Dispositif de transmission par chaîne avec changement de vitesse à dérailleur, notamment pour cycle. La présente invention concerne les dispo- sitifs -de transmission par chaîne avec change ment de vitesse à dérailleur, notamment pour cycle.
On sait que les dispositifs de ce genre déjà connus offrent :divers inconvénients, entre autres: une gamme peu étendue de vi- tesses, une usure rapide de la chaîne du fait de l'obliquité -de celle-ci par rapport aux pi gnons menant et mené pour les vitesses extrêmes, l'impossibilité en pratique de pas ser d'une vitesse à l'autre pendant que la chaîne transmet un effort important, des chutes fréquentes. -de la chaîne et, enfin,
dans le cas des bicyclettes, les complications appor tées par tes mécanismes au -démontage -de la roue arrière.
La présent- invention vise à remédier à ces inconvénients par un: dispositif simple, ro buste et léger, exempt des défauts précités et se prêtant à la réalisation d'une gamme éten due de vitesses. Le dispositif suivant -l'invention est carac térisé en ce que les moyens d'enroulement -de la chaîne à une de ses extrémités et un organe rotatif de transmission sont reliés ensemble eoaxialement de manière à tourner d'un seul bloc et sont tous deux
rotativement portés par un support capable de pivoter autour :d'un axe confondu, avec celui :d'un autre organe rotatif de transmission auquel le premier susnommé est relié de façon à en recevoir un mouvement de rotation indépendamment de la. position dudit support autour de ce diernier axe. Il se trouve ainsi que les moyens d'enroulement de la chaîne peuvent tourner tant autour -de leur axe propre qu'autour de l'axe .du support pi votant.
Les avantages d'une telle disposition sont nombreux. Tout d'abord, il se produit une tension ,automatique .des. :deux brins de la chaîne du fait qu'il tend' à se produire un entraînement des moyens d'enroulement de la chaîne autour de l'axe du support pivotant;
il en résulte donc, d'une part, que la chaîne est toujours correctement tendue et le demeure automatiquement quel que soit le diamètre du pignon d'enroulement qui est en service; d'autre part, quand on passe d'un pignon d'enroulement à un autre de diamètre diffé rent, les deux 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 va riation & 'longueur longueur 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, l'organe oscillant cède et pivote en même temps que se produit une rotation dif férentielle compensatrice du pignon d'enroule ment; cet effet permet notamment d'effectuer ce passage pendant que s'exerce l'effort mo teur et quelle que soit l'intensité die ce dernier. Cette facilité de passage permet aussi d'utili ser des pignons d'enroulement dont les dia mètres diffèrent beaucoup plus que d'ordi naire.
Il en résulte que, pour un nombre donné de pignons d'enroulement, la gamme de vi tesses, avec une roue arrière possédant égale ment plusieurs pignons de diamètres diffé rents, est beaucoup plus étendue avec ce mé canisme qu'avec ceux usuels.
Un autre avantage de cette disposition, c'est qu'elle permet de rendre baladeurs les pignons d'enroulement. On peut ainsi faire en sorte que la chaîne soit toujours rigoureu- sement en ligne quels que soient les pignons utilisés, ou, pour réduire la. course nécessaire au groupe .de pignons. ou au pignon baladeur, que le décalage de la. chaîne ,soit au plus de l'épaisseur d'un pignon; il suffit pour cela que la course -du groupe baladeur soit égale à l'épaisseur de deux pignons.
Il .est avantageux aussi, dans le cas où ce mécanisme de transmission comporte une roue libre, notamment dans ses applications aux cycles, que ce soit les moyens d'enroule ment de la chaîne menants qui soient montés à roue libre. Cette disposition facilite 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 fai blement tendue par le support pivotant et entraînée par le pignon mené.
A titre d'exemples sont représentées. sur le dessin ci-joint. deux formes d'exécution du dispositif de transmission suivant l'invention appliqué à une bicyclette.
Dans ce dessin: la<U>fi-.</U> 1 est une vue en élévation du pé dalier d'une bicyclette conçue spécialement pour recevoir le nouveau mécanisme, la fi-. 2 une coupe transversale suivant. la ligne II-II de la. fig. 1; la fi-. 3 est une vue analogue à la fi-. 1 d'une autre réalisation, dans le cas d'applica tion de l'invention à une bicyclette de type courant, et la. fi-. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 3.
Dans l'exemple représenté aux fi-.<B>1</B> et le cadre usuel des bicyclettes se trouve légère ment modifié à l'emplacement du pédalier: la fourche arrière inférieure 1 se prolonge en avant du tube porte-selle 2 par une courte partie 3 qui porte un tenon 4 dirigé vers le haut. De l'extrémité avant de cette partie 3 se détache le tube inférieur avant 5 du cadre. Ce tenon 4 est alésé transversalement au plan de la bicyclette et est traversé par une cage cylindrique 6 qui repose sur deux rangées de rouleaux 6' logés à l'intérieur de ce tenon 4.
Dans cette cage f> est monté de manière 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 support constitué par un bras 11 pourvu d'une chape qui embrasse les faces latérales dressée dudit tenon. Ce bras 11 qui se dresse au-dessus de l'axe 7 porte, à son extrémité supérieure, un bossage alésé 12 d'axe paral lèle à celui de la cage 6 et dans 'lequel est monté, au moyen de cuvettes vissées 13 et de billes 14, un V axe 1.5.
Ce dernier fait, d'un côté, assez fortement saillie hors du bossage 12 et du même côté l'axe 7 des manivelles fait également saillie assez fortement hors de la cage 4. 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 ri gide évidé 20, solidaire d'une des manivelles 8, et un contre-flasque 21 constitué par un simple anneau rigide.
Le pignon 17 a la den ture usuelle d'un pignon à chaîne, de sorte que l'engrènement 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 respectivement 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.
Une chaîne usuelle 23 passe sur un des pignons 16, 16a, 16b et sur un -des pignons, non représentés, de la roue arrière. Le dérail- lage de la chaîne pour la faire passer d'un pignon à l'autre de la roue arrière est com mandé par un quelconque des dispositifs usuels à fourchette embrassant le brin mené de la chaîne et déplaçable transversalement par l'intermédiaire d'une commande à dis tance, de préférence à câble. Un deuxième dispositif de commande de ce genre est dis posé ici pour commander le passage de la chaîne -de l'un à l'autre des pignons menants 16, 16a, 16b.
Ce dispositif comporte une four chette 24 déplaçable 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 -dispositif 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-même en entraî nant l'axe 15, le groupe des pignons 16, 16a, 16b et la chaîne 2$. A la tension pTo;
duite sur le brin menant -de la chaîne par l'effort trans mis 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'effort produit 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 menant 16 sur le pignon voisin de plus grand diamètre 16a augmentant ainsi le développement, on déplace latéralement la chaîne par la four chette 24 manoeuvrée à l'aide du câble 25;
la chaîne commence à. s'accrocher sur le pi gnon 16a et, comme la vitesse périphérique de ce 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;
dans ce mouvement, le brin me nant demeure tendu et continue à transmettre l'effort moteur, tandis que le brin mené et la partie de la chaîne encore enroulée sur lé pignon 16 prennent du mou, ce qui évite toute tension anormale de la chaîne et rend extrê mement doux le passage de la -chaîne du pi gnon 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 pi gnon 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 simple 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 dé,
ce déplace- ment et du début de l'entraînement du brin par le nouveau pignon de plus grand diamètre ramène en arrière le bran 11 cependant due le brin menant reste tendu et continue à trans mettre l'effort grâce à une rotation différen tielle compensatrice du pignon menant. Cette surtension 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 accentué vers. l'arrière du bras 11, mouvement qui ferait immédiatement. mollir le brin menant trop tendu. Aussitôt la chaîna .en place sur .son nouveau pignon, le bras 11 se déplace légèrement vers l'avant et reprend une position d'équilibre statique.
De même, quand on fait passer la. chaîne d'un pignon menant ou mené sur un autre plus petit, toute surtension d'un brin de la chaîne produit aussitôt un déplacement du bras 11 vers l'arrière, de sorte que cette sur tension est limitée à une très faible valeur.
Il en résulte que, dans tous les cas, la chaîne passe 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 tout naturellement à le faire tourner dans le sens f, produisant une tension de la chaîne.
Dans la variante d'exécution représentée aux fi,-. 3 -et 4, la. cuvette 31 du pédalier est pourvue d'une portée axiale cylindrique 32 sur laquelle est enfilé librement et peut tour ner le moyeu d'un bras oscillant 11' maintenu axialement par un écrou 33 vissé sur l'extré mité de cette portée -32. Ce bras 11' est en forme de chape et à celle-ci est fixé un axe 27' sur lequel est emmanché un roulement à aiguilles 35 dont le chemin de roulement exté rieur 36 est pourvu -de cannelures longitudi nales 37.
Sur ce .dernier est enfilé le moyeu également cannelé d'une roue libre 38 sur la couronne extérieure de laquelle sont fixés deux pignons 16', 16'a qui correspondent. aux pignons 16, 16a de la réalisation précédem ment décrite; comme dans celle-ci, un pignon 17' engrène avec une roue à fuseaux 13' fixée à la, manivelle 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 ??', logé dans une gorge de la cuvette 31 et aux extrémités engagées res pectivement 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 écartées l'une de l'autre et entre celles-ci est interposé un bras 40 également libre d'osciller sur la poignée 32 et. terminé par une chape 41 portant un axe 42 sur le quel peut coulisser un galet 43 de guidage de la chaîne 23'.
Aux bras 11' et 40 sont accro chées 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 disposé de manière que la résultante de la tension de la chaîne sur le galet de guidage 43 ait. par rapport à l'axe du pédalier, un moment tendant à faire tourner le bras 40 pour le rapprocher du bras oscillant 11' à l'en contre du ressort 44 et réduire ainsi la. lon gueur de la. trajectoire imposée au brin de la ehaîrte passant sur ce galet 43. La position de la chaîne est commandée, comme sur les fig. 1 et 2, par une fourchette mobile non représentée.
On remarquera que, dans cette réalisation, la chaîne passe au-dessus et au-dessous de l'axe du pédalier. comme. dans les mécanismes usuels, différant ainsi de la réalisation dts fig. 1 et 2, dans laquelle les deux brins de la chaîne sont situés d'un même côté, en l'espéce 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 constam ment 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 forme d'exé cution précédemment décrite, la. tension des deux brins de la chaîne est assurée par le bras oscillant<B>Il',</B> le galet de guidage 43 ayant pour f omtion non -de tendre le brin mené de la chaîne mais de l'écarter du p6da- lier. Le moment par rapport à l'axe du péda lier de la résultante de la tension de ce brin mené sur le galet 43 est équilibré par le res- sort 44.
Lorsqu'on fait 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 dé crit ci-dessus pour la réalisation représentée aux fig. 1 et 2, par oscillation: vers l'arrière du bras 11' sous la surtension momentanée du brin de chaîne venant s'enrouler sur ce nou veau pignon;
lorsqu'on fait dérailler la chaîne pour la faire monter de l'un à l'autre 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 di minue la longueur de la trajectoire imposée à ce brin et lui permet de s'enrouler facile- men@ sur le nouveau pignon.
Cette réalisation a notamment l'avantage die permettre 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 ma nivelles par un autre plus long et de substi tuer la roue à fuseaux au grand pignon à chaîne habituel,
tandis que la réalisation re présentée aux fig. 1 et 2 nécessite une trans- format-ion du cadre. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux détails d'exécution représentés ou décrits, lesquels n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. C'est ainsi notamment que le nombre de pignons menants et menés peut être quelconque;
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 plusieurs pignons menés. De même, 'les pignons: menants peuvent être ou non baladeurs quelle que soit par ailleurs la réalisation adoptée. On noiera aussi que le montage -de .la roue libre sur le bras oscillant s'applique aussi bien à la forme d'exécution représentée aux fig. 1 et 2 qu'à celle des fig. 3 et 4.
Il en est de même -du montage sur arbre cannelé du ou des pignons .d'enroulement de la chaîne portés par le bras oscillant. Le montage du bras oscillant sur une cuvette du pédalier peut être aussi utilisé -en faisant passer les deux brins de la chaîne d'un même côté de l'axe de ce pédalier;
dans le 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 concentriquement comme décrit ci-dessus.