FR2679863A1

FR2679863A1 - Gear box/pedal crank mechanism for a bicycle, directly connected to the axle of the rear wheel via a transmission (prop.) shaft

Info

Publication number: FR2679863A1
Application number: FR9112156A
Authority: FR
Inventors: Godeau Yves
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-02-05
Anticipated expiration: 2011-09-30
Also published as: FR2679863B1

Abstract

Device for replacing the chain and dérailleur on bicycles. The invention relates to a device which eliminates the maintenance of the transmission mechanism and the soiling due to this maintenance. At the same time it provides protection for this transmission mechanism. Situated at the location of the pedal crank mechanism, it is made up of a leaktight box housing a system of gears. When the cyclist presses on a pedal, a gearwheel secured to the axle of the pedal crank mechanism (1) drives another gearwheel (2). This wheel (2) drives the axle (3). The axle (3) drives the axle (4), which in turn drives the axle (5) which is the transmission shaft and which in turn transmits the rotation to the rear wheel. The action exerted manually forwards or backwards on the lever (6) makes it possible to change the gear ratios. The device according to the invention is particularly intended to equip mountain bikes.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'engrenage d'axes rotatifs destiné à remplacer sur les bicyclettes la traditionnelle channe de transmission et le dérailleur. The present invention relates to a gear device for rotary axes intended to replace on bicycles the traditional chain of transmission and the derailleur.

En utilisation normale, les jours de pluie, l'huile servant de lubrifiant à la chaine et aux roulettes du dérailleur est dispersée, entraînant un grippage nécessitant mi entretien constant. En utilisation par des vélos tout terrain, la boue et le sable entrainent de surcroit une dégradation du matériel. In normal use, on rainy days, the oil used as a lubricant for the chain and the wheels of the derailleur is dispersed, causing seizure requiring constant constant maintenance. In use by mountain bikes, mud and sand also cause material degradation.

Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet
inconvénient. I1 comporte en effet selon une première
caractéristique, un boîtier étanche destiné d'abord à mettre
à l'abri de l'eau, de la boue et du sable les éléments ser
vant à la transmission. Neme l'engrenage reliant l'extrémité
de l'axe de transmission sur l'axe de la roue arrière est
enfermé dans une bote étanche. I1 résulte de cet avantage
qu'il n'y a plus d'entretien des mécanismes, et qu'il n'y a
plus de salissures causées par l'huile d'entretien. Pour ce
qui est du passage des vitesses, il n'y a plus de problèmes
de déraillement de chaîne, et le maniement du levier de vi
tesse, un peu corme sur une automobile, est beaucoup plus
simple et précis.The device according to the invention overcomes this
disadvantage. I1 indeed comprises according to a first
characteristic, a waterproof case intended first of all to put
protected from water, mud and sand the elements will be
before transmission. Neme the gear connecting the end
from the transmission axle to the rear wheel axle is
enclosed in a waterproof box. I1 results from this advantage
that there is no more maintenance of the mechanisms, and that there is
more soiling caused by maintenance oil. For this
which is shifting, there are no more problems
chain derailment, and the handling of the shift lever
tesse, a little corme on an automobile, is much more
simple and precise.

Les dessins annexés illustrent l'invention :
La figure I représente le vélo normal avec chaîne et
dérailleur.The accompanying drawings illustrate the invention:
Figure I shows the normal bicycle with chain and
derailleur.

Par comparaison, la figure 2 représente le même vélo si
il était équipé d'un pédalier-boSte-de-vitesse avec son
arbre de transmission.By comparison, Figure 2 shows the same bike if
it was equipped with a gearbox with its
drive shaft.

La figure 3 représente en coupe le dispositif selon
l'invention, dans la position présentée à la figure 2.Figure 3 shows in section the device according to
the invention, in the position shown in Figure 2.

La figure 4 représente la face arrière, vue de l'inté
rieur de la boite.Figure 4 shows the rear side, seen from the inside
laughing at the box.

Les figures 3 et 4 étant de même hauteur et de mêmes di
mensions, les axes sont à la hauteur correspondante sur le
papier. Figures 3 and 4 being the same height and the same di
mensions, the axes are at the corresponding height on the
paper.

Sur les figures 3 et 4, les flèches symbolisent le sens de rotation des axes. In Figures 3 and 4, the arrows symbolize the direction of rotation of the axes.

Les figures 5 6 et 7, représentent en perspective les axes (3) et (4) de la figure 3, avec leurs 3 roues solidaires. Figures 5 6 and 7 show in perspective the axes (3) and (4) of Figure 3, with their 3 integral wheels.

La figure 5 représente le positionnement pour la vitesse lente, la figure 6 pour la vitesse moyenne, la figure 7 pour la vitesse rapide. Figure 5 shows the positioning for slow speed, Figure 6 for medium speed, Figure 7 for fast speed.

En référence à ces dessins, lorsque le cycliste appuie sur une pédale, l'axe du pédalier se met en rotation. Une roue dentée solidaire de cet axe, à la forme conique (I), entraine une autre roue dentée de forme conique (2). Cette roue (2), sur sa circonférence, est dentée de manière à entrainer dans sa rotation l'axe (3). Une des trois roues dentées solidaires de cet axe (3) entraine dans sa rotation une des trois roues dentées solidaires de l'axe (4). L'axe (4) entraîne à son tour l'axe (5). L'axe (5), arbre de transmission, est terminé par une roue dentée solidaire de forme conique entrainant 1' axe de la roue arrière, axe s'adaptant lui aussi par une forme conique
Explication de cette disposition: C'est au niveau de ltaxe du pédalier et de l'axe de la roue arrière que le plan de rotation des axes change de 902, grâce à la forme conique des engrenages. Ce changement de 902 du plan de rotation des axes (3) et (4) utilisés pour les changements de vitesse s 'ex- plique par le fait que 1' écartement entre les pédales ne peut pas dépasser 15 cm. I1 résulte également de cette limitation que, sur les axes (3) et (4), les roues dentées solidaires les plus grandes utilisées pour les rapports de vitesse ne peuvent pas avoir un diamètre plus grand que 15 cm.With reference to these drawings, when the cyclist presses on a pedal, the axis of the crankset starts to rotate. A toothed wheel integral with this axis, with a conical shape (I), drives another toothed wheel with a conical shape (2). This wheel (2), on its circumference, is toothed so as to drive in its rotation the axis (3). One of the three toothed wheels secured to this axis (3) drives in its rotation one of the three toothed wheels secured to the axis (4). The axis (4) in turn drives the axis (5). The axle (5), drive shaft, is terminated by a toothed wheel integral with a conical shape driving the axle of the rear wheel, an axle also adapting by a conical shape.
Explanation of this provision: It is at the axis of the crankset and the axis of the rear wheel that the plane of rotation of the axes changes by 902, thanks to the conical shape of the gears. This change in 902 of the plane of rotation of the axes (3) and (4) used for the speed changes can be explained by the fact that the spacing between the pedals cannot exceed 15 cm. It also follows from this limitation that, on the axes (3) and (4), the largest integral toothed wheels used for the gear ratios cannot have a diameter greater than 15 cm.

Explication du mécanisme de changement de vitesse: C'est par l'action vers l'avant ou vers l'arrière du levier (6) que l'axe (4) se déplace vers l'avant ou vers l'arrière, le centre et le plan de rotation restant inchangés. Uné à la position du rapport de vitesse choisie, l'axe (4) tournera à la même vitesse, plus vite ou moins vite que l'axe (3). La manière de caler le levier (6) et de faire coulisser l'axe (4) d'avant en arrière peut se faire de différentes façons qu'il n'est pas utile de décrire, olution définitive dépendant de méthodes simples et connues. C'est également le cas pour l'agencement au niveau de lTaxe de la roue arrière. L'utilisation le plus possible de systèmes à roulement à billes devrait diminuer le plus possible l'usure et les frottements au niveau des axes de rotation. Explanation of the speed change mechanism: It is by the action forwards or backwards of the lever (6) that the axis (4) moves forwards or backwards, the center and the plane of rotation remaining unchanged. Combined with the selected gear position, the axis (4) will rotate at the same speed, faster or slower than the axis (3). The way of wedging the lever (6) and sliding the axis (4) back and forth can be done in different ways that it is not useful to describe, final solution depending on simple and known methods. This is also the case for the arrangement at the rear wheel axle. The maximum use of ball bearing systems should minimize wear and friction on the axes of rotation.

Applications industrielles: Une fois mis au point, ce ds- positif devrait être mis en place pour toute la production de bicyclettes. Le nombre de rapports de vitesse peut être porté de 3 à 5 en ajoutant 2 roues sur chacun des axes (3) et (4). Industrial applications: Once developed, this device should be implemented for all production of bicycles. The number of gear ratios can be increased from 3 to 5 by adding 2 wheels on each of the axes (3) and (4).

Pour la compétition cycliste, il faudrait étudier l'améliora- tion qui pourrait être apportée par l'effet amortisseur dû à la torsion de l'arbre de transmission par de violents coups de pédales. Ce qui est le cas des sprinteurs et des grimpeurs. Dans les courses gagnées au sprint et dans les étapes de montagne, le coureur équipé de ce nouveau dispositif serait nettement avantagé. La simplicité de fabrication de ce dispositif risque d'en favoriser une production rapide et sans contrôle. C'est pourquoi l'organisme chargé de cette production, pour faire face à une demande imprévisible et considérable, devra
I - être le premier à répondre à toute la demande
2 - proposer la meilleure qualité
3 - proposer le meilleur prix.For cycling competition, the improvement which could be brought about by the damping effect due to the torsion of the drive shaft by violent pedal strokes should be studied. This is the case for sprinters and climbers. In races won in sprinting and in mountain stages, the runner equipped with this new device would be clearly at an advantage. The simplicity of manufacturing this device risks promoting rapid production without control. This is why the organization in charge of this production, to meet unpredictable and considerable demand, will have to
I - be the first to respond to all demand
2 - offer the best quality
3 - offer the best price.

Ces 3 conditions sont indispensables pour contrôler toute la production. Un tel organisme pourrait prendre la forme d'un groupement d'intérêt économique regroupant tous les constructeurs concernés par cette invention. Ceci devrait faciliter également la mise au point de normes standards universelles, qui ramèneraient cet invention au rang de simple équipement pour bicyclette. Libre ensuite à chaque constructeur, autour de cet équipement standard, de développer son propre produit. These 3 conditions are essential to control all production. Such an organization could take the form of an economic interest grouping grouping together all the manufacturers concerned by this invention. This should also facilitate the development of universal standard standards, which would reduce this invention to the rank of simple bicycle equipment. Then free to each manufacturer, around this standard equipment, to develop its own product.

Claims

I) Device for replacing the chain and the derailleur on the bicycles, characterized in that it comprises a boot housing situated between the pedals, connected to the axis of the rear wheel by a drive shaft.

2) Device according to claim I characterized in that the interior of this housing consists of gears allowing a change of 902 of the plane of rotation of the rotary axes.

3) Device according to claim 2 characterized in that the speed changes are made thanks to the arrangement of the axis (3) fixed and the axis (4) mobile.

4) Device according to claim 3 characterized in that the axes (3) and (4) both have integral toothed wheels, of different sizes, coming into contact according to the gear ratios chosen thanks to the manual action exerted on the lever (6).