CA2635112A1 - Transmission de velo a changement de vitesse simplifie - Google Patents
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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- B62M9/04—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
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- B62M9/10—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving different-sized wheels, e.g. rear sprocket chain wheels selectively engaged by the chain, belt, or the like
- B62M9/12—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving different-sized wheels, e.g. rear sprocket chain wheels selectively engaged by the chain, belt, or the like the chain, belt, or the like being laterally shiftable, e.g. using a rear derailleur
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Abstract
Une transmission de vélo permettant de changer de vitesse sans pédaler et de diminuer le poids de ses composantes. Cette transmission comprend plusieurs pignons dentés de tailles différentes fixés sans roue libre sur le moyeu de la roue arrière. Ces pignons sont reliés par une chaîne à un pédalier à deux ou troi s plateaux dentés de tailles différentes. Un dérailleur avant permet de faire passer la chaîne d'un plateau à un autre, et un dérailleur arrière permet de maintenir la chaîne tendue et de la faire passer d'un pignon à un autre. Les plateaux du pédalier sont montés su r une roue libre afin d'être entrainés par les pédales quand celles-ci tournent da ns le sens de la marche, et de pouvoir tourner librement quand les pédales ne tournent pas.
Description
Description Le changement de vitesses par dérailleurs avant et arrière reste la transmission de vélo la plus répandue. Elle est la plus légère, la plus économique, et celle qui permet d'avoir le plus grand choix de rapports différents pour faire face aux difficultés de la route. Le changement de vitesses dans le moyeu de la roue est économique et fiable, mais il offre un choix limité de rapports. Il existe au moins une boîte de vitesses pour vélo dont le choix de rapports est presque aussi étendu que celui d'une transmission à deux dérailleurs, mais elle est plus lourde et coûte plus cher (système Rohloff). Des difficulté surviennent parfois pour changer de vitesse avec un dérailleur.
Pour y remédier on a proposé divers systèmes qui augmentent beaucoup la complexité de la transmission et en améliorent peu les performances.
La présente invention ne représente aucune complexité supplémentaire par rapport aux transmissions à deux dérailleurs qui existent déjà. Elle a certains des avantages qu'on cherche à obtenir avec des systèmes plus compliqués. Et elle pourrait être avantageusement combinée avec certains de ces systèmes, notamment ceux qui tentent de réaliser un changement de vitesse automatique, s'ils se révèlent finalement opérationnels.
La transmission qui est proposée ici a plusieurs éléments qui sont les mêmes que ceux qu'on utilise le plus souvent : un pédalier à deux ou trois plateaux est relié
par une chaîne à des pignons multiples, de trois à neuf, sur le moyeu de la roue arrière du vélo. Deux dérailleurs commandés par des câbles reliés à des manettes permettent au cycliste de changer le rapport entre sa vitesse de pédalage et la vitesse de roulement. Les améliorations à ce système proposées par l'invention sont les suivantes.
Les pignons dentés placés sur la roue arrière sont fixés sur le moyeu de cette roue, sans le dispositif de roue libre qui existe sur presque tous les vélos de route.
L'absence du mécanisme de roue libre permet de faire un petit pignon plus petit : un pignon de huit dents est alors possible au lieu du pignon de onze dents qui est le plus petit existant sur les vélos d'aujourd'hui. On peut donc obtenir les mêmes rapports en diminuant la taille de tous les autres pignons. Par exemple, sur un vélo de route on peut avoir aujourd'hui huit pignons qui ont 11, 13, 15, 18, 21, 24, 28, et 32 dents. On obtient à peu près la même amplitude de rapports avec 8, 9, 11, 13, 15, 17, 20 et 23 dents. Ces chiffres sont donnés à titre d'illustration ; on peut choisir d'adopter n'importe quelle combinaison de tailles de pignons, en profitant de la liberté
supplémentaire que donne le fait de pouvoir diminuer la taille du pignon le plus petit.
Les plateaux du pédalier peuvent eux aussi être faits moins grands, tout en conservant les mêmes rapports. Par exemple, sur un vélo de route qui a des pignons qui vont de 11 à 32 dents, comme ci-dessus, on a trois plateaux de 28, 40 et dents. Avec des pignons qui vont de 8 à 23 dents, on conserve les mêmes rapports en utilisant des plateaux qui ont 20, 29 et 38 dents. L'axe du pédalier comprend à
chaque extrémité un fuseau carré comme sur les pédaliers qu'on fabrique aujourd'hui.
La manivelle gauche est identique à celles qu'on fabrique aujourd'hui, et s'emmanche normalement sur le fuseau gauche de l'axe du pédalier.
La manivelle droite du pédalier est représentée sur le dessin. Elle comprend un bras de manivelle (1), percé d'un trou fileté (2) où se visse l'axe de la pédale. Un emmanchement carré (6) permet d'emboîter la manivelle sur le fuseau droit de l'axe de pédalier. La noix intérieure d'un mécanisme de roue libre (3) est solidaire du bras de manivelle (1) et traversée en son centre par l'emmanchement carré (6). La noix extérieure de la roue libre (4) comporte trois quatre ou cinq rayons larges, percés de trous filetés (5) permettant de fixer par des boulons les plateaux dentés qui entraînent la chaîne. Le mécanisme interne de la roue libre est orienté de telle sorte que, en pédalant dans le sens de la marche, on fait tourner les plateaux, on entraîne donc la chaîne et la roue arrière. Et si on cesse de pédaler, les plateaux du pédalier continuent à tourner, entraînés par la chaîne, elle même entraînée par les pignons fixes de la roue arrière, alors que l'axe du pédalier et les deux manivelles ne tournent plus.
Le dérailleur avant est identique à ceux qu'on fabrique aujourd'hui. Il est fixé un peu plus bas sur le tube du cadre, puisque les plateaux du pédalier sont un peu plus petits. Le dérailleur arrière est identique à ceux qu'on fabrique aujourd'hui et fixé de la même façon sur la fourche arrière. Il a une fourchette plus courte (d'environ 25% dans notre exemple), puisque les variations de tension de la chaîne sont moindres entre les plus grands et les plus petits développements. La chaîne elle même est plus courte (environ 10% plus courte dans notre exemple) que sur un vélo à roue libre arrière ayant les mêmes développements.
Tous les éléments utilisés pour réaliser cette transmission existent déjà, c'est seulement leur configuration générale qui est nouvelle. Les roues arrières à
pignon fixe ont existé sur les premières bicyclettes, et existent encore sur les vélos de piste. On ne les utilise jamais avec un changement de vitesse. Les roues libres de pédalier existent sur certains vélos à assistance électrique, qui ont deux roues libres, une à la roue arrière et une au pédalier. La transmission décrite ici serait donc fiable et sa réalisation serait économique. Seul le pédalier à roue libre pourrait représenter un coût
Pour y remédier on a proposé divers systèmes qui augmentent beaucoup la complexité de la transmission et en améliorent peu les performances.
La présente invention ne représente aucune complexité supplémentaire par rapport aux transmissions à deux dérailleurs qui existent déjà. Elle a certains des avantages qu'on cherche à obtenir avec des systèmes plus compliqués. Et elle pourrait être avantageusement combinée avec certains de ces systèmes, notamment ceux qui tentent de réaliser un changement de vitesse automatique, s'ils se révèlent finalement opérationnels.
La transmission qui est proposée ici a plusieurs éléments qui sont les mêmes que ceux qu'on utilise le plus souvent : un pédalier à deux ou trois plateaux est relié
par une chaîne à des pignons multiples, de trois à neuf, sur le moyeu de la roue arrière du vélo. Deux dérailleurs commandés par des câbles reliés à des manettes permettent au cycliste de changer le rapport entre sa vitesse de pédalage et la vitesse de roulement. Les améliorations à ce système proposées par l'invention sont les suivantes.
Les pignons dentés placés sur la roue arrière sont fixés sur le moyeu de cette roue, sans le dispositif de roue libre qui existe sur presque tous les vélos de route.
L'absence du mécanisme de roue libre permet de faire un petit pignon plus petit : un pignon de huit dents est alors possible au lieu du pignon de onze dents qui est le plus petit existant sur les vélos d'aujourd'hui. On peut donc obtenir les mêmes rapports en diminuant la taille de tous les autres pignons. Par exemple, sur un vélo de route on peut avoir aujourd'hui huit pignons qui ont 11, 13, 15, 18, 21, 24, 28, et 32 dents. On obtient à peu près la même amplitude de rapports avec 8, 9, 11, 13, 15, 17, 20 et 23 dents. Ces chiffres sont donnés à titre d'illustration ; on peut choisir d'adopter n'importe quelle combinaison de tailles de pignons, en profitant de la liberté
supplémentaire que donne le fait de pouvoir diminuer la taille du pignon le plus petit.
Les plateaux du pédalier peuvent eux aussi être faits moins grands, tout en conservant les mêmes rapports. Par exemple, sur un vélo de route qui a des pignons qui vont de 11 à 32 dents, comme ci-dessus, on a trois plateaux de 28, 40 et dents. Avec des pignons qui vont de 8 à 23 dents, on conserve les mêmes rapports en utilisant des plateaux qui ont 20, 29 et 38 dents. L'axe du pédalier comprend à
chaque extrémité un fuseau carré comme sur les pédaliers qu'on fabrique aujourd'hui.
La manivelle gauche est identique à celles qu'on fabrique aujourd'hui, et s'emmanche normalement sur le fuseau gauche de l'axe du pédalier.
La manivelle droite du pédalier est représentée sur le dessin. Elle comprend un bras de manivelle (1), percé d'un trou fileté (2) où se visse l'axe de la pédale. Un emmanchement carré (6) permet d'emboîter la manivelle sur le fuseau droit de l'axe de pédalier. La noix intérieure d'un mécanisme de roue libre (3) est solidaire du bras de manivelle (1) et traversée en son centre par l'emmanchement carré (6). La noix extérieure de la roue libre (4) comporte trois quatre ou cinq rayons larges, percés de trous filetés (5) permettant de fixer par des boulons les plateaux dentés qui entraînent la chaîne. Le mécanisme interne de la roue libre est orienté de telle sorte que, en pédalant dans le sens de la marche, on fait tourner les plateaux, on entraîne donc la chaîne et la roue arrière. Et si on cesse de pédaler, les plateaux du pédalier continuent à tourner, entraînés par la chaîne, elle même entraînée par les pignons fixes de la roue arrière, alors que l'axe du pédalier et les deux manivelles ne tournent plus.
Le dérailleur avant est identique à ceux qu'on fabrique aujourd'hui. Il est fixé un peu plus bas sur le tube du cadre, puisque les plateaux du pédalier sont un peu plus petits. Le dérailleur arrière est identique à ceux qu'on fabrique aujourd'hui et fixé de la même façon sur la fourche arrière. Il a une fourchette plus courte (d'environ 25% dans notre exemple), puisque les variations de tension de la chaîne sont moindres entre les plus grands et les plus petits développements. La chaîne elle même est plus courte (environ 10% plus courte dans notre exemple) que sur un vélo à roue libre arrière ayant les mêmes développements.
Tous les éléments utilisés pour réaliser cette transmission existent déjà, c'est seulement leur configuration générale qui est nouvelle. Les roues arrières à
pignon fixe ont existé sur les premières bicyclettes, et existent encore sur les vélos de piste. On ne les utilise jamais avec un changement de vitesse. Les roues libres de pédalier existent sur certains vélos à assistance électrique, qui ont deux roues libres, une à la roue arrière et une au pédalier. La transmission décrite ici serait donc fiable et sa réalisation serait économique. Seul le pédalier à roue libre pourrait représenter un coût
2 supplémentaire parce qu'il n'est pas déjà fabriqué en grande série. Si cette transmission est fabriquée en grande quantité, elle ne sera pas plus coûteuse que celles qu'on fabrique aujourd'hui. Elle pourrait même être un peu moins coûteuse parce qu'elle sera plus légère.
Une version simplifiée du même principe pourrait être réalisée, avec un seul dérailleur, plusieurs pignons sans roue libre sur la roue arrière, et un seul plateau de pédalier monté sur roue libre.
Et une version plus complexe pourrait être réalisée en utilisant une chaîne ayant des maillons plus courts, permettant de faire des pignons arrières ayant un diamètre plus réduit que ce qui est possible avec une chaîne ordinaire. La transmission serait ainsi plus légère, mais coûterait plus cher, parce qu'il serait impossible d'utiliser une chaîne, des pignons, des plateaux et des dérailleurs qui sont déjà fabriqués en grande série. Toutes ces composantes devraient être fabriquées aux nouvelles dimensions, alors qu'en utilisant une chaîne normale, toutes les composantes de la transmission sont standard, sauf les plus petits pignons arrières et la roue libre de pédalier, qui doivent être fabriqués spécialement.
L'économie de poids est le premier avantage de cette nouvelle transmission.
Pour les vélos de promenade, cet avantage serait négligeable. Mais sur les vélos de compétition, les techniciens font des prouesses pour économiser des dizaines ou des centaines de grammes. C'est le type d'économie de poids qu'on peut réaliser en ayant des pignons, des plateaux et un dérailleur plus petits, ainsi qu'une chaîne plus courte.
La fourchette de dérailleur plus courte est un avantage pour les vélos tout terrain, qui ont besoin d'une grande amplitude de rapports, et dont le dérailleur très long est vulnérable aux accidents. Avec la transmission décrite ici on peut avoir soit les mêmes rapports avec une fourchette de dérailleur plus courte, soit la même longueur de fourchette avec une amplitude de rapports encore plus grande.
Pour les utilisateurs de vélos de promenade, l'avantage principal de cette nouvelle transmission sera de faciliter les changements de vitesse. Cette facilité a deux explications. Les vitesses changent plus facilement avec un dérailleur si les écarts de taille sont moins grands entre les pignons voisins ou les plateaux voisins.
Dans notre exemple, nous avons remplacé des écarts de 2, 3 et 4 dents pour les pignons par des écarts de 1, 2 et 3 dents, et des écarts de 12 dents entre les plateaux par des écarts de 9 dents. Mais surtout, avec cette transmission, les
Une version simplifiée du même principe pourrait être réalisée, avec un seul dérailleur, plusieurs pignons sans roue libre sur la roue arrière, et un seul plateau de pédalier monté sur roue libre.
Et une version plus complexe pourrait être réalisée en utilisant une chaîne ayant des maillons plus courts, permettant de faire des pignons arrières ayant un diamètre plus réduit que ce qui est possible avec une chaîne ordinaire. La transmission serait ainsi plus légère, mais coûterait plus cher, parce qu'il serait impossible d'utiliser une chaîne, des pignons, des plateaux et des dérailleurs qui sont déjà fabriqués en grande série. Toutes ces composantes devraient être fabriquées aux nouvelles dimensions, alors qu'en utilisant une chaîne normale, toutes les composantes de la transmission sont standard, sauf les plus petits pignons arrières et la roue libre de pédalier, qui doivent être fabriqués spécialement.
L'économie de poids est le premier avantage de cette nouvelle transmission.
Pour les vélos de promenade, cet avantage serait négligeable. Mais sur les vélos de compétition, les techniciens font des prouesses pour économiser des dizaines ou des centaines de grammes. C'est le type d'économie de poids qu'on peut réaliser en ayant des pignons, des plateaux et un dérailleur plus petits, ainsi qu'une chaîne plus courte.
La fourchette de dérailleur plus courte est un avantage pour les vélos tout terrain, qui ont besoin d'une grande amplitude de rapports, et dont le dérailleur très long est vulnérable aux accidents. Avec la transmission décrite ici on peut avoir soit les mêmes rapports avec une fourchette de dérailleur plus courte, soit la même longueur de fourchette avec une amplitude de rapports encore plus grande.
Pour les utilisateurs de vélos de promenade, l'avantage principal de cette nouvelle transmission sera de faciliter les changements de vitesse. Cette facilité a deux explications. Les vitesses changent plus facilement avec un dérailleur si les écarts de taille sont moins grands entre les pignons voisins ou les plateaux voisins.
Dans notre exemple, nous avons remplacé des écarts de 2, 3 et 4 dents pour les pignons par des écarts de 1, 2 et 3 dents, et des écarts de 12 dents entre les plateaux par des écarts de 9 dents. Mais surtout, avec cette transmission, les
3 changements de vitesse se font sans pédaler, puisque la chaîne continue à
circuler entre le pédalier et les pignons quand on est en roue libre. C'est sans intérêt pour les cyclistes expérimentés, mais très utile pour les débutants, qui ont du mal à
apprendre comment pédaler sans forcer pour changer de vitesse sans faire craquer la chaîne.
Avec la transmission décrite ici, on arrête de pédaler, on déplace une manette de dérailléur, et le changement de vitesse se fait tout seul, comme un charme.
Les cyclistes expérimentés pourront continuer, comme avant, à pédaler avec douceur en changeant de vitesse, ça marchera aussi.
La seule difficulté de la transmission décrite ici est la suivante. Étant donnés les rapports de taille entre les plateaux et les pignons, le couple qui s'exerce sur le pédalier est parfois quatre ou cinq fois supérieur à celui qui s'exerce sur les pignons de la roue arrière. Il faudra donc que les cliquets de la roue libre de pédalier soient plus solides que ceux qu'on utilise dans une roue libre arrière. Il faudra en tenir compte, peut-être pour les vélos de promenade, et sûrement pour les vélos de compétition. Il ne sera pas difficile de fabriquer une roue libre de pédalier plus solide qu'une roue libre arrière, puisque l'espace disponible permet de lui donner un diamètre supérieur à
celui d'une roue libre arrière.
circuler entre le pédalier et les pignons quand on est en roue libre. C'est sans intérêt pour les cyclistes expérimentés, mais très utile pour les débutants, qui ont du mal à
apprendre comment pédaler sans forcer pour changer de vitesse sans faire craquer la chaîne.
Avec la transmission décrite ici, on arrête de pédaler, on déplace une manette de dérailléur, et le changement de vitesse se fait tout seul, comme un charme.
Les cyclistes expérimentés pourront continuer, comme avant, à pédaler avec douceur en changeant de vitesse, ça marchera aussi.
La seule difficulté de la transmission décrite ici est la suivante. Étant donnés les rapports de taille entre les plateaux et les pignons, le couple qui s'exerce sur le pédalier est parfois quatre ou cinq fois supérieur à celui qui s'exerce sur les pignons de la roue arrière. Il faudra donc que les cliquets de la roue libre de pédalier soient plus solides que ceux qu'on utilise dans une roue libre arrière. Il faudra en tenir compte, peut-être pour les vélos de promenade, et sûrement pour les vélos de compétition. Il ne sera pas difficile de fabriquer une roue libre de pédalier plus solide qu'une roue libre arrière, puisque l'espace disponible permet de lui donner un diamètre supérieur à
celui d'une roue libre arrière.
4
Claims (4)
1- Une transmission de vélo comprenant plusieurs pignons dentés de tailles différentes fixés sans roue libre sur le moyeu de la roue arrière, reliés par une chaîne à
un pédalier dont le plateau denté est monté sur une roue libre, afin que ce plateau soit entraîné par l'axe du pédalier quand celui-ci tourne dans le sens de la marche, et qu'il puisse tourner librement quand l'axe du pédalier ne tourne pas. Un dérailleur arrière permet de faire passer la chaîne d'un pignon à un autre et de maintenir la chaîne tendue. Le changement de vitesse peut ainsi être réalisé par le cycliste sans pédaler.
un pédalier dont le plateau denté est monté sur une roue libre, afin que ce plateau soit entraîné par l'axe du pédalier quand celui-ci tourne dans le sens de la marche, et qu'il puisse tourner librement quand l'axe du pédalier ne tourne pas. Un dérailleur arrière permet de faire passer la chaîne d'un pignon à un autre et de maintenir la chaîne tendue. Le changement de vitesse peut ainsi être réalisé par le cycliste sans pédaler.
2- Une transmission de vélo construite comme celle de la revendication 1, mais avec deux ou trois plateaux de tailles différentes montés sur la roue libre du pédalier, et un dérailleur avant permettant de faire passer la chaîne d'un plateau à un autre.
Le changement de vitesse, par le dérailleur arrière ou par le dérailleur avant, peut ainsi être réalisé par le cycliste sans pédaler.
Le changement de vitesse, par le dérailleur arrière ou par le dérailleur avant, peut ainsi être réalisé par le cycliste sans pédaler.
3- Une transmission de vélo construite comme celle de la revendication 1 ou celle de la revendication 2, en faisant, grâce à l'absence du mécanisme de roue libre sur la roue arrière, des pignons et des plateaux plus petits pour obtenir les mêmes rapports entre la vitesse de pédalage du cycliste et la vitesse de roulement du vélo.
On obtient ainsi une transmission qui a la même commodité d'utilisation qu'avec les revendications 1 et 2, et qui est plus légère, en utilisant une chaîne plus courte, des pignons et des plateaux plus petits, et un dérailleur arrière plus petit.
On obtient ainsi une transmission qui a la même commodité d'utilisation qu'avec les revendications 1 et 2, et qui est plus légère, en utilisant une chaîne plus courte, des pignons et des plateaux plus petits, et un dérailleur arrière plus petit.
4- Une transmission de vélo construite comme celle de la revendication 3, mais utilisant une chaîne ayant des maillons plus courts, afin de pouvoir réaliser des pignons plus petits que ceux que permet la revendication 3, pour obtenir ainsi un gain de poids supplémentaire sur l'ensemble de la transmission, la chaîne, les pignons, les plateaux et le dérailleur arrière.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2635112 CA2635112A1 (fr) | 2008-07-03 | 2008-07-03 | Transmission de velo a changement de vitesse simplifie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2635112 CA2635112A1 (fr) | 2008-07-03 | 2008-07-03 | Transmission de velo a changement de vitesse simplifie |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2635112A1 true CA2635112A1 (fr) | 2009-09-09 |
Family
ID=41060225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA 2635112 Abandoned CA2635112A1 (fr) | 2008-07-03 | 2008-07-03 | Transmission de velo a changement de vitesse simplifie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2635112A1 (fr) |
-
2008
- 2008-07-03 CA CA 2635112 patent/CA2635112A1/fr not_active Abandoned
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