Brevet FR2727927A3 — publié le 19960614

FR 2727927 A3 19960614 FR 9414837 A 19941209 La présente invention concerne un appareil de commande électronique pour dérailleur de bicyclette. Un appareil de commande de dérailleur usuel est un mécanisme complet comprenant un levier de changement de vitesse installé sur un tube oblique du cadre ou sur le guidon. Cette structure nécessite un effort impor- tant pour la commande de changement de vitesse du dé- railleur de la bicyclette. Dans le cas o le levier de changement de vitesse de l'appareil de commande de dé- railleur est installé sur le cadre comme dans celui o il est installé sur le guidon de la bicyclette, un cycliste risque de perdre l'équilibre lorsqu'il actionne le levier sur une bicyclette en mouvement, ce qui peut entraîner un accident. Il est souhaitable de disposer d'un appareil perfectionné de commande de dérailleur qui soit facile à manoeuvrer et n'entraîne pas de risque de perte d'équili- bre lorsque le cycliste l'actionne pendant qu'il roule à une certaine vitesse. L'objet principal de la présente invention est de procurer un appareil perfectionné de commande du dé- railleur d'une bicyclette, qui permet à un cycliste de l'actionner d'une manière très facile et simple. Conformément à un aspect de la présente inven- tion, on obtient un appareil de commande de dérailleur de bicyclette comprenant au moins un dispositif d'entrée pour établir une position de dérailleur d'au moins un dérail- leur, au moins un dispositif de transmission connecté au dérailleur par un câble et un dispositif de commande élec- triquement connecté audit au moins un dispositif d'entrée et audit au moins un dispositif de transmission pour ac- tiver le dispositif de transmission de manière à tirer ou relâcher le câble à un point correspondant au réglage du dispositif d'entrée, afin de changer la position du dé- railleur. Outre les dispositions qui précèdent, l'inven- tion comprend encore d'autres dispositions qui ressorti- ront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description ci-après, qui se réfère au dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma de principe d'un ap- pareil de commande de dérailleur d'une bicyclette con- forme à la présente invention; la figure 2 représente un jeu de boutons de l'ap- pareil de commande de dérailleur conforme à la présente invention; la figure 3 illustre un dispositif de transmis- sion de l'appareil de commande de dérailleur conforme à la présente invention; la figure 4 est un schéma de principe d'éléments utilisés dans l'appareil de commande de dérailleur confor- me à la présente invention; la figure 5 est un schéma des circuits utilisés dans l'appareil de commande de dérailleur conforme à la présente invention; et la figure 6 est une vue schématique illustrant l'installation dudispositif de transmission sur une bicy- clette. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Comme représenté sur les figures 1 et 2, un appareil de commande de dérailleur de bicyclette conforme à la présente invention comprend deux jeux de boutons 10, deux dispositifs de transmission 20 et un circuit de com- mande 30, les deux jeux de boutons 10 étant installés sur le guidon 11 d'une bicyclette pour manoeuvre facile par l'une ou l'autre des mains d'un utilisateur. Comme représenté sur la figure 3, le dispositif de transmission 20 comprend un moteur 21 et un réducteur de vitesse à engrenages 22 et il est installé dans un boîtier 200. Le moteur 21 comporte un arbre de sortie 211 accouplé à un pignon 210 qui engrène avec le train d'en- grenages du réducteur 22. Le réducteur de vitesse 22 com- prend une plaque de positionnement 220 fixée à une base du boîtier 200 et espacée d'une paroi avant 250 du boîtier 200. Un premier arbre 221 et un deuxième arbre 222 sont fixés entre la paroi avant 250 et la plaque de positionne- ment 220. Une tige filetée 223 est tenue de façon tour- nante entre la paroi avant 250 et la plaque de positionne- ment 220. Un premier pignon intermédiaire 24 et un deu- xième pignon intermédiaire 25 sont montés de façon tour- nante mais non coulissante sur le premier arbre 221. De même, un troisième pignon intermédiaire 26 et un quatriè- me pignon intermédiaire 27 sont montés de façon tournante mais non coulissante sur le deuxième arbre 222. Chacun des pignons intermédiaires 24,25,26 et 27 présente une section en forme de T avec deux dentures de diamètres différents. Un élément de liaison 29 en forme de U comprend une pre- mière branche 29A et une deuxième branche 29B reliées mu- tuellement par une tige (non repérée). La première bran- che 29A de l'élément 29 en forme de U est accouplée par un filetage à la tige filetée 223. La deuxième branche 29B et une partie de la tige de l'élément 29 sont situées en dehors du boîtier 200. Une première extrémité d'un câble de dérailleur 291 est solidement reliée à la deuxième bran- che 29B et la deuxième extrémité du câble est solidement reliée à un dérailleur arrière usuel (non représenté) pour tirer ou relâcher le dérailleur arrière. On voit, sur la figure 6, que deux limiteurs 60 sont fixés aux deux parois opposées du boîtier 200 de manière à empêcher la rotation de l'élément 29 en forme de U lorsque la tige filetée 223 est entraînée en rotation par le moteur 21 par l'intermé- diaire du réducteur de vitesse 22. Une partie de tige 2231 prolonge la tige filetée 223, à une extrémité. Deux dispositifs de détection optique 23 comprennent chacun un disque optique perforé 231, accouplé à la partie 2231 de la tige filetée 223, et un coupleur optique 230 définis- sant une fente 234 et fixé à une paroi intérieure du boitier 200 de manière à ce que le disque optique perfo- ré 231 puisse tourner dans la fente 234 du coupleur 230. Le disque optique perforé 231 définit une pluralité de trous 232 uniformément répartis le long de sa circonfé- rence. De façon connue, le coupleur optique 230 comprend une source de lumière (non représentée) et un photo- transistor mutuellement opposés de part et d'autre de la fente 234. Le coupleur optique 230 engendre des signaux d'impulsion lorsque le disque optique perforé 231 tourne. On voit, sur la figure 4, que le circuit de commande 30 comprend une source d'énergie en courant con- tinu 33 et un microprocesseur 31 électriquement connecté aux deux jeux de boutons 10, aux deux dispositifs de dé- tection 23, à un circuit d'excitation de moteur 32, à un circuit de détection d'alimentation 34, à une mémoire 313, à deux dispositifs de commande de voyant 35 et 36 et à un dispositif de commande d'alarme sonore 37. Chaque jeu de boutons 10 comprend un bouton "MONTEE" 101 et un bou- ton "DESCENTE" 102 pour changer respectivement la posi- tion du dérailleur dans le sens de "montée" et de "des- cente" des vitesses. Dans le cas illustré, le sens de "montée" représente le changement de position du dérail- leur d'un pignon de chaîne comportant moins dedents à un pignon comportant un plus grand nombre de dents, tandis que le sens de "descente" est le sens opposé. Le micro- processeur 31 est programmé de sorte que, lorsque l'utili- sateur actionne l'un oul'autre des jeux de boutons 10, le circuit d'excitation de moteur 32 démarre un des mo- teurs 21 dans un sens qui correspond à l'opération effec- tuée sur le jeu de boutons actionné 10. La mémoire 313 stocke des réglages du moteur 21 correspondant à différen- tes positions du dérailleur. On peut utiliser l'appareil de commande électronique de dérailleur de bicyclette con- forme à la présente invention dans différents types de dérailleurs. Toutefois, des dérailleurs de types diffé- rents nécessitent des cycles différents de rotation du moteur 21 pour déplacer la chaîne d'une position de dé- railleur à une autre. Afin d'obtenir l'étalonnage d'un jeu de boutons 10 en ce qui concerne le dérailleur arrière et de stocker le réglage dans la mémoire 313, l'utilisa- teur appuie d'abord à la fois sur le bouton "MONTEE" 101 et sur le bouton "DESCENTE" 102 du jeu de boutons 10 pen- dant deux secondes environ,après quoi l'utilisateur re- lâche le bouton "DESCENTE" 102 et appuie sur le bouton "MONTEE" 101, de sorte que l'élément 29 en forme de U du dispositif de transmission 20 est entraîné par le réduc- teur de vitesse 22. L'utilisateur appuie à nouveau à la fois sur les boutons "MONTEE" et "DESCENTE" lorsque la chaîne est placée à une nouvelle position de dérailleur. On répète la procédure ci-dessus jusqu'à ce que la chaîne ait été placée à toutes les positions de dérailleur du dérailleur arrière. De façon similaire, on peut obtenir les réglages du dérailleur avant avec un autre jeu de bou- tons relatifs au dérailleur avant. Le photocoupleur 230 du dispositif de détection 23 renvoie des signaux d'impulsion au microprocesseur 31 en réponse à la rotation du réducteur de vitesse 22. Par conséquent, le microprocesseur 31 reçoit une instruction de changement de position de dérailleur venant du jeu de boutons 10, il commande la rotation du moteur 21 d'un nom- bre de tours prédéterminé,dans un sens correspondant, par l'intermédiaire du dispositif d'excitation de moteur 32, conformément à l'instruction de changement de position de dérailleur, il reçoit les signaux d'impulsion venant du dispositif de détection 23, et il arrête le moteur 21 lorsque le nombre d'impulsions reçu atteint un nombre pré- déterminé conforme à l'instruction de changement de posi- tion de dérailleur. Le circuit de détection d'alimenta- tion 34 détecte une insuffisance de l'alimentation en éner- gie et il informe le microprocesseur 31 qui active à son tour les deux dispositifs de commande de voyant 35 et 36 pour allumer les voyants correspondants afin de prévenir l'utilisateur qu'il doit changer les piles. Le microproces- seur 31 détecte un défaut de fonctionnement du dispositif de transmission 20 si une nouvelle position de dérailleur n'a pas été atteinte en un laps de temps prédéterminé après pression sur un bouton des jeux de boutons 10. Dans cette situation, le microprocesseur 31 active le circuit de commande d'alarme sonore 37 qui fait fonctionner cette alarme sonore (non représentée). L'utilisateur est informé du mauvais fonctionnement du dispositif de transmission 20 par l'alarme sonore. La figure 5 est un schéma détaillé des circuits de la figure 4. Deux connecteurs 311 et 312 sont branchés entre les jeux de boutons 10 et le microprocesseur 31. Un connecteur 310 est branché entre les deux dispositifs de détection 23 et le microprocesseur 31. Un connecteur 320 est branché entre les dispositifs d'excitation de moteur 32 et les deux moteurs 21. Pour simplifier, on ne décrit pas les détails des circuits de la figure 5, puisqu'ils sont bien connus des hommes de l'art. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in- vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du tech- nicien en la matière sans s'écarter du cadre ni de la por- tée de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Appareil de commande de dérailleur de bi- cyclette, caractérisé en ce qu'il comprend: au moins un dispositif d'entrée (10) pour éta- blir une position de dérailleur d'au moins un dérailleur; au moins un dispositif de transmission (20) re- lié audit dérailleur par un câble (291); un dispositif de commande (30) électriquement con- necté audit au moins un dispositif d'entrée et audit au moins un dispositif de transmission, pour activer ledit dis- positif de transmission de manière à tirer ou relâcher ledit câble à un point correspondant à la position établie sur ledit dispositif d'entrée, afin de changer ladite position de dérailleur. 2.- Appareil de commande de dérailleur de bi- cyclette suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif d'entrée (10) comprend un premier bouton (101) et un deuxième bouton (102) qui peuvent être pressés pour changer respectivement la position du dérail- leur dans un sens de montée et un sens de descente des vi- tesses. 3.- Appareil de commande de dérailleur de bi- cyclette suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de transmission (20) comprend un mo- teur (21) qui est électriquement connecté audit disposi- tif de commande (30) de manière à tourner d'un nombre de tours prédéterminé en réponse à une action dudit disposi- tif d'entrée (10), un réducteur de vitesse à engrenages (22) accouplé audit moteur, un dispositif de transforma- tion de mouvement (223,29,60) relié audit réducteur de vitesse pour transformer une rotation dudit réducteur de vitesse en un mouvement linéaire, ledit câble (291) qui est connecté audit dérailleur étant connecté audit dispo- sitif de transforrmation de mouvement de manière à tirer ou relâcher ledit câble à un point correspondant au mouve- ment linéaire dudit dispositif de transformation de mouve- ment. 4.- Appareil de commande de dérailleur de bi- cyclette suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit dispositif de transformation de mouvement du dit dispositif de transmission comprend une tige filetée (223),maintenue en place et pouvant être entraînée en ro- tation par ledit réducteur de vitesse (22), et un élé- ment de liaison en forme de U (29) comportant une première branche (29A) ayant un trou taraudé pour recevoir une par- tie de ladite tige filetée, une deuxième branche (29B) connectée audit câble (291) et une tige de liaison mutuel- le de ladite première branche et de ladite deuxième bran- che, ledit élément en forme de U étant empêché de tourner (60) mais pouvant se déplacer le long de ladite tige fi- letée lorsque celle-ci tourne. 5.- Appareil de commande de dérailleur de bi- cyclette suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande (30) comprend un micro- processeur préprogrammé (31) pour envoyer une instruction représentant un nombre de tours prédéterminé de rotation dudit moteur (21) en réponse à la manoeuvre dudit disposi- tif d'entrée (10), au moins un dispositif de détection (23) connecté entre ledit dispositif de transmission (20) et ledit microprocesseur pour renvoyer des signaux d'im- pulsion au microprocesseur en réponse à la rotation du réducteur de vitesse (22), un dispositif d'excitation de moteur (32) connecté entre le microprocesseur et le moteur pour commander la rotation du moteur en réponse à l'ins- truction du microprocesseur, de sorte que ledit micro- processeur désactive ledit dispositif d' excitation de mo- teur lorsque le nombre desdits signaux d'impulsion reçus concorde avec l'instruction fournie par le microprocesseur. 6.- Appareil de commande de dérailleur de bi- cyclette suivant la revendication 5, caractérisé en ce que 9 ledit dispositif de détection (23) comprend un disque op- tique perforé (231),accouplé au réducteur de vitesse (22) et entraîné en rotation par celui-ci, et un coupleur op- tique (230) qui détecte le nombre de tours de rotation5 dudit disque optique perforé et émet des signaux d'im- pulsion correspondant à cette rotation.