Brevet FR2819231A1 — publié le 20020712

La présente invention concerne une unité combinée de changement de vitesse et de commande de frein pour une bicyclette. Plus précisément, cette invention concerne une unité combinée du type décrite par le demandeur dans le document EP 0 504 118. Ce document décrit une unité de commande combinée comprenant un corps de support relié à un levier de commande de frein pivotant autour d'un premier axe et une unité de commande de changement de vitesse reliée au corps de support. Cette unité de commande comprend un levier de changement de vitesse pivotant sur un second axe, orthogonal par rapport au premier axe, pour changer la o vitesse. Le levier de changement de vitesse est disposé juste derrière le levier de commande de frein et est libre d'osciller dans la même direction que ce dernier levier pour empêcher la gêne du mouvement de commande de frein. L'unité décrite précédemment comprend un arbre pouvant tourner autour dudit second axe, coopérant avec un câble de commande d'un dérailleur. La rotation de l'arbre est commandée par un mécanisme d'encliquetage, comprenant un engrenage qui est solidement fixé à l'arbre. Le levier de changement de vitesse commande la rotation de l'arbre via une unité de mise en prise qui met en prise ledit engrenage. Dans la solution connue, I'unité de mise en prise est reliée de manière pivotante à un élément de liaison, qui est monté sur l'arbre de manière à être libre de tourner par rapport au second axe. Le levier de changement de vitesse est porté afin d'osciller sur l'unité de mise en prise. A l'état initial, I'unité de mise en prise n'est pas en contact avec les dents d'engrenage. Lorsque le levier de changement de vitesse oscille autour dudit second axe, le levier doit se déplacer sur une petite course angulaire pour mettre en contact l'unité de mise en prise avec les dents. Après cette petite course aléatoire, le mouvement de rotation du levier de changement de vitesse produit une rotation dont l'amplitude est égale à celle de l'arbre grâce au contact entre I'unité de mise en prise et les dents. Le but de cette invention est de proposer une unité de commande de changement de vitesse qui est, du point de vue de sa fabrication, plus simple et meilleur marché que la solution connue, réduisant la course angulaire du levier de changement de vitesse nécessaire pour mettre en contact l'unité de mise en prise avec les dents. Selon cette invention, ces buts sont atteints au moyen d'une unité de commande combinée de changement de vitesse et de commande de frein pour une bicyclette comprenant, un corps de support qui peut être fixé au guidon d'une bicyclette, un levier de commande de frein monté de manière pivotante sur le corps de support autour d'un premier axe, une unité de commande de changement de vitesse reliée au corps de support, comprenant un arbre tournant autour d'un second axe, soit orthogonal, soit sensiblement orthogonal audit premier axe, dans laquelle l'unité de changement de vitesse comprend un mécanisme d'encliquetage comprenant un engrenage relié solidement audit arbre et une unité d'entraînement, ladite unité d'entraînement étant reliée à un élément de liaison pour tourner librement sur ledit second axe et un levier de changement de vitesse associé de manière fonctionnelle audit mécanisme d'encliquetage pour commander la rotation dudit arbre autour dudit second axe, ledit levier de changement de vitesse étant fixé solidement audit élément de liaison pour les mouvements d'oscillation autour dudit second axe. Selon d'autres caractéristiques que cette invention peut prendre, - le levier de changement de vitesse pivote sur l'élément de liaison autour d'un axe, soit orthogonal, soit sensiblement orthogonal audit second axe; - ladite unité de mise en prise pivote sur ledit élément de liaison autour d'un axe soit parallèle soit sensiblement parallèle audit second axe et associé à des moyens élastiques ayant tendance à faire osciller l'unité de mise en prise vers une position de mise en prise avec ledit engrenage; ladite unité de mise en prise présente un appendice qui, dans une position initiale du levier de changement de vitesse repose contre une surface intérieure du corps de support pour maintenir l'unité de mise en prise dans une position relâchée par rapport audit engrenage sous l'action desdits moyens élastiques; - ledit élément de liaison a sensiblement la forme d'une tige de raccordement; - ledit élément de liaison comprend deux éléments, qui sont sensiblement annulaires disposés sur des côtés opposés par rapport audit engrenage - lesdits éléments sensiblement annulaires sont munis d'extensions respectives qui sont jointes mutuellement par une base; - I'une desdites extensions est munie d'une paire de brides, se faisant face mutuellement et parallèles, sur lesquelles pivote ledit levier de changement de vitesse. Cette invention va être mieux expliquée grâce aux descriptions détaillées suivantes en faisant référence aux figures jointes prises en tant qu'exemple non limitatif, sur lesquelles: la figure 1 est une vue latérale partiellement en coupe d'une unité de commande selon cette invention, la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne 11-11 de la figure 1, les figures 3, 4 et 5 sont des vues en coupe similaires à celle de la figure 2 représentant l'unité de commande dans trois configurations de fonctionnement différentes, la figure 6 est une vue en perspective de la partie indiquée par la flèche Vl de la figure 1, et la figure 7 est une vue explosée en perspective des composants représentés sur la figure 6. En faisant référence à la figure 1, le numéro 10 indique une unité combinée de changement de vitesse et de commande de frein d'une bicyclette de compétition. L'unité 10 fonctionne essentiellement comme l'unité décrite dans la demande de brevet précédente EP 0 504 118 du demandeur à laquelle il est fait référence pour tous les aspects qui ne sont pas expressément représentés dans cette description. L'unité de commande intégrée 10 comprend un corps de support 12 doté de moyens (non représentés) pour être fixée au guidon d'une bicyclette (également non représentée). Un levier de commande de frein 14 est fixé de manière pivotante au corps de support 12 autour d'un premier axe formé par un pivot 16. De la manière connue, une extrémité du câble de commande de frein est ancrée dans une extrémité supérieure du levier 14. Le corps de support 12 porte une unité de changement de vitesse, indiquée de manière générale par le numéro 18. En faisant particulièrement référence aux figures 6 et 7, I'unité de changement de vitesse 18 comprend un arbre 20 relié de manière tournante au corps de support 12 autour d'un second axe 22, soit orthogonal, soit essentiellement orthogonal à l'axe de pivot 16 du levier de commande de frein 14. L'arbre 20 porte une poulie (non représentée) sur laquelle une partie d'extrémité d'un câble de commande d'un dérailleur avant ou arrière d'une bicyclette est enroulée. La rotation de l'arbre 20 dans une première direction, indiquée par la flèche 24 sur les figures 2, 3 et 4, enroule de manière supplémentaire le câble de commande de dérailleur sur la poulie, tandis qu'une rotation de l'arbre 20 dans la direction opposée par rapport à celle indiquée par la flèche 24 relâche le câble de commande du dérailleur. Le mécanisme qui commande la rotation de l'arbre 20 dans la direction opposée à celle représentée par la flèche 24 n'est 0o pas décrit dans la présente car il n'entre pas dans le cadre de cette invention. Ce mécanisme peut être fabriqué de la manière décrite en détail dans le document EP 0 540 118, ou, en variante, comme cela est décrit dans une demande de brevet récente par le même demandeur et sous le même titre. Le mécanisme qui commande la rotation de l'arbre 20 autour de l'axe 22 dans la direction de la flèche 24 va être décrit ici. En faisant référence aux figures 6 et 7, la rotation de l'arbre 20 dans la direction indiquée par la flèche 24 est commandée par un mécanisme d'encliquetage comprenant un engrenage 26 et une unité de mise en prise 28. L'engrenage 26 est fixé à l'arbre 20 et est muni de dents 30 ayant des profils en dents de scie. L'unité de mise en prise 28 comprend une dent 32, qui est destinée à coopérer avec les dents 30, et un appendice 34, dont la fonction va être décrite ci-dessous. L'unité de mise en prise 28 porte un élément de liaison 36, ayant sensiblement la forme d'une tige de raccordement. Dans la forme de mode de réalisation représentée sur les figures, l'élément de liaison 36 est constitué de tôle métallique incurvée pressée et présente deux parties sensiblement annulaires 40, se faisant face, qui mettent en prise l'arbre 20 sur des côtés opposés par rapport à l'engrenage 26. L'élément de liaison 36 est monté sur l'arbre 20 de manière à tourner librement par rapport à l'axe 22. En faisant référence à la figure 7, les deux parties annulaires 40 de l'élément de liaison 36 présentent des extensions 42 respectives, reliées mutuellement au moyen d'une base 44. Les extensions 42 présentent des trous alignés respectifs 46. L'unité de mise en prise 28 est munie d'un trou 48, qui met en prise un pivot 50 qui, à son tour, met en prise les trous alignés 46 des extensions 42. L'axe du pivot 50 est soit parallèle, soit sensiblement parallèle au second axe 22. L'unité de mise en prise 28 est reliée à l'élément de liaison 36 de manière à osciller librement autour du pivot 50. Un élément élastique, par exemple constitué d'un ressort hélicoïdal comprimé 52, est disposé entre la base 44 et l'unité de mise en prise 28 de manière à pousser l'unité de mise en prise 28 vers une position dans laquelle la dent 32 met en prise les dents 30 de l'engrenage 26. En faisant particulièrement référence à la figure 7, I'une des deux extensions 42 de l'élément de liaison 36 (celui faisant face vers l'avant) est munie d'une paire de brides 54 qui sont mutuellement parallèles et qui se o0 font face l'une l'autre, munies de trous alignés respectifs 56. Un levier de changement de vitesse 58 est monté de manière pivotante sur les brides 54 de l'élément de liaison 36 au moyen d'une broche 60 dans laquelle l'axe est soit orthogonal, soit sensiblement orthogonal au second axe. En faisant référence aux figures 6 et 7, I'extrémité supérieure du levier de changement de vitesse 58 a la forme d'une fourche et met en prise les brides 54 de manière à ce que le levier de changement de vitesse 58 soit fixé à l'élément de liaison 36 pour osciller autour de l'axe 22. A l'inverse, le levier de changement de vitesse est libre d'osciller par rapport à l'élément de liaison 36 autour du pivot 60. De cette manière, le levier de changement de vitesse 58 est libre de suivre le mouvement d'oscillation du levier de commande de frein 14 autour du premier axe, représenté matériellement par le pivot 16. En faisant référence aux figures 1 et 2, l'élément de liaison 16 coopère avec un ressort de rappel 62, qui a tendance à renvoyer l'élément de liaison 36 et le levier de changement de vitesse 58 dans la position initiale représentée sur les figures 2 et 3, après que le levier de changement de vitesse 58 est relâché suite à une oscillation autour de l'axe 22 dans la direction représentée par la flèche 24. Un second ressort de rappel 64 coopère avec le levier 58 et a tendance à renvoyer ledit levier dans la position représentée sur la figure 1 après une oscillation autour du pivot 60 due au mouvement de freinage du levier de commande de frein 14. Le fonctionnement de l'unité selon cette invention va maintenant être décrit en faisant référence aux figures 3, 4 et 5. La figure 3 représente la position initiale du levier de changement de vitesse 58. Comme cela a été mentionné ci-dessus, le ressort de rappel associé à l'élément de liaison 36 a tendance à faire tourner l'élément de liaison dans la direction opposée par rapport à celle représentée par la flèche 24. Dans la position initiale représentée sur la figure 3, l'appendice 34 de l'unité de'mise en prise 28 repose sur une surface intérieure 62 du corps de support 12 et maintient l'unité de mise en prise 28 dans une position dans laquelle la dent 32 de l'unité de mise en prise 28 est mise en prise par les dents 30. La surface intérieure 62 du corps de support 12 définit également une extrémité d'arrêt de course, contre laquelle le levier de changement de vitesse 58 est poussé sous l'action du ressort de rappel associé à l'élément de liaison 36, de manière à définir une position de référence pour le levier de changement o de vitesse 58. En faisant référence à la figure 4, pour décaler la vitesse dans une certaine direction, le cycliste applique une oscillation sur le levier de changement de vitesse 58 dans la direction représentée par la flèche 64. L'oscillation du levier 58 génère une oscillation sont l'amplitude est égale à celle de l'élément de liaison 36 en considérant que le levier de changement de vitesse 58 et l'élément de liaison 36 sont fixés l'un à l'autre pour osciller autour de l'axe 22. Comme cela est représenté sur la figure 4, à la suite d'une légère oscillation de l'élément de liaison 36 autour de l'axe 22 dans la direction représentée par la flèche 24, l'appendice 34 de l'unité de mise en prise 28 se trouve à une certaine distance de la surface intérieure 62 du corps de support 12. En conséquence, sous l'action du ressort comprimé 52, l'unité de mise en prise 28 oscille autour du pivot 50 et la dent 32 met en prise les dents 30. A partir de la position représentée sur la figure 4, le mouvement d'oscillation supplémentaire du levier 58 autour de l'axe 22 dans la direction de la flèche 24 produit une rotation de l'arbre 20 autour de l'axe 22, grâce au contact entre l'unité de mise en prise 28 et les dents 30. La figure 5 représente la position du levier de changement de vitesse 58 à la fin de son mouvement d'oscillation. Le cycliste peut choisir l'amplitude du mouvement d'oscillation du levier de changement de vitesse 58 selon le nombre de vitesses qu'il souhaite décaler. A partir de la configuration de la figure 5, lorsque le cycliste relâche le levier de changement de vitesse 58, le ressort de rappel associé à l'élément de liaison 36 renvoie l'élément de liaison et le levier de changement de vitesse 58 dans la position initiale représentée sur la figure 3, tandis que l'arbre 20 est maintenu dans la nouvelle position par un mécanisme de retenue qui n'est pas décrit. Le décalage de vitesse dans la direction opposée est réalisé au moyen d'un bouton (non représenté) disposé de manière à relâcher ledit mécanisme de retenue. Comme cela apparaît en comparant les figures 3 et 4, le levier de changement de vitesse 58 doit se déplacer d'une très petite course angulaire pour mettre l'unité de mise en prise 28 en contact avec les dents 30. Réduire la course d'approche du levier de changement de vitesse 58 se révèle avantageux car cela augmente la course active du levier et, en conséquence, dans des conditions égales il est possible de réduire le diamètre de la poulie sur laquelle la partie d'extrémité du câble de commande de dérailleur est enroulée. REVENDICATIONS 1. Unité combinée de changement de vitesse et de commande de frein pour une bicyclette comprenant, un corps de support (12) qui peut être fixé au guidon d'une bicyclette, un levier de commande de frein (14) monté de manière pivotante sur le corps de support (1 2) autour d'un premier axe (1 6), une unité de commande de changement de vitesse (18) reliée au corps de support (12), comprenant un arbre (20) tournant autour d'un second axe (22), soit orthogonal, soit sensiblement orthogonal audit ic premier axe (16), dans laquelle l'unité de changement de vitesse (18) comprend un mécanisme d'encliquetage comprenant un engrenage (26) relié solidement audit arbre (20) et une unité d'entraînement (28), ladite unité d'entraînement (28) étant reliée à un élément de liaison (36) pour tourner librement sur ledit second axe (22) et 1 5 un levier de changement de vitesse (58) associé de manière fonctionnelle audit mécanisme d'encliquetage (26, 28) pour commander la rotation dudit arbre (20) autour dudit second axe, caractérisé en ce que ledit levier de changement de vitesse (58) est fixé solidement audit élément de liaison (36) pour les mouvements d'oscillation autour dudit second axe (22). 2. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que le levier de changement de vitesse (58) pivote sur l'élément de liaison (36) autour d'un axe (60), soit orthogonal, soit sensiblement orthogonal audit second axe (22). 3. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite unité de mise en prise (32) pivote sur ledit élément de liaison (36) autour d'un axe (50) soit parallèle soit sensiblement parallèle audit second axe (22) et associé à des moyens élastiques (52) ayant tendance à faire osciller l'unité de mise en prise (28) vers une position de mise en prise avec ledit engrenage (26). 4. Unité selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite unité de mise en prise (28) présente un appendice (34) qui, dans u'ne position initiale du levier de changement de vitesse (58) repose contre une surface intérieure (62) du corps de support (12) pour maintenir l'unité de mise en prise (28) dans une position relâchée par rapport audit engrenage (26) sous l'action desdits moyens élastiques (52). 5. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément de liaison (36) a sensiblement la forme d'une tige de raccordement. 6. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément de liaison (36) comprend deux éléments, qui sont sensiblement annulaires (40) disposés sur des côtés opposés par rapport audit engrenage (26). i5 7. Unité selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits éléments sensiblement annulaires (40) sont munis d'extensions respectives (42) qui sont jointes mutuellement par une base (44). 8. Unité selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'une desdites extensions (42) est munie d'une paire de brides (54), se faisant face mutuellement et parallèles, sur lesquelles pivote ledit levier de changement de vitesse (58).