Brevet FR2865185A1 — publié le 20050722

La présente invention porte sur les transmissions mécaniques par chaîne. Elle concerne plus précisément un mécanisme permettant d'augmenter le nombre de couronnes utilisées sur les transmissions à chaîne. Pour faciliter la compréhension de l'invention, nous décrirons cette dernière appliquée aux transmissions de bicyclette mais il est bien entendu que la dite invention peut s'appliquer à tous les domaines techniques utilisant ou pouvant utiliser la transmission mécanique par chaîne. Les bicyclettes utilisent aujourd'hui deux grands principes de changement de rapport de transmission. Le premier principe concerne des mécanismes internes au moyeu arrière qui sont appelés changement de vitesse dans le moyeu. De tels mécanismes sont présents dans les brevets FR 1 277 645. Le second principe, pour lequel s'applique l'invention, concerne les mécanismes externes utilisant un dérailleur couplé à une pluralité de couronnes dentées montées sur 15 l'organe à entraîner, la roue arrière dans notre cas. L'objectif de la présente invention est de permettre l'utilisation d'un nombre de couronnes dentées plus important dans le même volume que la technologie actuelle. Cet objectif est atteint en faisant varier la distance entre deux couronnes dentées adjacentes, en fonction des rapports de transmission sélectionnés. Les caractéristiques de l'invention ressortiront de la description ci après d'un exemple de réalisation illustré dans les dessins ci-annexés. Dans ces dessins: - La figure 1 est une vue simplifiée de face représentant l'architecture générale d'une 25 bicyclette. - La figure 2 est une vue arrière représentant le mécanisme de roue-Iibre présent sur les bicyclettes selon l'art antérieur. - La figure 3 est une vue en coupe représentant le mécanisme de rouelibre présent sur les bicyclettes selon l'invention dans une première position. - La figure 4 est une vue en coupe représentant le mécanisme de rouelibre présent sur les bicyclettes selon l'invention dans une seconde position. - Les figures 5-6 et 7 sont des vues en perspective montrant certains éléments constituant le mécanisme. - Les figures 8-9 et 10 sont des vues en coupe du mécanisme de sélection lors des 35 différentes phases d'un changement de rapport de transmission. La figure 1 présente une bicyclette 1 selon l'art antérieur. Ainsi la transmission permettant de faire tourner la roue arrière 2 se compose d'un pédalier 3, d'une chaîne 4 et d'une roue-libre 5 montée sur la roue arrière 2. Le changement de rapport sur la roue-libre est assuré par le dérailleur arrière 6. Sur la figure 2 apparaissent en détail le dérailleur 6 et la roue-libre 5 selon l'art antérieur. La roue libre se compose d'une pluralité de couronnes dentées 7 distantes 45 entre elles d'une distance fixe 8. Le mécanisme de changement de vitesse selon l'invention, présenté en figure 3, comprend un axe 9 de roue arrière 2. Le dit axe 9 est bloqué dans les pattes de cadre 10 de la bicyclette 1. L'axe 9 supporte le moyeu arrière 11 par l'intermédiaire des roulements 12 et 13 et ceci de façon tout à fait conventionnelle. Il est à noter que toute autre technologie de montage de la roue-arrière 2 connue de l'homme de l'art s'applique à l'invention notamment l'emploi de blocage rapide conventionnel ou la technologie du moyeu démontable d'un seul coté (ex brevet EP 1213217). L'axe 9 supporte également l'ensemble roue-libre 5 par l'intermédiaire des roulements 14 et 15. l'ensemble roue-libre 5 met en rotation le moyeu arrière 11 grâce aux cliquets de roue-libre 16. Il est à noter que dans cet exemple ces derniers sont de type axial mais pourraient tout à fait être de type radial. L'ensemble roue-libre 5 comporte une pluralité de couronnes dentées 7 qui peuvent se trouver à une distance variable des unes des autres en fonction de rapport de transmission sélectionné. Afin de mieux comprendre le mécanisme, nous allons d'abord décrire sa constitution puis son fonctionnement. Comme le montre les figures 3 et 5, l'axe 9 est creux dans sa partie droite et comporte une rainure 21. La bague gauche 18 est montée sur l'axe 9. Elle peut coulisser sur ce dernier mais ne peut tourner car un pion 20 s'engageant dans la rainure 21 empêche sa rotation. La bague droite 19 est également montée sur l'axe 9 sur lequel elle peut coulisser. Il est à noter que l'extrémité gauche coudée de la tige de commande 17 se trouve enserrée par les bagues 18 et 19. Comme le montre les figures 3 et 6, le sélecteur 22 est monté sur les bagues 18 et 19 et est rendu solidaire de celles-ci par l'anneau d'arrêt 25. Ainsi, toute translation de la tige de commande 17 se traduit par une translation identique du sélecteur 22. Le sélecteur 22 se déplace en translation le long de l'axe 9 et est guidé sur ce dernier par les bagues 18 et 19. Le sélecteur 22 supporte trois roues de commande 23, libres en rotation, munies de lobes 23' et de dents 23". Comme le montre les figures 3 et 7, le support de roue-libre 26 et la couronne monobloc 71->74 supportent trois secteurs 28 et trois broches 27. Les couronnes dentées 75->712 sont centrées sur les trois secteurs 28 et peuvent se déplacer en translation sur ces derniers. Les trois broches 27 servent à transmettre, via les couronnes 7, la puissance provenant de la chaîne 4 au support de roue-libre 26. De plus, les secteurs 28 possèdent des crémaillères 29 sur lesquelles s'engrènent les secteurs dentés 23"des roues de commande 23. Pour comprendre le fonctionnement du mécanisme, nous allons présenter le changement de rapport de transmission lorsque la chaîne 4 passe de la couronne 78 à la couronne 77. Les figures 3 et 8 présentent le mécanisme de transmission lorsque la chaîne 4 engrène sur la couronne 78. La tige de commande 17 est immobile ainsi que sélecteur 22. Comme le montre la figure 8, les roues de commande 23 se trouvent dans une position telle que qu'elles possèdent chacune un lobe entier 23' intercalé entre les couronnes dentées 78 et 79. L'utilisateur de la bicyclette 1, désirant passer de la couronne 78 à la couronne 77 actionne le levier de changement de vitesse qui peut être mécanique, par exemple à câble, ou électrique. Ces deux types de technologies sont de biens connues de l'homme de l'art et ne font pas partie de l'invention. Comme le montre la figure 3, ceci a pour effet de déplacer simultanément le dérailleur arrière 6 et la tige de commande 17 selon les flèches 32 et 30. Le déplacement du dérailleur arrière 6 se fait de façon tout à fait conventionnelle. Comme le montre les figures 9 puis 10, le déplacement de la tige de commande 17, donc du sélecteur 22, selon la flèche 30, engendre la mise en rotation des trois roues de commande 23 selon la flèche 31. Ce mouvement est assuré par les secteurs dentés 23"des roues de commande 23 qui s'engrènent avec les crémaillères 29 des secteurs 28. Il est à noter, qu'en l'absence des secteurs dentés 23" et des crémaillères 29, le mouvement de rotation 31 aurait également lieu mais avec moins de douceur. La rotation des trois roues de commande 23 selon la flèche 31 engendre la mise en contact d'un lobe 23' avec la base de la couronne 78 puis le déplacement continu de cette dernière selon la flèche 33. Comme le montre les figures 11 et 4, en phase terminale du changement de vitesse, la couronne 78 vient en contact avec la couronne 79. Le dérailleur arrière 6 a, dans le même temps, terminé sont déplacement et se trouve à l'aplomb de la couronne 77 sur laquelle engrène désormais la chaîne 4. Il est à noter que le changement de vitesse de la couronne 77 à la couronne 78 a lieu selon le même principe; simplement la tige de commande 17 et le dérailleur arrière 6 se déplace tous deux dans des directions opposées à l'exemple précédent. Il est à noter que dans cet exemple de réalisation les couronnes 71,72,73 et 713 fonctionnent lors des changement de rapports de transmission de façon classique et que, dans ce cas, seul le dérailleur 6 génère le changement de rapport de transmission. Le déplacement latéral des couronnes 7 s'effectue vers la droite lorsque le dérailleur se déplace vers la gauche, et vers la gauche lorsque le dérailleur se déplace vers la droite. Cet exemple de réalisation de l'invention est décrit en l'appliquant à un système de changement de rapport de réduction au niveau de la roue libre arrière 5 qui est l'organe mené. Elle peut s'appliquer également, et ceci sans sortir du cadre de l'invention, aux organes menants comme le pédalier 3. Par extension, il est aisé pour l'homme de l'art d'imaginer une transmission utilisant l'invention appliquée à l'organe menant et à l'organe. Revendications: 1. Mécanisme de transmission mécanique par chaîne comprenant des organes menants et/ou menés composés d'une pluralité de couronnes dentées 7 caractérisé en ce que la distance 8 entre au moins deux couronnes dentées adjacentes varie en fonction du rapport de transmission sélectionné. 2. Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce que le changement de rapport de transmission résulte de la mise en mouvement d'un dérailleur 6 et du déplacement latéral de la couronne dentée 7 sur laquelle se trouvait positionnée la chaîne 4 avant le changement de rapport de transmission. 3. Mécanisme selon la revendication 2 caractérisé en ce que le déplacement latéral des couronnes 7 s'effectue vers la droite lorsque le dérailleur se déplace vers la gauche, et vers la gauche lorsque le dérailleur se déplace vers la droite. 4. Mécanisme selon la revendication 2 caractérisé en ce que le déplacement latéral des couronnes 7 est engendré par la mise en contact d'un lobe 23' de roues de commande 23 avec la base de la couronne dentée 7 devant se déplacer. 5. Mécanisme selon la revendication 4 caractérisé en ce que le mouvement des roues de commande 23 résulte du déplacement d'un sélecteur 22 par une tige de commande 17. 6. Mécanisme selon la revendication 5 caractérisé en ce que le sélecteur 22 se déplace en translation le long d'un axe 9 et est guidé sur ce dernier par des bagues 18 et 19. 7. Mécanisme selon la revendication 5 caractérisé en ce que le mouvement des roues 30 de commande 23 permettant le déplacement de la couronne dentée 7 devant se déplacer est amélioré par la présence de roues dentées 23" venant engrener sur des crémaillères 29.