Brevet FR3027584A1 — publié le 20160429

- 1 - L'invention concerne un mécanisme pour bicyclettes ayant pour fonction de maintenir la chaîne en tension pour chaque rapport de transmission. Ce mécanisme est caractérisé par le fait que le pédalier/couronne de la bicyclette se déplace vers l'avant ou vers l'arrière par rapport au cadre de la bicyclette. Le changement de vitesse des bicyclettes est généralement réalisé de deux façons : - Le mode plus répandu consiste à faire engager la chaîne sur des roues dentées de différents diamètres. La chaîne se trouvant engagée autour d'une des roues dentées sur l'axe de la roue arrière (pignons) et sur une autre placée sur l'axe de rotation du pédalier. Plusieurs couronnes et pignons sont présents sur le vélo pour permettre plusieurs rapports de transmission (diamètre couronne/diamètre pignon). Pour maintenir la chaîne tendue pour chaque rapport de transmission, il y a un mécanisme appelé tendeur, qui fait partie du groupe dérailleur/tendeur et qui, par un ressort, maintient la chaîne sous tension. - L'autre mode de réalisation est constitué par des engrenages installés dans le moyeu de la roue arrière et le changement de vitesse est réalisé en faisant engager les engrenages de différents diamètres. Dans ce cas la chaîne est engagée entre la couronne et le pignon sans qu'il y ait besoin d'un dérailleur/tendeur, ce qui représente la condition idéale pour son fonctionnement. Dans les deux solutions existantes la transmission de puissance entre le cycliste et la roue arrière du vélo n'est pas optimale, mais est affecté par une perte d'énergie, transformé en chaleur. En effet, dans le premier cas, le tendeur oblige la chaîne a zigzaguer entre les deux galets 25 (poulies) obligeant, à son tour, chaque maille à changer sa position angulaire par rapport à la maille à coté quand elle entre en contact avec les galets mais aussi quand elle en sort. Ceci génère une perte d'énergie par frottement entre les mailles en plus du frottement de la rotation des deux galets. En plus, la rotation des mailles, dans un sens et dans l'autre, implique des accélérations angulaires et donc des forces qui bien évidemment doivent être fournies par le 30 cycliste. Dans le deuxième cas, même si la chaîne se trouve dans les conditions optimales à cause de l'absence du dérailleur/tendeur (minimum des pertes énergétiques), les frottements dans le mécanisme à engrenages créent une perte d'énergie assez importante. 35 L'avantage de la présente invention est son efficience énergétique. En effet, les pertes énergétiques présentes dans l'état de l'art sont éliminées. La chaîne se trouve dans les conditions optimales pour chaque rapport de transmission parce qu'elle n'est pas obligée de zigzaguer comme dans la première solution de l'état de l'art. De plus, il n'y a pas, non plus, de perte d'énergie liée à présence du mécanisme à engrenages comme dans la deuxième solution exposée. 40 L'invention concerne un mécanisme pour bicyclettes ayant pour fonction de maintenir la chaîne en tension pour chaque rapport de transmission. Ce mécanisme est caractérisé par le fait que le pédalier/couronne de la bicyclette se déplace vers l'avant ou vers l'arrière par rapport au cadre de la bicyclette. A chaque changement de vitesse, le mécanisme est bloqué par un système 45 de freinage, quand on pédale normalement. Une façon de réaliser l'invention est décrite en détail ci dessous avec référence à la figure 1, qui illustre un mode spécifique de réalisation. La figure 1 donne une vue d'ensemble du système de transmission du vélo et du mécanisme 50 objet de l'invention. On voit le pédalier/couronne (1), les pignons (2), le dérailleur (3) et son levier de commande (4), la biellette (5) qui contient, en son axe inférieur, le moyeu du pédalier/couronne et dont l'axe de rotation supérieur pivote dans un moyeu (6) qui traverse le - 2 - cadre (7), le ressort à gaz sous pression (8) qui pousse avec sa tige (9) la biellette (5) vers l'avant, en exerçant une tension sur la chaîne. Le levier (10), actionné par son levier de commande (12) dans la position présentée sur la figure, empêche la tige (9) et donc la biellette (5) de reculer et de faire perdre la tension à la chaîne pendant le pédalage. Le ressort de traction (11) fait baisser le levier (10) quand on tire le levier de commande (12) pour permettre à la biellette (5) de reculer et à la chaîne de dérailler sur un autre pignon, pendant le changement de vitesse. Dans le mode de réalisation présenté sur la figure 1, le levier (10) est fourni d'un nombre des dents équivalent au nombre des rapports du vélo, chaque dent bloque la biellette (5) dans la position qui maintient la bonne tension de la chaîne pour le rapport engagé. Dans le mode de réalisation présenté dans la figure 1 le dérailleur (3) est installé sur la partie haute de la chaîne, à la sortie des pignons (2), ce qui demande de pédaler en arrière pour changer de vitesse. Cependant, on peut aussi réaliser l'invention avec le dérailleur installé sur la partie baisse de la chaîne, à l'entrée des pignons, comme dans le présent état de l'art. Plusieurs modes de réalisation de l'invention sont envisageables à partir des mêmes éléments de base. Quelques solutions sont illustrées ci-dessous : - Pour réaliser le déplacement vers l'avant ou vers l'arrière du moyeu du pédalier/couronne, la 20 biellette (5) peut être remplacée par un bloc qui peut glisser vers l'avant ou vers l'arrière sur un rail horizontal fixé au cadre (7). - Le ressort à gaz sous pression (8) peut être remplacé par un ressort de compression en fil métallique qui pousse la biellette (5) vers l'avant, ou par un ressort de traction en fil métallique 25 qui tire la même biellette vers l'avant, et dont l'autre extrémité est fixé au tube avant du cadre, ou, dans la solution avec biellette (5), par un ressort de torsion qui applique un moment à la biellette, autour de son moyeu (6). - Le ressort (8) peut être remplacée par un système mécanique, activé par un moteur 30 électrique, qui adapte la position du moyeu pédalier/couronne à fin de maintenir une correcte tension de la chaîne. - Le levier (10), qui dans la version présentée en fig. 1 est réalisé avec des dents qui correspondent aux rapports de transmission engagés, peut être réalisé avec un frein qui bloque 35 tout mouvement du moyeu du pédalier/couronne (1) pendant le pédalage, ce frein étant débloqué pendant le changement de vitesse. REVENDICATIONS1-Mecanisme pour bicyclettes caractérisé en ce qu'il comprenne : -Un dérailleur (3) qui ne comprend pas de tendeur de la chaîne, installé sur la partie haute de la chaîne à la sortie des pignons, - Un moyeu du couronne/pédalier (1) situé sur une biellette (5) qui contient en son axe inférieur le dit moyeu du pédalier/couronne et dont l'axe de rotation supérieur pivote dans un moyeu (6) qui fait partie du cadre (7), - Un ressort à gaz sous pression (8) qui pousse avec sa tige (9) la biellette (5) vers l'avant en exerçant une tension sur la chaîne, - Un levier (10) et sa commande (12) qui freine la biellette (5) et l'empêche de reculer et de faire perdre la tension de la chaîne pendant le pédalage, - Un ressort de traction (11) qui fait baisser le levier (10), quand on tire son levier de 15 commande (12), pour permettre le déblocage de la biellette (5) et donc le déplacement vers l'avant ou vers l'arrière de pédalier/couronne (1), et donc, à la chaîne de dérailler sur en autre pignon (2) pendent le changements de vitesse. 2- Mécanisme pour bicyclette selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprenne, à la 20 place de la biellette (5), un bloc qui contient le moyeu du pédalier/couronne (1) et qui peut glisser ver l'avant ou vers l'arrière sur un rail horizontal fixé au cadre (7). Un ressort à gaz sous pression (8) qui exerce une force vers l'avant sur ce bloc. Le levier (10) et le ressort de traction (11) qui bloque et débloque sur commande le reculement du bloc. Le dérailleur (3) et les mécanismes (4) et (12) qui contrôlent respectivement le dérailleur (3) et le levier 25 (10). 3- Mécanisme pour bicyclettes selon les revendications 1, 2 caractérisé en ce qu'il comprenne, à la place du ressort à gaz sous pression (8), un ressort de compression en fil métallique. 30 4- Mécanisme pour bicyclette selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprenne, à la place du ressort à gaz sous pression (8), un ressort de torsion installé autour de l'axe du moyeu (6) de la biellette (5) qui applique une couple de rotation à la biellette (5) autour de dit moyeu (6). 35 5- Mécanisme pour bicyclette selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprenne, à la place du ressort à gaz sous pression (8), un ressort de traction qui, avec une des ces extrémités, tires vers l'avant la biellette (5), et dont l'autre extrémité est fixée au tube avant du cadre (7). 40 6- Mécanisme pour bicyclette selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comprenne, à la place du ressort à gaz sous pression (8), un ressort de traction qui, avec une des ces extrémités, tires vers l'avant le block, et dont l'autre extrémité est fixée au tube avant du cadre (7). 45 7- Mécanisme pour bicyclettes selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprenne, à la place du ressort à gaz sous pression (8), un système mécanique activé par un moteur électrique qui déplace vers l'avant ou vers l'arrière la biellette (5), à fin de maintenir une correcte tension de la chaîne pour chaque rapport de transmission. 8- Mécanisme pour bicyclettes selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprenne, à la place du ressort à gaz sous pression (8), un système mécanique activé par un moteur électrique qui déplace vers l'avant ou vers l'arrière le block, à fin de maintenir une correcte tension de la chaîne pour chaque rapport de transmission. 9- Mécanisme pour bicyclettes selon les revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il comprenne le dérailleur (3) installé sur la partie basse de la chaîne à l'entre des pignons (2).