Brevet FR2807730A1 — publié le 20011019

La présente invention se rapporte au domaine technique général des vélos et notamment des vélos du type tout terrain. De tels vélos sont par exemple pourvus d'une suspension avant au niveau de la fourche et d'une suspension arrière. Un vélo comprend un cadre avant en forme de triangle reliant le pivot de direction au support de la selle et supportant la suspension arrière. Cette dernière comprend des bras reliant la roue arrière au cadre avant l'intermédiaire d'articulations et d'éléments élastiques et amortisseurs. Un moyen de transmission par chaîne permet de transmettre à la roue arriere le couple exercé sur un pédalier monté sur cadre. L'invention se rapporte plus particulièrement mais non exclusivement aux vélos, dans lesquels le ou les bras arrières sont liés au cadre, par exemple à la partie supérieure du tube selle, par une articulation transversale et horizontale, dite haute. Pour obtenir un bon comportement du vélo en réduisant au mieux l'interaction entre la transmission et la suspension, il est connu de faire passer la chaîne de transmission à proximité de l'articulation haute de la suspension arrière. Dans une telle configuration, la motricité par roue arrière peut compenser le transfert de charge de l'avant vers l'arrière du vélo, qui a pour effet de faire fléchir la suspension arrière. Un tel vélo comprend à cet effet un moyen de renvoi principal de la chaîne de transmission, dont la position permet de dévier le trajet du brin tendu la chaîne, entre la roue arrière et le pédalier. Conformément au document FR-A-2 766 452, ce moyen de renvoi principal est un pignon. Un vélo réalisé conformément à ce document a ' ' décrit quant à sa suspension et son fonctionnement, aux pages 114-116 du n 102 de Juillet 1999 de la revue française Vélo Vert (édition Riverside Publications). Pour mieux répartir la torsion latérale de la chaîne, pouvant résulter de la sélection de certains rapports de transmission entre pignons arrière et plateaux avant, cette chaîne doit par ailleurs pouvoir se déplacer latéralement c'est-à-dire perpendiculairement par rapport à son plan médian, par rapport au moyen de renvoi. Un moyen de renvoi peut être monté simplement une bague ou une douille à aiguilles, servant à la fois au guidage en rotation et en translation latérale du pignon. La chaîne peut ainsi se deplacer latéralement l'intermédiaire du pignon sur lequel elle est montée. Le déplacement latéral du pignon sur un palier est possible, tant ledit palier est propre, ce qui n'arrive pas très souvent dans un vélo tout terrain. En effet, l'accumulation formée par les projections de terre et de poussières augmente les frottements et peut finir par empêcher tout déplacement latéral du pignon. L'utilisation de roulements à joints, intercalés entre une bague et le pignon, permet d'assurer une rotation peu sensible aux projections, mais supprime la rotation de la bague sur le palier, ce qui avec le rapport des forces axiale et radiale auxquelles est soumis le pignon, rend son déplacement latéral très difficile. Par ailleurs, les frottements entre chaîne et le pignon de renvoi augmentent lorsque la chaîne s'écarte son alignement avec le pignon. Un tel alignement correspond néanmoins à la majorité des positions de la chaîne pour un vélo. En outre, le profil dentelé d'un tel pignon présente dents dont la hauteur est obligatoirement limitée pour assurer sa rotation , ce qui augmente le risque de déraillement. II est connu de réaliser le moyen de renvoi sous forme de galet, pour dévier une chaîne de transmission d'un vélo comportant un triangle de suspension arrière articulé en position haute sur le cadre, ledit galet présentant une gorge d'appui et de déplacement pour la chaîne, délimitée par un fond et par des joues latérales. Ainsi le document EP -A-0 645 300 décrit un galet de renvoi ayant une gorge à fond lisse délimitée par des joues latérales. Lorsque le galet est étroit et que la chaîne occupe des positions latérales extrêmes, elle risque de frotter sur les joues latérales en dissipant ainsi une partie de l'énergie de pédalage. Ceci est d'autant plus important que les joues latérales sont hautes. Lorsque le galet est large, par exemple de même largeur que l'ensemble des pignons de la roue arrière, ces frottements peuvent être évités, mais le galet est en revanche encombrant et gêne la jambe du cycliste lors du pédalage. Des dimensions plus importantes peuvent également augmenter le poids du galet et par conséquent du vélo, ce qui est un inconvénient manifeste. Lorsque la chaîne se trouve sur un petit pignon (extérieur) et sur un petit plateau (intérieur) du pédalier, la torsion latérale est telle qu'elle provoque les frottements entre cette chaîne et le plateau extérieur du pédalier. Ces frottements sont d'autant plus importants que plateaux sont pourvus d'aspérités sur leurs bords pour accrocher la chaîne faciliter les changements de plateaux (changement de vitesses). L'objet de la présente invention est de fournir un moyen de renvoi de transmission disposé en position haute, facilitant les déplacements latéraux de la chaîne de transmission et réduisant les phénomènes de frottements, de manière à économiser l'énergie de pédalage et limiter l'usure. Un autre objet de la présente invention, est de réaliser un moyen de renvoi réduisant les efforts de torsion latérale sur la chaîne. Conformément à la présente invention, les faces interieures des joues du galet renvoi s'écartent l'une de l'autre de façon continue, radialement, c' -à-dire selon la hauteur, vers l'extérieur, et selon au moins une partie de ladite hauteur dudit galet. Grâce à cette réalisation du galet de renvoi, la surface de contact entre la chaîne de transmission et les joues latérales demeure faible, et cela même lorsque la chaîne est en appui contre l'une des joues, ce qui réduit les frottements, et par conséquent l'usure des joues, tout en économisant l'énergie de pédalage. Un autre avantage de ce galet de renvoi résulte de l'appui de la chaîne de transmission sur la base des joues, c'est-à-dire au voisinage direct du fond de la gorge. Cela permet de diminuer l'épaisseur des joues, et même de les ajourer, pour réduire leur poids. Grâce à la présente invention, les frottements parasites de la chaîne de transmission demeurent limités au contact quasi-ponctuel avec les joues du galet de renvoi. Selon l'invention, les joues du galet de renvoi peuvent jouer le rôle de butées empêchant tout contact de la chaîne avec le plus grand ou les plus grands plateaux du pédalier. Préférentiellement, pour une pluralité de pignons tous liés rotation ' la roue arrière, la largeur du fond de la gorge du galet de renvoi selon l'axe de ce dernier, est inférieure à la dimension axiale hors tout de pluralité pignons empilés axialement sur la roue arrière. Comme dit plus haut, préférentiellement la présente invention trouve application et tout son intérêt pour un vélo comprenant un ensemble de bras suspension arrière, sur lequel est montée la roue arrière, cet ensemble de suspension étant relié au cadre, d'une part par l'intermédiaire d'une articulation haute sur le cadre, et d'autre part par l'intermédiaire d'éléments élastiques et/ou amortisseurs. Dans ce cas, le galet est disposé à proximité de l'articulation haute, soit sur le cadre, soit sur le triangle de suspension arrière, ou encore sur une pièce intermédiaire. Préférentiellement, l'axe de rotation du galet de renvoi est incliné vers l'arrière et vers le bas, de manière à être sensiblement orthogonal au plan médian du brin tendu de la chaîne passant sur lui, en allant pignon à un plateau, pour des rapports de transmission voisins les plus utilisés, par exemple avec le plus grand plateau du côté extérieur et le plus petit pignon du côté intérieur. Selon ce mode d'exécution préféré de l'invention, pour la sélection de vitesses les plus utilisées, la torsion latérale de la chaîne de transmission se répartit sur toute la longueur du brin tendu, avec pour avantage limiter son inclinaison lors de son passage sur le galet de renvoi et donc de conserver le contact ponctuel avec ce galet, tout réduisant les contraintes de la chaîne. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de description donnée en référence au dessin annexé représentant une forme d'exécution du galet de renvoi, et d'un vélo tout terrain équipé d'un tel galet - la figure 1 est une vue de côté d'un vélo tout terrain équipé du galet renvoi conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe diamétrale du galet de renvoi, à échelle agrandie, - la figure 3 est une vue à échelle agrandie de côté, du galet de renvoi - la figure 4 est une vue partielle correspondant à la figure 2, montrant chaîne en appui contre l'une des joues du galet de renvoi, - la figure 5 est une vue en plan par-dessus représentant schematiquement la transmission d'un vélo équipé du galet de renvoi selon l'invention. La figure 1 représente un vélo comportant un cadre 2, une roue avant 4 et une roue arrière 6. Cette dernière est montée sur un triangle (ou ensemble de bras) de suspension arrière 8 relié au cadre 2, par l'intermédiaire d'une articulation haute 10 disposée sur le support de selle 3 appartenant au cadre 2. Le triangle de suspension 8 est également relié au cadre 2 par l'intermédiaire d'éléments élastiques et/ou amortisseurs 12, lesquels permettent d'absorber les chocs et les irrégularités du terrain. Le cadre 2 porte un pédalier 14 comportant des plateaux dentés 16 reliés par une chaîne de transmission 18 à l'un des pignons d'une série de pignons 22 de diamètres respectivement différents, liés en rotation la roue arrière 6. Un tendeur de chaîne 24 est également monté sur le triangle de suspension 8. Le vélo comprend également un galet de renvoi 30, monté libre en rotation sur le cadre 2, pour dévier le trajet de la chaîne de transmission 18. Ce galet de renvoi 30 est monté sur le cadre 2 au voisinage de l'articulation haute 10. Dans une variante, ce galet de renvoi 30 peut par exemple être monté sur un bras du triangle de suspension 8, également en position haute, c'est-à-dire au voisinage de l'articulation haute 10. Comme montré à la figure 2, le galet de renvoi 30 comporte une gorge 32 d'appui et de déplacement pour la chaîne 18. Cette gorge 2 est délimitée par un fond 33 et par des joues latérales 34a et 34b. Chaque joue 34a, 34b présente en regard de l'autre joue une face intérieure 36a, 36b, qui est inclinée d'un angle supérieur à 90 par rapport au fond 33 de la gorge 32, cela sur au moins une partie de sa hauteur en partant du fond 33. conséquence, la largeur (b) entre les bordures supérieures des joues 34a et 34b est supérieure à la largeur (a) au fond 33 de la gorge 32 ; cf. figure 2. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 2, la face intérieure 36a ou 36b s'étend sur toute la hauteur de la joue correspondante et est tronconique. Les génératrices du tronc de cône qui sont représentées comme étant rectilignes, peuvent aussi être curvilignes pour former une surface convexe, allant en s'évasant vers le haut. Le galet de renvoi 30 est formé par deux douilles cylindriques 30a, 30b vissées l'une sur l'autre, l'aide de filetages, respectivement extérieur 38a et intérieur 38b. Chacune des douilles 30a, 30b comprend une joue latérale et circulaire 34a, 34b. La douille 30a comprend également un alésage axial 40 pour recevoir des moyens de guidage en rotation, tels que roulement avec joints apte à coopérer avec un pivot 2a (fig. 5) solidaire du cadre 2. Dans un mode de réalisation de l'invention, le galet de renvoi 30 comprend également une bague 42 constituant le fond 33 de la gorge 32. Cette bague 42 est enserrée entre les joues 34a et 34b. La bague 42, de forme annulaire, est emmanchée sur la douille 30b, avant de visser cette dernière sur l'autre douille 30a. La surface extérieure de cette bague 42 peut être lisse ou comporter, comme montré à la figure 3, des cannelures 44 parallèles à ses génératrices. Ces cannelures 44 ont un profil transversal et un pas angulaire de répartition en rapport avec ceux des têtes 19 des maillons de la chaîne 18, de manière à pouvoir servir de logement de positionnement pour ces têtes. On obtient ainsi sur la bague 42 une surface d'appui accrue de la chaîne 18, limitant les contraintes sur la bague 42 et favorisant son entraînement pour limiter les glissements relatifs. Tout cela permet de diminuer l'usure de cette bague 42. Une deuxième série de cannelures (non représentées) intercalées entre les premières cannelures 44 et pouvant recevoir la chaîne 18, peut également être prévue pour alléger la bague 42. La diminution des contraintes sur la bague permet de la réaliser dans un matériau relativement léger, par exemple un matériau viscoélastique, du type caoutchouc. Dans une variante non représentée, la bague 42 est composée d'une bague métallique sur laquelle est emmanchée une seconde bague en matériau viscoélastique. Le serrage entre les joues 34a, 34b peut ainsi se faire sur la partie métallique pour conserver une largueur précise, entre les joues latérales 34a et 34b, sans écraser le matériau élastique. Lorsque la chaîne de transmission 18 se déplace transversalement sur le fond 33, il y a, dans un premier temps, compression de la bague en matériau viscoélastique, laquelle va reprendre sa forme et sa position initiales quand elle ne sera plus en contact avec la chaîne 18. Cette courte déformation élastique evite des glissements (latéraux et en rotation) et permet de réduire l'usure de la bague 42. L'utilisation de la bague 42 est avantageuse dans la mesure elle seule constitue la pièce d'usure du galet de renvoi 30. Dans une forme d'exécution de l'invention, les parties apparentes des faces 36a, 36b en vis-à-vis des joues latérales 34a et 34b sont recouvertes par un matériau à usure rapide qui fait apparaître, après une période de rodage, la forme effective et fonctionnelle des joues. La bague 42 est facile à fabriquer et à échanger, et permet donc un entretien aisé et peu coûteux. Cette simplicité est liée à la conception en trois parties du galet de renvoi 30. La figure 4 montre schématiquement un exemple de positionnement de la chaîne 18 contre la joue 34a du galet de renvoi 30, et plus précisement sa face intérieure 36a. La face 36a, partant du fond 33 de la gorge 32 et allant en s'évasant vers l'extérieur réduit considérablement la zone de contact 50 entre ladite face intérieure 36a et la chaîne de transmission 18, lorsque cette dernière est en appui sur elle. Dans ses positions extrêmes (cf. figure 5), la chaîne 18 ne vient au contact d'une joue 34a ou 34b que lorsqu'elle entre en appui avec le fond 33 de la gorge 32. Dès ce moment, la chaîne 18 ne se déplace quasiment plus par rapport au galet 30, ce qui limite les frottements, économise l'énergie de pédalage, et limite l'usure des joues. II est ainsi possible d'utiliser une matière légère, du type matière plastique, pour réaliser les deux douilles cylindriques 30a, 30b et les joues 34a, 34b, dont l'épaisseur peut également être réduite, pour diminuer davantage le poids du galet de renvoi 30. II est également possible de ménager des ouvertures 35 dans les joues 34a, 34b pour alléger encore le galet de renvoi 30. La figure 5 montre plus précisément le positionnement du galet de renvoi 30 par rapport au pédalier 14 et aux pignons 22 solidaires du moyeu 20 de la roue arrière 6. De manière non représenté, le galet de renvoi 30 est normalement monté sur le cadre 2, ou sur le triangle de suspension 8, avec possibilité de rotation autour d'un axe (J), orthogonal au plan médian longitudinal du cadre 2 ou du triangle de suspension 8. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, représentée à la figure , le galet de renvoi 30 est monté autour d'un axe de rotation (K), matérialisé par le pivot 2a, incliné vers l'arrière, par exemple de manière réglable, par rapport à l'axe (J). L'inclinaison du pivot 2a est choisie de manière que l'axe de rotation (K) soit sensiblement orthogonal au plan médian du brin tendu de la chaîne 18, passant sur le galet de renvoi 30, en allant d'un pignon arrière 22 à un plateau 26 du pédalier 14, et ce pour une sélection de rapports de transmission voisins, les plus utilisés. Une telle conception est avantageuse pour certaines positions de la chaîne de transmission 18 sur les grands plateaux et sur les grands pignons 22. II est ainsi possible pour certaines sélections de vitesse de répartir la torsion latérale que subit la chaîne de transmission 18 sur la totalité son brin tendu, comprenant une première partie 18a s'étendant du pédalier 14 au galet de renvoi 30 et une seconde partie 18b s'étendant du galet de renvoi 30 aux pignons 22. On obtient ainsi une répartition de la torsion latérale ou déport transversal de la chaîne sur une distance de l'ordre de 66 cm, par exemple, au lieu des 22 cm par exemple et conformément au document FR-A-2 766 452. Ceci est obtenu sans que la chaîne 18 ne vienne en appui sur la face intérieure 36a (ou gauche selon figure 5) de la joue intérieure 34a qui peut être ramenée plus vers l'intérieur, et ce sans augmenter la torsion latérale de la chaîne entre le galet de renvoi 30 et le grand plateau 26. Cela permet à la chaîne 18, lorsqu'elle est sur les plus grands pignons 22, d'être plus à gauche, ou du côté intérieur, sur le galet de renvoi 30, et d'arriver plus du côté intérieur sur les plateaux 26, ce qui facilite le passage de la chaîne 18 du moyen plateau au petit plateau. Comme la chaîne 18 peut s'appuyer sur les faces intérieures 36a, 36b du galet de renvoi 30, sans augmenter les frottements de façon sensible, on peut définir la largeur du galet de renvoi 30 et son positionnement de façon à obtenir un contrôle spécifique du trajet de la chaîne de transmission 18. Un tel trajet spécifique permet alors de répartir la torsion latérale de la chaîne 18, dans une position extrême entre un plateau 26 et un pignon 22 opposé, sur toute la longueur du brin tendu (18a et 18b). En rapprochant le galet de renvoi 30 du plan de cadre 2 du vélo, on peut éviter les contacts de la chaîne 18 avec les aspérités du grand plateau servant à accrocher la chaîne pour les changements de vitesse ; figure 5. Ceci permet aussi d'économiser l'énergie du pédalage, de limiter l'usure de la chaîne et des plateaux. Comme montré par la figure 5, la largeur du fond de la gorge du galet de renvoi 30, selon l'axe de ce dernier, est inférieure à dimension axiale hors tout de la pluralité des pignons 22. REVENDICATIONS 1/ Vélo comprenant une chaîne (18) de transmission entre un plateau (26) d'un pédalier (14) et un pignon (22) lié en rotation à la roue arrière (6), et un galet de renvoi (30) de ladite chaîne (18), comportant deux joues (34a, 34b) délimitant une gorge (32) dont la largeur axiale est dimensionnée pour accepter un déplacement latéral relatif de la chaîne (18), caractérisé en ce que les faces intérieures (36a, 36b) des joues (34a, 34b) du galet (30) s'écartent l'une de l'autre de façon continue radialement, c'est-à-dire selon la hauteur, et vers l'extérieur, et ce selon au moins une partie de la hauteur dudit galet. 2/ Vélo selon la revendication 1, comprenant une pluralité de pignons (22) tous liés en rotation à la roue arrière (6), caractérisé en ce que la largeur du fond de la gorge (32) du galet de renvoi (30), selon l'axe de ce dernier, inférieure à la dimension axiale hors tout de la pluralité des pignons (22). 3/ Vélo selon la revendication 1 ou 2, comprenant une roue arrière (6) et un cadre (2), et un ensemble de bras de suspension arrière (8), ensemble sur lequel est montée la roue arrière (6), ledit ensemble de suspension étant relié au cadre (2), d'une part par l'intermédiaire d'une articulation haute (10) sur le cadre (2), et d'autre part par l'intermédiaire d'éléments (12) élastiques et/ou amortisseurs, caractérisé en ce que le galet de renvoi (30) est disposé à proximité de l'articulation haute (10). Vélo selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les faces intérieures (36a, 36b) des joues (34a, 34b) du galet de renvoi (30) sont inclinées d'un angle supérieur à 90 par rapport au fond (33) de la gorge (32), et vers l'extérieur. 5/ Vélo selon l'une quelconque des revendications 1 4, caractérisé en ce que les faces intérieures (36a, 36b) inclinées du galet de renvoi (30) s'étendent selon toute la hauteur dudit galet. 6/ Vélo selon l'une quelconque des revendications 1 5, caractérisé en ce que le galet de renvoi (30) comprend deux douilles cylindriques (30a, 30b) vissées l'une sur l'autre, et comportant chacune une joue latérale (34a, 34b). 7/ Vélo selon la revendication 6, caractérisé en ce que le galet de renvoi (30) comprend une bague (42) qui, constituant le fond (33) de la gorge (32), est enserrée entre les joues latérales (34a) et (34b). 8/ Vélo selon la revendication 7, caractérisé en ce que la bague (42) du galet de renvoi (30) est munie de cannelures externes (44) parallèles ' ses génératrices, et dont le profil transversal et le pas angulaire de répartition est en rapport avec ceux des têtes (1 des maillons de la chaîne (1 9/ Vélo selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la bague (42) du galet de renvoi (30) est réalisée au moins en partie avec un matériau viscoélastique, du type caoutchouc. 10/ Vélo selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'axe de rotation (K) du galet de renvoi (30) est sensiblement orthogonal au plan médian du brin tendu (18a, 18b) de la chaîne (1 passant sur lui, en allant d'un pignon (22) à un plateau (26) pour des rapports de transmission voisins les plus utilises. 11/ Vélo selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérise en ce que les joues (34a, 34b) du galet de renvoi (30) ont des faces intérieures (36a, 36b) tronconiques.