<Desc/Clms Page number 1>
pour : "Transmission par chaîne avec changement de vitesse par dérailleur et applications de cette transmission, no- tamment aux cycles."'
La présente invention a pour objet des perfection- nements aux changements de vitesse par dérailleur sur les mé- canismes de transmission par chaîne.
On sait que les méca- nismes de ce genre déjà connus offrent divers inconvénients, entre autres : une gamme peu étendue de vitesses, une usure rapide de la chaîne du fait de l'obliquité de celle-ci par rapport aux pignons menant et mené pour les vitesses extrêmes, l'impossibilité en pratique de passer d'une vitesse à ltautre
<Desc/Clms Page number 2>
pendant que la chaîne transmet un effort important, des chutes fréquentes de la chaîne et, enfin, dans le cas des bicyclettes, les complications apportées par ces mécanismes au démontage de la roue arrière.
La présente invention vise à remédier , ces inconvé- nients et à créer un mécanisme simple, robuste et loger, exempt des défauts précités, et se prêtant à la réalisation d'une gamme étendue de multiples vitesses.
Le mécanisme suivant l'invention est remarquable notamment en ce que la chaîne passe sur un pignon menant, porté par un bras oscillant, et lui-même entraîné on rotation autour de son axe propre par l'intermédiaire d'une transmis- sion de préférence multiplicatrice, venant d'un élément rota- tif concentrique au dit bras oscillant. Il se trouve ainsi constitué entre la source de force motrice et la chaîne une transmission épicycloidale puisque le pignon menant do la chaîne peut tourner tant autour de son axe propre qu'autour de l'axe du bras oscillant.
Les avantages d'une telle disposition sont nombreux et essentiels. 'fout d'abord, il se produit une tension auto- matique des deux brins de la chaîne du fait qu'il tend à se produire un entraînement du pignon menant autour de l'axe du bras oscillant; il en résulte donc que la chaîne est toujours correctement tendue et le demeure automatiquement quel que soit le diamètre du pignon mené qui est en service; d'autre part, quand on passe d'un pignon mené à un autre de diamètre diffé- rent, les doux brins de la chaîne varient simultanément et également de longueur alors que, dans les systèmes connus, seul le brin mou de la chaîne variait de longueur, ce qui rendait plus difficile de compenser cette variation de lon- gueur pour maintenir la chaîne convenablement tendue.
Par ailleurs, en cas d'effort résistant anormal, par exemple lors du passage de la chaîne d'un pignon sur un autre, le bras
<Desc/Clms Page number 3>
oscillant cède et revient en arrière en même temps que se produit une rotation différentielle compensatrice du pignon menant ; cet effet permet notamment d'effectuer ce passage pendant que s'exerce l'effort moteur et quelle que soit l'in- tensité de ce dernier. Cette facilité de passage permet aussi d'utiliser des pignons menés dont les diamètres diffèrent beaucoup plus que d'ordinaire. Il en résulte que, pour un nombre donné de pignons menés, la gamme de vitesses est beau- coup plus étendue avec ce mécanisme qu'avec ceux usuels.
Par ailleurs, du fait de l'existence de la transmission multipli- catrice, le pignon menant la chaîne a un diamètre qui diffère relativement pou de ceux des pignons menés, de sorte que l'o- bliquité prise par la chaîne quand elle se trouve sur les pignons menés extrêmes est bien moins pernicieuse et qu'il n'y a pas d'usure anormale de la chaîne.
Un autre avantage de cette disposition, o'est qu'elle permet, et ceci entre dans le cadre de l'invention, de monter coaxialement et côte à côte plusieurs pignons menants de dia- mètres différents destinés à engrener sélectivement avec la chaîne. On obtient ainsi une gamme de vitesses très étendue et comportant un nombre de vitesses égal au produit du nombre de pignons menés et menants.
Un autre avantage encore de cette disposition, c'est qu'elle permet, et ceci est un autre perfectionnement de la disposition fondamentale, de rendre balladeur le pi- gnon menant ou le groupe de pignons menants. On peut ainsi faire en sorte que la chaîne soit toujours rigoureusement en ligne quels que soient les pignons utilisés, ou, pour réduire la course nécessaire au groupe de pignons ou au pignon balla- deur, que le décalage de la chaîne soit au plus de l'épais- seur d'un pignon ; il suffit pour cela que la course du groupe balladeur soit égale à l'épaisseur de deux pignons.
<Desc/Clms Page number 4>
De préférence la dite transmission multiplicatrice est constituée par un pignon mené à denture à chaîne engre- nant intérieurement avec une roue à fuseau monante concentri- que au bras mobile.
Il est avantageux aussi, dans le cas où ce mécanis- me de transmission comporte une roue libre, notamment dans ses applications aux cycles, que ce soit le pignon menant, porté par le bras oscillant, qui soit monté à roue libre, et ceci fait également partie de l'invention. Cette disposition faci- lite encore plus le passage de la chaîne d'un pignon sur un autre car elle permet à un tel passage de s'opérer alors que le pignon menant tourne en roue libre, la chaîne n'étant ainsi que faiblement tendue par le bras oscillant et entraînée par inertie par le pignon mené.
A titre d'exemples nullement limitatifs, on a re- présenté sur le dessin ci-joint, et on va décrire ci-après, deux réalisations des perfectionnements sus-mentionnés appli- qués à une bicyclette.
Dans ce dessin : la Fig. 1 est une vue en élévation du pédalier d'une bicyclette conçue spécialement pour recevoir le nouveau méca- nisme ; la Fig. 2, une coupe.transversale suivant la ligne II-II de la Fig. l; la Fig. 3 est une vue analogue à la Fig. 1 d'une autre réalisation dans le cas d'application de l'invention à une bicyclette de type banal et la Fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la Fig. 3.
Dans l'exemple d'application représenté aux figures 1 et 2, le cadre usuel des bicyclettes se trouve légèrement modifié à l'emplacement du pédalier : la fourche arrière in- férieure 1 se prolonge en avant du tube porte-selle 2 par une
<Desc/Clms Page number 5>
courte partie 3 qui porte un tenon 4 dirigé vers le haut. De l'extrémité avant de cette partie 3 se détache le tube infé- rieur avant 5 du cadre. Ce tenon 4 est alésé transversalement au plan de la bicyclette et est traversé par une cage cylin- drique 6 qui repose sur deux rangées de rouleaux 6' logés à l'intérieur de ce tenon 4. Dans cette cage 6 est monté de ma- nière usuelle l'axe 7 des manivelles de pédalage 8 au moyen des cuvettes vissées 9 et des billes 10.
Sur l'extérieur de cette cage qui fait saillie de part et d'autre du tenon 4 est monté un bras 11 pourvu d'une chape qui embrasse les faces la- térales dressées du dit tenon. Ce bras 11 qui se dresse au dessus de l'axe 7 porte à son extrémité supérieure un bossage alésé 12 d'axe parallèle à celui de la cage 6 et dans lequel est monté, au moyen de cuvettes vissées 13 et de billes 14, un axe 15. Ce dernier fait, d'un côté, assez fortement sail- lie hors du bossage 12 et du même côté l'axe 7 des manivelles fait également saillie assez fortement hors de la cage 6.
Sur cette partie saillante de l'axe 15 sont fixés un groupe de trois pignons accolés 16, 16a, 16b, de diamètres différents et, à l'extrémité de l'axe, un quatrième pignon 17 engrenant intérieurement avec une lanterne ou roue à fuseaux 18, dont les fuseaux sont constitués par des rouleaux 19 analogues à ceux des chaînes et pris entre un flasque rigide évidé, 20, solidaire d'une des manivelles 8 et un contre-flasque 21 constitué par un simple anneau rigide. Le pignon 17 a la denture usuelle d'un pignon à chaine de sorte que l'engrène- ment de ce pignon et de la roue 18, qui remplace le grand pignon usuel des bicyclettes, est absolument analogue à celui d'un pignon et d'une chaîne.
Un léger ressort de torsion 22 est disposé autour de la cage 6 et a ses extrémités respec- tivement accrochées sur le bras 11 et sur le tube 3 de façon à solliciter ce bras à tourner dans le sens f, c'est-à-dire vers l'avant.
<Desc/Clms Page number 6>
Une chaîne usuelle 23 passe sur un des pignons 16, 16a, 16b et sur un des pignons, non représentés, de la roue arrière. Le déraillage de la chaîne pour la faire passer d'un pignon à l'autre de la roue arrière est commandé par un quel- conque des dispositifsusuelsà fourchette embrassant le brin mené de la chaîne et déplaçable transversalement par l'inter- médiaire d'une commande à distance, de préférence à câble.
Un deuxième dispositif de commande de ce genre est disposé ici pour commander le passage de la chaîne de l'un à l'autre des pignons menants 16, 16a, 16b. Ce dispositif comporte une fourchette 24 déplaàable transversalement, montée sur le tube porte-selle 2 et embrassant le brin menant de la chaîne en un point voisin du bras oscillant 11. Cette fourchette 24 se ma- noeuvre par l'intermédiaire du câble 25.
Le fonctionnement de ce mécanisme est le suivant :
En tournant, la roue 18 tend à entraîner avec elle le bras mobile 11, ce à quoi s'oppose la chaîne 23 qui passe sur l'un des pignons 16, 16a, 16b. Le pignon 17 se trouve par suite obligé de tourner sur lui-môme on entraînant l'axe 15, le groupe dos pignons 16, 16a, 16b et la chaîne 23..il la tension produite sur le brin menant de la chaîne par l'effort transmis s'ajoute une tension supplémentaire engendrée par l'effort qui tend à faire tourner le bras 11 et cette dernière tension s'exerce également sur le brin mené dont tout flotte- ment est ainsi supprimé.
A l'arrêt, le ressort 22 équilibre l'effortproduit par le poids de la chaîne sur le bras 11 et maintient cette chaîne légèrement tendue.
Pour changer de vitesse, par exemple pour faire monter la chaîne du pignon menant16 sur le pignon voisin de plus grand diamètre 16a, augmentant ainsi le développement, on déplace latéralement la chaîne par la fourchette 24 ma- noeuvréc à l'aide du câble 25; la chaîne commence à staccro- cher sur le pignon 16a et comme la vitesse périphérique de ce
<Desc/Clms Page number 7>
dernier est supérieure à celle de la chaîne qui continue à être entraînée par le pignon 16, il y a un déplacement vers l'arrière du bras 11 ;
ce mouvement le brin menant demeure tendu et continue à transmettre l'effort moteur tandis que le brin mené et la partie de la chaîne encore enroulée sur le pi- gnon 16 prennent du mou, ce qui évite toute tension anormale de la chaîne et rend extrêmement doux le passage de la chaîne du pignon 16 sur le pignon 16a. Il en va de même pour passer du pignon 16a sur le pignon plus grand 16b. Aussitôt la chaîne passée d'un pignon sur l'autre, les deux brins en sont tendus à nouveau par le bras 11 qui tend à revenir vers l'avant jusqu'à une position d'équilibre où la tension de la chaîne est égale à l'effort d'entraînement qui s'exerce sur ce bras
11.
Pour faire passer la chaîne d'un pignon mené à un autre pignon mené de plus grand diamètre, on agit par une sim- ple fourchette sur le brin mené de la chaîne pour le déplacer transversalement ; la surtension qui tend alors à s'exercer sur ce brin du fait de ce déplacement et du début de l'entraîne- ment d.u brin par le nouveau pignon de plus grand diamètre ra- mène en arrière le bras 11 cependant que le brin menant reste tendu'et continue à transmettre l'effort grâce à une rotation différentielle compensatrice du pignon menant. Cette surten- sion est donc toujours très faible.
La chaîne monte alors sur le nouveau pignon comme dans les mécanismes usuels de la même famille mais toute tension anormale du brin menant est évitée car elle produirait aussitôt un mouvement plus accen- tué vers l'arrière du bras 11, mouvement qui ferait immédia- tement mollir le brin menant trop tendu. Aussitôt la chaîne en place sur son nouveau pignon, le bras 11 se déplace légè- rement vers l'avant et reprend une position d'équilibre sta- tique .
De même, quand on fait passer la chaîne d'un pignon
<Desc/Clms Page number 8>
menant ou mena sur un autre plus petit, tonte surtension d'un brin do la chaîne produit aussitôt un déplacement du bras 11 vers l'arrière, de sorte que cette surtension est limitée à une très faible valeur.
Il en résulte que, dans tous les cas, la chaîne pas- se d'un pignon à un autre avec beaucoup de souplesse et de douceur, sans aucune fatigue ni danger de rupture de chaîne ou de pignon, même en plein effort,
On remarquera que le bras oscillant est disposé de telle sorte que son propre poids tend naturellement à le faire tourner dans le sens f, produisant une tension de la chaîne.
Dans la variante de réalisation représentée aux figures 3 et 4 la cuvette 31 du pédalier est pourvu d'une por- tée axiale cylindrique 32 sur laquelle est enfilée librement et peut tourner le moyeu d'un bras oscillant 11' maintenu axialement par un écrou 33 vissé sur l'extrémité de cette por- tée 32. Ce bras 11' est en forme de chape et à celle-ci est fixé un axe 27' sur lequel est emmanché un roulement a ai- guilles 35 dont le chemin de roulement extérieur 36 est pour- vu de cannelures longitudinales 37.
Sur ce dernier est enfi- lé le moyeu également cannelé d'une roue libre 38 sur la cou- ronne extérieure de laquelle sont fixés deux pignons 16', 16'a qui correspondent aux pignons 16, 16a de la réalisation pré- cédemment décrite; comme dans celle-ci un pignon 17' engrène avec une roue à fuseaux 18' fixée aux manivelles 8' mais ici le pignon 17' est fixé sur le chemin de roulement extérieur 36 du roulement à aiguilles 35 de sorte que la roue libre 38 se trouve interposée entre ce pignon 17' et le groupe de deux pignons 16', 16'a.
Un ressort 22' logé dans une gorge de la cuvette 31 et aux extrémités engagées respectivement dans des trous transversaux à l'axe pratiqués dans la cuvette et le moyeu du bras 11' tend à faire tourner ce dernier dans le sens de la flèche f, Le moyeu est composé de deux joues
<Desc/Clms Page number 9>
écartées l'une de l'autre et entre celles-ci est interposé un bras 40 également libre d'osciller sur la portée 32 et terminé par une chape 41 portant un axe 42 sur lequel peut coulisser un galet 43 de guidage de la chaîne 25'. Aux bras 11' et 40 sont accrochées les extrémités d'un ressort 44 interposé entre ces bras et disposé de manière à tendre à les écarter l'un de l'autre.
De plus le bras 40 est dis- posé de manière que la résultante de la tension de la chaîne sur le galet de guidage 43 ait, par rapport à l'axe du péda- lier, un moment tendant à faire tourner le bras 40 pour le rapprocher du bras oscillant 11' à l'encontre du ressort 44 et réduire ainsi la longueur de la trajectoire imposée au brin de chaîne passant sur ce galet 43. La position de la chaîne est commandée, comme sur les figures 1 et 2, par une fourchette mobile non représentée.
On remarquera que, dans cette réalisation, la chai- ne passe au-dessus et au-dessous de l'axe du pédalier, comme dans les mécanismes usuels, à la différence de la réalisation des figures 1 et 2 dans laquelle les deux brins de la chaîne sont situés d'un même côté, en l'espèce au-dessus, de l'axe du pédalier.
Il est clair que grâce au montage de la roue libre sur le bras oscillant au lieu de la monter sur la roue la chaîne tourne constamment avec la roue et qu'il est ainsi possible de faire passer la chaîne d'un pignon sur un autre sans avoir pour cela besoin de pédaler.
D'autre part, comme dans la réalisation précédem- ment décrite la tension des deux brins de la chaîne est as- surée par le bras oscillant 11', le galet de guidage 43 ayant pour fonction non de tendre le brin mené de la chaîne mais de l'écarter du pédalier. Le moment par rapport à l'axe du pédalier de la résultante de la tension de ce brin mené sur le galet 43 est équilibré par le ressort 44.
Lorsqu'on fait
<Desc/Clms Page number 10>
dérailler la chaîne pour la faire monter de l'un à l'autre des pignons d'enroulement portés par le bras oscillant le mécanisme fonctionne comme décrit ci-dessus pour la réalisa- tion représentée aux figures 1 et 2, par oscillation vers l'arrière du bras 11' sous la surtension momentanée du brin de chaîne vouant s'enrouler sur ce nouveau pignon;
lorsqu'on fait dérailler la chaîne pour la faire monter de l'un à l'au- tre des autres pignons d'enroulement à l'extrémité opposée de la chaîne la surtension du brin de chaîne qui vient s'enrouler sur ce pignon n'a pas pour effet de tendre à faire osciller vers l'arrière le bras 11' mais elle fait osciller le bras 40 à l'encontre du ressort 44 ce qui diminue la longueur de la trajectoire imposée à ce brin et lui permet'de s'enrouler facilement sur le nouveau pignon.
Cette réalisation a notamment l'avantage de permet- tre la transformation aisée d'une bicyclette déjà construite car il suffit pour cela de remplacer par la cuvette 31 la cuvette usuelle du pédalier, de changer l'axe des manivelles par un autre plus long et de substituer la roue à fuseaux au grand pignon à chaîne habituel, tandis que la réalisation représentée aux figures 1 et 2 nécessite une transformation du cadre.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux détails do réalisation représentés ou décrits, lesquels ntont été donnés qu'à titre d'exemple. C'est ainsi notamment que le nombre de pignons menants et menés peut être quelcon- que; on peut, par exemple, n'avoir qu'un seul pignon mené et plusieurs pignons menants, ou un seul pignon menant et plu- sieurs pignons menés, ou plusieurs pignons menants et plu- sieurs pignons menés. Do même, les pignons menants peuvent être ou non balladeurs quelle que soit par ailleurs la réali- sation adoptée.
On notera aussi que le montage de la roue libre
<Desc/Clms Page number 11>
sur le bras oscillant s'applique aussi bien à la réalisation représentée aux figures 1 et 2 qu'à celle des figures 3 et 4.
Il en est de même du montage sur arbre cannelé du ou des pi- gnons d'enroulement de la chaîne portés par le bras oscillant.
Le montage du bras oscillant sur une cuvette du pédalier peut aussi être utilisé en faisant passer les deux brins de la chaîne d'un même côté de l'axe de ce pédalier ; dansle cas où cet axe passe entre les deux brins de la chaîne le bras portant le galet de guidage de la chaîne peut être articulé excentriquement sur le bras oscillant au lieu de l'être con- centriquement comme décrit ci-dessus.
- REVENDICATIONS'- ----------------
I.- Une transmission par chaîne avec un mécanisme de changement de vitesse à dérailleur, caractérisée en ce que la chaîne passe sur un pignon menant, porté par un bras os- cillant, et lui-même entraîné en rotation autour de son axe propre par l'intermédiaire d'une transmission de préférence multiplicatrice, venant d'un élément rotatif concentrique au dit bras oscillant.
2.- Transmission par chaîne suivant la revendica- tion 1, caractérisée en ce que la dite transmission est cons- tituée par un pignon mené à denture à chaîne engrenant intérieu rement avec une roue à fuseaux menante concentrique au bras mobile.
3.- Transmission par chaîne suivant la revendica- tion 1 ou 2, caractérisée en ce que plusieurs pignons menants de diamètres différents sont montés coaxialement et côte à côte sur le bras oscillant et destinés à engrener sélective- ment avec la chaîne.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.