<Desc/Clms Page number 1>
Changement de vitesse à transmission par chaîne pour bicyclettes.
Cette invention a pour objet un changement de vitesse à transmission par chaîne, pour bicyclettes et dans lequel le transfert de la chaîne, qui est soumise à l'action d'un dispositif tendeur, est effectué au moyen d'un mécanisme de déplacement actionné au moyen d'un secteur de commande et d'un câble de traction. L'invention consiste en ce que le mouvement de poussée nécessaire pour faire passer la chaîne d'un pignon à l'autre est plus ou moins parallèle au cours de la gradation des roues de transmission, ce qui permet
<Desc/Clms Page number 2>
d'aliéner le point d'attaque de la fourche de guidage de la chaîne, pour toutes les multiplications relativement près
EMI2.1
de la roue La transmissioii oorresponda.<J.te.
L'objet de l'invention est représenté à titre d'exemple dans les dessins annexés:
Fig. 1 est une vue schématique de l'assemblage, nécessaire pour la compréhension, des différentes parties de la disposition d'ensemble,
Figs. 2 et 3 sont des vues schématiques d'un mé- canisme de déplacement,
Figs. 4 et 5 sont respectivement'une vue de face et de profil d'un secteur de commande,
Figs. 6 à 9 sont des vues d'un aitre mode de réa- lisation du secteur de commande dans différentes positions, Fig. Fig. 10 est une vue du dispositif tendeur de chaîne une échelle un peu plus petite que celle des figs. 6 à 9,
Fig. 11 est une vue d'un détail de fig. 10 à une plus grande échelle,
Fig. 12 est une variante de détail du dispositif tendeur de chaîne,
Figs.
13 à 16 sont des vues schématiques d'autres variantes du dispositif tendeur de chaîne.
Comme le montre fig. 1, un dispositif tendeur 2 pour la chaîne 3, un secteur de commande 4 avec son câble de traction 5 et un dérailleur 6 sont fixés au cadre 1 de la bicyclettes au moyen de brides appropriées. 7 est un jeu de trois pignons (roues de transmission) étagés les uns par rap- port aux autres. Ces pignons, qui sont désignés par 8, 9 et 10 en fig. 2, sont montés avec la roue arrière 11, de façon connue, dans la partie postérieure 12 du cadre de la bicyclette,
<Desc/Clms Page number 3>
bicyclette.
Le dérailleur représenté en figs. 2 & 3 comporte un bras 14 dans lequel est pratiquée une rainure oblique 13 et à l'extrémité postérieure 15 duquel est articulée la fourche 16 de guidage de la chaîne, fourche que l'on peut faire 'basculer vers le haut et vers le bas et fixer dans sa position, tandis que l'organe de traction 18 (indentique à 5 en fig.l) attaque l'extrémité antérieure 17 du bras 14. Le bras 14 est monté, de façon à ne pouvoir tourner de champ sur une chape 20 reliée rigidement à la bride 19, mais à position variable et comportant un galet coulissant ou une cheville profilée 21 s'engageant dans la rainure oblique 13.
Lorsque l'un exerce une traction sur l'organe 18 le bras 14 se trouve tiré en avant et il bascule, ce qui fait dévier latéralement la fourche 16 de façon que son point d'attaque 22 agissant sur la chaîne se déplace plus ou moins paralleîe- ment au cours de la gradation des roues de transmission 9,10 et 11 (voir la ligne de gradation A). C'est qe que l'on peut voir nettement en comparant les figs.2 et 3 entre elles. En même temps que l'on fait passer la chaîne 23 d'un petit pignon à un pignon plus grand, en tend un ressort 24 qui a pour effet que, lorsque l'on dégage l'organe de traction 18, le mouvement ci-dessus de la fourche de guidage de la chaîne se reproduit en sens inverse.
Le mouvement particulier de poussée de la fourche de guidage de la chaine permet d'amener le point d'attaque de la chaîne, d'une façon plus ou moins con- stante pour toutes les multiplications, très près des roues de transmission, ce qui assure un passage parfait d'un pignon à l'autre. En outre la forme svelte et le peu de grandeur de ce dérailleur permettent d'adapter ce mécanisme au cadre de la bicyclette de façon à ne constituer aucune gêne du côté extérieur et de faire en sorte qu'il ne soit même pas nécessaire
<Desc/Clms Page number 4>
nécessaire de l'enlever, si l'on désirait, pour une raison quelconque, ne rouler constamment qu'avec une seule multiplication.
Le dérailleur qui vient d'être décrit est actionné par exemple par un secteur de eommande comportant un accoup- lement à friction et qui permet d'effectuer le changements de multiplication, changements dont l'étendue est limitée par des butées, par de simples mouvements de la manette du sec- teur en avant ou en arrière, le cycliste pouvant toujours manoeuvrer le secteur de façon que le mouvement de la chaîne soit net, c'est à dire que la chaîne passe entièrement libre- ment dans sa fourche. Un secteur de c e genre est représenté à titre d'exemple en figs. 4 et 5. Un pivot 26 est rivé sur la partie 25 de la bride, partie qui est découpée d'une seule pièce avec les deux butées 25' et 25", ainsi qu'avec le guide- câble 25"'.
Surce pivot sont assemblés a serrage: une rondelle 27 assurant le frottement, la manette 28, le galet à gorge 29 qui'fait corps avec cette manette, ainsi qu'un ressort de pres- sion 30 déterminant l'effort de frottement, de façon que la manette 28 du secteur reste immobile dans toute position, bien que le câble 18 tende à la ramener en arrière. On obtient ainsi cet avantage qu'en raison de la facilité avec laquelle le dérailleur peut être actionné, le ressort 24 (figs. 2 & 3) n'a pas besoin d'être très fort et que le secteur lui-même peut ainsi être relativement petit, même lorsqu'il est établi pour plus de trois multiplications, ce nombre étant celui qui est généeralement adopté.
Le secteur à double effet qui va être décrit répond à un autre besoin. Ce secteur sert non seulement à actionner le dérailleur de la chaîne, mais encore à commander le verrouillage du levier tender, de façon que les deux opérations se succèdent
<Desc/Clms Page number 5>
se succèdent forcément dans l'ordre nécessaire, c'est à dire: déverrouillage du levier tendeur, mise en action du déralleur de la chaîne et immédiatement après reverrouillage du levier tendeur de chaîne. Comme le montrent figs. 6 à 9, ce secteur comporte deux plateaux à cames 31 et 32, sensiblement iden- tiques et juxtaposés, dont les appendices 31' et 32' servent de manettes.
On peut faire tourner ces plateaux ensemble ou l'un par rapport à l'autre autour du pivot 33, qui est soli- daire de la bride 34. La pièces de guidage 35 est également solidaire du pivot 33 et de la bride 34. Cette pièce comporte une glissière dans laquelle peut coulisser de bas en haut et de haut en bas le curseur 37 qui comporte une fente longitudinale 36 entourant le pivot 33.
L'extrémité supérieure du curseur 37 porte une tige (ou un galet) d'arrêt 37', tandisque l'organe de traction 38 qui aboutit au dispositif de verrouillage du levier tendeur de chaîne est fixé à l'extrémité inférieure 37". l'ensemble comporte encore un galet à gorge 39 tournant autour du pivot 33 et sur lequel passe l'organe de traction 40 (Bowden qui est fixé au plateau à canes 31 et qui aboutit au dérailleur. On peut voir en figs.6 à 9 que les plateaux à cames comportent trois positions d'arrêt correspondant aux trois différentes multiplications.
En rapprochant les deux manettes 31' et 32', qui en figs. 6 se trouvent dans la position de verrouillage, on soulève le curseur 37 ainsi que le levier 51 (fig.110) relié à ce curseur par l'organe de taction 38, ce qui a pour effet de déverrouiller le levier tendeur de chaîne 41, de sorte que l'on obtient alors pour le, secteur la position représentée en fig. 7 et dans laquelle un changement de vitesse est possible. Si on libère les manettes après le changement de vitesse, le curseur 37 est ramené vers le bas
<Desc/Clms Page number 6>
jusqu'à la position d'arrêt correspondante, la verrouillage du levier tendeur se rétablissant automatiquement.
Au passage de la position représentée en fig. 7 à la position représentée en fig. 9 l'organe de traction 40 se déroule du galet à gorge 30, tansdis qu'il s'enroule pendant le changement de vitesse dans le sens inverse. L une des manettes des plateaux à cames 31 et 32 pourrait comporter un trou et l'autre, une tige taillée en biseau et s'engageant dans ce trou d'un côté seulement, de façon que les plateaux à cames soient accouplés entre eux lorsque les manettes sont rap- prochées l'une de l'autre et que le cycliste puisse par con- séquent rouler à volonté aussi avec un levier tendeur dé- verrouillé. Un léger écartement des manettes suffirait pour dégager l'accouplement et permettre alors au verouillage de se rétablir aussitôt.
Le dispositif tendeur indiqué par 2 en fig. 1 et représenté en :fige 10 est constitué par un levier à deux bras 41 qui en est la partie essentielle et qui peut tourner autour du pivot 43 solidaire de la bride 42 . La branche la plus longue 41' de ce levier porte un galet tendeur 45 pou- vant tourner autour du pivot 44 et comportant une boucle 46, tandis que la branche la plus courte 41" se termine par un segment denté interchangeable 47 ou peut servir à commander les mécanismes indiqués en figs. 13 à 16.
Autour du pivot 43, s'enroule en ourte un ressort de torsion réglabe 48 dont une extrémité est reliée à une partie fixe, par exemple au pivot
45, et l'autre extrémité au lervier 41, de façon que ce levier cherche toujours à tendre modérément la chaîne 49 au moyen du galet tendeur 45. Pour que l'on puisse fixer ce levier mobile 41 dans une position quelconque, le dispositif de verrouillage
<Desc/Clms Page number 7>
verrouillage déjà mentionné est nécessaire. Ce dispositif comporte un levier 51 tournant autour du pivot fixe 50 et sur lequel un segment denté 53 sollicité par un ressert et dont les mouvements sont limités par des butées est articulé au moyen du pivot 52 solidaire du levier.
L'organe de trac- tion 38 représenté en figs. 6 à 9 est fixé au levier 51 et autour du pivot 50 est enroulé un ressort de torsion régla- ble 54 dont le rôle est semblable à celui 48 du pivot 43. Ce ressort de torsion 54, qui est plus fort que le ressert 48, fait basculer le levier 51 vers le bas lorsque les manettes 31' et 32' sont libéréés. Le segment denté mobile 53, dont le mouvement est limité, vient alors d'abord en prise avec le segment denté 47 du levier tendeur et lorsque le mouvement continue, le segment denté 53 se rapprochant du pivot 50, ce segment denté 53 atteint sa butée d'extrémité qui corres- pond à la position de service du segment, ce qui établit le verrouillage.
Comme le levier tendeur 41, qui est sollicité par un ressort plus faible et qui est accouplé avec le seg- ment denté par l'entrée en prise des dents, participe forcé- ment à ce dernier mouvement du segment denté 53, le galet tendeur 45 se trouve légèrement écarté de la chaîne 49, qui est ainsi dégagée. La distance jusqu'à laquelle le galet tendeur s'écarte de la chane à un moment donné est déter- minée par le trajet que le segment denté 53 peut parcourir à partir du moment de son entrée en prise avec le levier 41 jusqu'à sa butée d'extrémité. Il en résulte que cet écarte- ment du levier tendeur est à peu prés exactement le même pour toutes les vitesses.
Les dentures 47', 53' (fig.ll) sont assez robustes pour que le levier tendeur, qui se trouve verrouillé par leur prise, empêche sûrement la chaîne de ballotter, même à une grande vitesse sur une mauvaise route.
<Desc/Clms Page number 8>
Cependent ce verrouillage ne peut pas être considéré comme étant abolument rigide, car on a en soin qu'il puisse sTeffacer vers le haut (malgré le verrouillage existant), les deux dentures interchangeables glissant l'une sur l'autre, avant qu'une détérioration importante ne se produise, si le bras inférieur du levier tendeu vient à rencontrer un ob- stacle quelconque. Un déverrouillage momentané obtenu par le rapprochement des deux manettes 31' et 32' (fig. 6) per- mettrait dans ce cas au lievier tendeur 41 de revenir immédi- atement à sa position normale de fonctionnement sous l'action de son ressort de torsion 48.
Il résulte directement de ce qui précède que le cycliste peut aussi écarter le levier ten- deur de chaîne à volonté de sa position de fonctionnement et le verrouiller dans une position dans laquelle il ne tend pas la chaîne, pour libérer celle-ci de toute pression du ressort lorsqu'il s'agit d'effectuer des réparations, etc.... Si le pas des dentures 47' et 53' est choisi, non pas arbittraire- ment, mais de façon qu'il soit dans un rapport déterminé avec la gradation des roues de vitesse 7 (fig.l) on peut, en renonçant à la mobilité angulaire du segment denté 53, qui est alors remplacé par un segment denté solidaire du levier 51, obtenir aussi le dégagement de la chaîne de la façon indiquée en fig. 11.
Dans ce cas, au lieur d'être monté directement sur le pivot 50, le levier 51 est monté sur une douille excentrique emmanchée à force sur ce pivot et que l'on peut faire tourner au moyen d'une clef à cône. Par suite de la possibilité de déplacement qui en résulte, on peut donner au levier 51 et à son segment denté, par rapport au segment denté du levier tendeur, une position telle que pendant le verrouillage les extrémités des dents 53' du premier segment rencontrent dTabord les flancs d'un côté des dents
<Desc/Clms Page number 9>
dents 47' du deuxième segment (Fig.ll) le mouvement angu- laire qui se produit jusqu'au moment où les deux dentures sont complètement en prise ferme soulevant légèrement le galet tendeur 45 (Fig.10) pour l'écarter de la chaîne 49.
Pour des descentes très difficiles et longues, ou pour rouler sur un mauvais pavé, lorsqu'il faut s'attendre à de fastes secousses fréquentes, on peut utiliser un ver- rouillage rigide constitué par une levier (non représenté) fixé à la bride 42, dans une position réglable, pouvant être actionné à la main et s'appuyant sur la tête du levier 51, en entourant partiellement cette tête, de façon que le verrouillage rigide ne puisse pas être établi lorsque le levier 51 se trouve dans la position d'ouverture et, d'autre part, qu'un chagement de vitesse soit impossible tant que le verrouillage rigide est établi.
Le dispositif tendeur de chaîne décrit ci-dessus et représenté en fig. 10 convient principalement bien pour les bicyclettes à routlibre et pour des vitesses dont les différences ne sont pas,exagérées, c'est-à-dire en parti- culier pour les bicyclettes de course. Pour des vitesses très variées le passage au pignon le plus petit libérerait une longueur de chaîne telle qu'il ne serait plus possible de la tendre en une ligne simple dirigée vers le bas. C'est pourquoi, comice le monture fig. 12, un levier 57 sollicité par un ressorts 56 et constituant un cadre fermé est arti- culé, le plus près possible de la roue 55 du pédalier, sur le bras de levier 41', dont le mouvement versle bas est limité par une butée.
Ce levier 57 porte au moins deux galets 45 et 45' au moyen desquels il peut tenre en S la partie 49' de la chaîne.
Pour des bicyclettes comportant un frein à rétro-
<Desc/Clms Page number 10>
rétro-pédalage, les changements de vitesse amovibles ne pouvaient être appliqués jusqu'Ici que dans une mesure très restreinte, parce que cette application entraînait une fa- tique exagérée du cadre de la bicyclettes- ou parce qu'il n'était pas possible de tendre la chaîne, qui se relâche au moyen du freinage à rétro-pédalage. Le dispositif supplémen- taire tendeur de chaîne qui va être décrit, qui est reporté vers le haut et qui à proprement parler est plutôt un adap- teur de chaîne, supprime complètement la restriction men- tionnée plus haut.
Comme il ne s'agit pas ici du verrouilla- ge d'un levier tendeur, la chaîne peut occuper librement sa position de tension naturelle pendant le freinage à rétro- pédalage, ce qui fait que ni le cadre de la bicyclette ni les organes du changement de vitesse ne supportent aucun effort plus grand que dans le cas d'une bicyclette sans frein à rétro-pédalage. En fig. 13, un support 59 est fixé à la partie 58 du cadre et sur ce support est monté à rota- tion un bras 60 pouvant basculer, servant aussi à guider la chaîne et comportant un galet tendeur 61.
Ce bras 60 est re- lié'au levier tendeur de chaîne 63 par la bielle 62 de façon que dans sa position de repos le bras permette à la chaîne 64 de passer librement à toutes les vitesses, non seulement pendant la marche, mais aussi pendant le changement de vitesse. Pour que la bielle 62 n'agisse sur le bras 60, qui porte le galet 61, que pendant la freinage à rétro- pédalage, mais non lorsqu'on actionne le dérailleur 65, uxie partie élastique 66 et un mouvement perdu 67 sont insérés dans la transmission.
Il en résulte que pendant la marche la tension de la chaîne est produite uniquement au moyen du levier tendeur 63 et du galet 68, levier qui peut avoir aussi: la forme
<Desc/Clms Page number 11>
la forme indiquée en fig. 12, Toutefois, lorsqu'on ac-- tionne le frein à rétro-pédalage la p@rtie inférieure 64' de la chaîne vient accuper immédiatement sa position de ten- sion naturelle indiquée en fig. 14, le bras inférieur du levier 63 et le galet tendeur 68 remontant et s'écartant de leur position de marche, tandis que le bras supérieur de ce levier exerce une traction sur la bielle 62, compense le mouvement perdu 67 et relève le bras 60 ainsi que le galet tendeur 61.
Les organes qui coopèrent entre eux dans ce cas ont des dimensions telles que l'on obtienne une tension modérée de la partie supérieure 6411 de la chaîne, la pièce élastique 66 compensant la différence entre le nombre des dents des pignons (roues de transmission). Lorsque le mouvement de freinage à rétro-pédalage, mouvement qui est indiqué par des flèches en fig. 14, cesse, et que la chaîne se meut de nouveau en avant, le levier 63 et le galet tendeur 68 reprennent immédiatement leur position de marche sous l'action du ressorts 69 et empêchent ainsi la chaîne de se relâcher vers le bas. En même temps la bielle 62 et le bras 60, qui porte le galet tendeur supérieur 61, retournent aussi à la position indiquée$ en fig. 13.
Si la bielle 62 était supprimée, les pièces 69 à 61 pourraient aussi permettre d'obtenir le même résultat par l'insertion, entre le bras de levier 60 et le support 59, d'un ressert de torsion convenablement réglé et tendant constamment à tirer le galet 61 vers le haut. Cette disposition constituerait un blocage élastique du levier tendeur et empêcherait com- pltement la chaîne de ballotter, mais d'autre part, il faudrait accepter l'inconvénient d'un frottement supplé- mentaire assez considérable provoqué par la coopération con- stante du dispositif supérieur de tension de la chaîne.
<Desc/Clms Page number 12>
Pour des raisons plutôt esthétiques on peut aussi modifier l'adapteur supérieur de chaîne représenté en figs. 13 et 14 en remplaçant le bras oscillant 60, qui porte un galet tendeur, par un petit pignon de chaîne comportant un roulement à billes intérieur et un ressort en spirale. Un pignon 70 de ce genre est représenté en fig. 15.
Il est monté sur la partie 58 du cadre de façon à-rester toujours librement en prise avec la chaîne 64 et à tourner fou par conséquent avec cette chaîne pendant la marche, Toutefois, lorsqu'on actionne le frein à rétro- pédalage (fig.16) la chaîne lui imprime un mouvement dans le sens opposé, ce qui a pour effet de tendre le ressort en spirale monté à l'intérieur, ce ressort faisant tourner le pignon 70 ei avant lorsque le mouvement de la chaîne en arrière cesse.
Ceci a pour effet de tendre la pertie postérieure 64" de la chaîne qui s'est relâchée, tandis que la partie antérieure 64t de la chaîne forme forcément une boucle entre le pignon de chaîne 70 et la roue 55 du péda- lier, à l'aide dtune chape 71 commandée par le levier tendeur de chaîne 63 et la bielle 62. La distance entre les deux roues 70 et 55 est telle que la partie antérieure 64' de la chaîne soit complètement immobilisée dans les dentures des roues 55 et 70 pendant la durée du freinage et, dTautre part, que la chaîne puisse se dérouler librement dès que l'on recommence à pédaler en avant , et reprendre sa position de tension supérieure (Fig.15).