Brevet FR2766452A1 — publié le 19990129

La présente invention conceme un dispositif de transmission par chaîne particulièrement adapté aux vélos équipés d'une suspension arrière et dont le pédalier est solidaire du tnangle avant du cadre. On appelle triangle avant du cadre l'ensemble rigide qui relie le pivot de direction au support de la selle et supporte la suspension arnere. On appelle suspension arrière le système de bras reliant la roue arrière au tnangle avant du cadre par l'intermédiaire d'articulations et d'éléments élastiques. Les systèmes de transmission par chaine traditionnels se prêtent plus ou moins bien au fonctionnement de la suspension arrière et à l'efficacité de pédalage, selon que l'articulation de cette suspension est haute ou basse, et que le pédalier est solidaire du triangle avant du cadre ou de la suspension arrière. On appelle efficacité de pédalage la qualité avec laquelle l'énergie de pédalage du cycliste est transmise vers la roue arrière par le brin tendu de la chaîne de transmission, sans accumulation ni dissipation dans les organes élastiques. Dans le cas où l'articulation est basse, la suspension absorbe relativement bien les vibrations, mais absorbe moins bien les gros chocs et fléchit beaucoup à chaque action sur les pédales. Cette flexion pénalise l'efficacité de pédalage du cycliste. Dans le cas ou l'articulation est haute et le pédalier solidaire du triangle avant du cadre, la variation de longueur du brin tendu de la chaîne de transmission agit fortement sur le comportement de la suspension et l'efficacité de pédalage. La suspension est très efficace lorsque les efforts sur la chaîne sont faibles ou nuls. Si les efforts sont importants, la chaîne limite ou bloque le fonctionnement de la suspension. En ce qui concerne l'efficacité de pédalage, cela peut éviter l'affaissement du vélo à chaque action sur les pédales. Cependant cela peut aller jusqu'à l'effet contraire, en arcboutant la suspension, si l'articulation de la suspension est trop haute ou, plus particulièrement, en cas d'utilisation des petits plateaux de pédalier, ce qui pénalise aussi le pédalage. Dans le cas où l'articulation est haute et le pédalier solidaire de la suspension arrière, cette suspension reste efficace dans toutes les circonstances. Le comportement du vélo lors du pédalage est considéré comme satisfaisant, mais les impulsions transmises aux pédales rendent le confort des jambes médiocre. L'objectif de l'invention est de: - assurer un confort satisfaisant du cycliste, donc un amortissement correct des vibrations et impulsions venant des roues, à la fois pour la selle et les pédales; - ne pas induire de mouvements parasites qui pénaliseraient l'efficacité de pédalage; - ne pas pénaliser le fonctionnement de la suspension lors de la transmission d'effort par les pédales et la chaîne. Le dispositif selon l'invention, installé sur un vélo équipé d'une suspension amère et dont le pédalier est solidaire du tnangle avant du cadre, permet de répondre à cet objectif. Il comporte à cet effet un renvoi pnncipal de la chaîne de transmission Installée de façon à dévier le trajet du brin tendu entre la roue et le pédalier. Le choix du trajet de chaîne, de préférence proche de l'articulation de la suspension arnère, permet d'éviter les interférences entre la transmission et la suspension. Cela autonse le choix d'une position d'articulation de suspension haute, particulièrement efficace pour le comportement du vélo. Dans une telle configuration, la motricité par la roue amère peut compenser l'effet de transfert de charge de l'avant vers l'arrière du vélo, qui aurait tendance à faire fléchir la suspension arrière. Selon des modes particuliers de réalisation - La position du renvoi principal peut être réglable, en marche ou à l'arrêt, pour adapter le comportement du vélo à l'usage. Le choix de l'installer sur le triangle avant du cadre, sur la suspension arrière ou sur une pièce intermédiaire, peut contribuer à l'effet du réglage ou s'y substituer. - Le renvoi principal peut être déplacé latéralement afin d'optimiser les déports entre les divers pignons sur lesquels passe la chaîne. Cette position latérale peut être associée à la commande du dérailleur de roue, à celle du dérailleur de pédalier, ou à la combinaison des deux. - Le renvoi principal peut tenir lieu de dérailleur de pédalier, plus particulièrement s'il est proche de celui-ci. - Un renvoi secondaire peut être placé sur le brin non tendu afin de limiter le besoin de débattement du tendeur de chaîne. Le renvoi secondaire peut être solidaire du triangle avant du cadre, de la suspension arrière, ou du renvoi principal. Sa position et ses réglages éventuels peuvent être associés à ceux du renvoi principal placé sur le brin tendu. On préférera rendre les deux renvois solidaires pour simplifier la construction. - Chacun des renvois peut être constitué d'un pignon ou d'un simple galet, puisqu' il ne transmet pas de couple. - Le renvoi principal peut être constitué de deux pignons. Dans ce cas la transmission est assurée par deux chaînes, I'une entre le pédalier et le renvoi principal, L'autre entre le renvoi principal et la roue. Les nombres de dents des pignons qui constitue ce renvoi principal peuvent être égaux ou différents en vue de modifier le rapport de transmission. - L'utilisation de deux chaînes pour assurer la transmission permet éventuellement de les installer de part et d'autre du plan médian du vélo. Cela peut faciliter l'alignement de chaque chaîne par rapport à ses pignons et permettre de réduire la largeur au pédalier. - Dans ce cas l'un des pignons du renvoi principal, ou les deux, peut être remplacé par un pignon multiple associé à un dérailleur. Si ce pignon multiple est le pignon récepteur, le dérailleur est alors installé sur le brin mou de la chaîne, et le changement de vitesse est nettement plus facile. De plus les sauts de la chaine entre les pignons peuvent être plus petits que ceux réalisés entre les plateaux du pédalier, ce qui facilite encore le changement de vitesse. - Toujours dans le cas d'utilisation de deux chaînes, on peut aussi intercaler entre les deux pignons du renvoi principal une boîte de vitesses mécanique qui peut venir soit en combinaison avec les systèmes de dérailleurs placés sur les deux chaînes, soit de préférence, en remplacement de l'un d'entre eux. Cette boîte de vitesses peut tenir lieu de palier aux pignons du renvoi principal. Les dessins annexés illustrent l'invention - La figure 1 représente un schéma de vélo avec articulation de suspension arrière basse, dont la construction est traditionnelle. - La figure 2 représente un schéma de vélo avec articulation de suspension arrière haute, dont le pédalier est solidaire du tnangle avant du cadre. Cette configuration n'est pas munie du dispositif selon l'invention. - La figure 3 représente un schéma de vélo avec articulation de suspension arrière haute, dont le pédalier est solidaire de la suspension arrière. Cette configuration ne peut etre concemée par le dispositif selon l'invention. - La figure 4 représente un schéma de vélo avec articulation de suspension arrière haute, dont le pédalier est solidaire du triangle avant du cadre, et muni du dispositif selon l'invention. Dans cette illustration, le renvoi principal est solidaire du triangle avant du cadre. - La figure 5 représente un détail agrandi de la transmission selon l'invention représentée dans la figure 4. - La figure 6 représente une variante de cette transmission selon l'invention pour laquelle le renvoi principal est solidaire de la suspension arrière. - La figure 7 représente une autre variante de cette transmission selon l'invention, avec deux chaînes de transmission placées de part et d'autre du plan médian du vélo et deux dérailleurs exclusivement installés sur les brins mous de ces chaînes. Dans ce cas les pignons multiples sont les pignons récepteurs du mouvement. - La figure 8 représente en vue de dessus la variante de la transmission avec deux chaînes illustrée par la figure 7. D'une façon générale, en référence à ces figures, on considère un vélo construit autour d'un cadre articulé équipé d'une suspension arrière. Ce cadre composé d'un triangle avant de cadre (1) et d'un ensemble de suspension arrière (4), est équipé d'une selle (2) et reçoit un ensemble de direction (3) incluant un guidon, un système de suspension avant, une roue avant. L'ensemble de suspension arrière (4) est composé d'un bras ou triangle de suspension arrière (5) supportant la roue arrière (6), d'une articulation principale (7), d'un système élastique et amortissant (8). La transmission est assurée à l'arrière par un pédalier (9) muni d'un ou plusieurs plateaux(l0), d'une chaîne de transmission(lla, 11b), d'un ensemble de pignons de roue (12), d'un ensemble tendeur de chaîne et dérailleur (13) installé sur le brin mou (1 lb) et éventuellement d'un dérailleur avant, non représenté, guidant le brin tendu(lla) à proximité des plateaux de pédalier ( 10), si le pédalier (9) est muni de plusieurs plateaux. Cette liste n'est pas exhaustive, et ne décrit pas, en particulier, les systèmes de freinage, de suspension avant, etc.. Le dispositif selon l'invention comprend des éléments additionnels tels que - le renvoi principal (14) installé sur le brin tendu (1 la) de la chaîne de transmission; - une chaîne de pédalier ( 1 5a, 15b) et une chaine de roue ( 16a, 16b) remplaçant la chaîne de transmission (lia, 1 lb); - un pignon multiple(l7) récepteur sur le renvoi principal (14), reprenant la fonction de changement de vitesse traditionnellement réalisée par les plateaux de pédalier (10); - un ensemble tendeur de chaine et dérailleur ( 18) agissant sur le brin mou (I Sb) de la chaine de pédalier (I Sa, 1 5b). De façon à optimiser le système, on préférera une configuration proche de celle représentée figures 7 et 8, pour laquelle l'articulation (7) de la suspension arrière (4) a été placée relativement haut et pour laquelle la transmission est assurée par deux chaînes ( I 5a, 15b), (16a, 16b). Le renvoi principal (14), solidaire du triangle de suspension arrière (5), est situé à proximité de l'articulation (7), de façon à ce que la tension de la chaine (15a) provoquée par les efforts du pédalage n'interfèrent pas avec la flexibilité de la suspension arrière (4). Cette configuration à deux chaînes permet, entre autres, d'installer ces chaînes de part et d'autre du plan médian du vélo. L'utilisation d'un pignon multiple (17) récepteur du mouvement de la chaine de pédalier(l5a, 15b) permet d'utiliser un ensemble tendeur de chaîne et dérailleur (18), placé sur le brin mou (15b) de la chaîne de pédalier (15a, 15b), et remplace le traditionnel changement de plateau (10) du pédalier (9). La configuration représentée figures 7 et 8 permet de cumuler divers avantages: - Neutralisation des interférences entre la transmission et la suspension, quelle que soit la position de l'articulation de la suspension arrière et le rapport de transmission. - Possibilité de choisir une position de l'articulation de suspension arrière suffisamment haute pour que l'effet d'arc-boutement de la suspension arrière par la poussée de motricité de la roue compense l'effet du report de charge de l'avant vers l'arrière du vélo induit par cette poussée. - Facilité de changement de vitesse, par déraillement sur le brin mou et sauts de chaîne moins importants, en comparaison au changement de vitesse par les plateaux de pédalier, effectués sur le brin tendu. - Faible amplitude de travail des tendeurs de chaîne. Ceux-ci sont peu soumis au mouvement de la suspension et chacun d'eux ne compense que le déraillement sur un seul pignon multiple. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à améliorer la transmission du mouvement entre le pédalier et la roue arrière des vélos équipés d'une suspension arrière et dont le pédalier est solidaire du triangle avant du cadre. Revendications 1) Dispositif de transmission par chaîne pour vélo dont le cadre est muni d'une suspension arrière et dont le pédalier est solidaire du triangle avant du cadre caractérisé en ce qu'il comporte un renvoi principal (14) destiné à dévier le trajet du bnn tendu (1 la) de la chaîne de transmission (1 la, I lb) entre les pignons de roue (12) et le(s) plateau(x) (10) du pédalier (9), pour le faire passer à proximité de l'articulation (7) de la suspension arrière (4). 2) Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que le renvoi pnncipal (14) est installé soit sur le triangle avant du cadre (1), soit sur la suspension arrière (4), soit sur une pièce intermédiaire, avec une position qui peut être réglable en marche ou à l'arrêt. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la position latérale du renvoi principal (14) est associée soit à la commande du dérailleur de roue, soit à celle du dérailleur de pédalier, soit à la combinaison de ces deux commandes. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le renvoi principal (14) fait office de dérailleur de pédalier. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'un renvoi secondaire, qui dévie le brin mou (lob) de la chaîne, est installé soit sur le triangle avant du cadre (1), soit sur la suspension arrière (4), ou est solidaire du renvoi principal (14), placé sur le brin tendu (1 la) de la chaîne. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que chacun des renvois, principal (14) ou secondaire, est constitué soit d'un pignon, soit d'un galet. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications I ou 2 caractérisé en ce que le renvoi principal (14) est constitué d'un ensemble de deux pignons, dont les nombres de dents sont égaux ou différents, I'un recevant une première chaîne (15a, 15b) en liaison avec le plateau (10) du pédalier (9), L'autre recevant une seconde chaîne (16a, 16b) en liaison avec les pignons de roue (12). 8) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que les deux pignons qui constituent le renvoi principal (14) sont placés de part et d'autre du plan médian du vélo. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce qu'au moins l'un des pignons du renvoi principal (14) est un pignon multiple (17) et est associé à un dérailleur (18). 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce qu'une boîte de vitesses mécanique est intercalée entre les pignons du renvoi principal (14), et tienne éventuellement lieu de palier aux pignons du renvoi principal (14).