FR2709467A1 - Mécanisme de changement de vitesse à engrenages, directement adaptable, sur une bicyclette ordinaire, au moyeu du pédalier. - Google Patents

Abstract

Le dispositif, adaptable à une bicyclette ordinaire, permet d'obtenir 9 rapports de vitesse, bien échelonnés, modifiables sans relâchement de l'effort et commandés d'une seule main. Il se prête à un fonctionnement automatique. Le plateau portant la chaîne (13) et l'axe du pédalier (1) sont concentriques mais non solidaires. Sur chacun sont fixés, pour l'un, à droite du moyeu du cadre (20), pour l'autre, à sa gauche, trois pignons (14, 15, 16 et 10, 11, 12) qui engrènent avec autant de roues dentées centrées sur un arbre (33) parallèle à l'axe, tenu par deux bras (22, 23) articulés sur l'axe, entretoisés (19, 32) et suspendus au cadre. En calant sur l'arbre auxiliaire, par clavette (45, 45a) ou cliquets (36, 39), une roue de droite et une roue de gauche, on obtient l'entraînement du plateau par l'axe, avec une démultiplication donnée.

Description

1 - DESCRIPTION
Mécanisme de changement de vitesse à engrenages, pour
bicyclette, directement adaptable au moyeu du pédalier
La présente invention concerne un dispositif à installer au moyeu du cadre d'une bicyclette, permettant au plateau denté du pédalier de tourner à des vitesses différentes de celle des manivelles auxquelles sont fixées les pédales.

La technique antérieure de changement de vitesse, pour une bicyclette, fait appel soit au dérailleur permettant de faire sauter la chaîne d'une roue dentée sur une autre coaxiale soit à des engrenages à train planétaire logés dans le moyeu de la roue arrière.

Or, le dispositif à dérailleur présente plusieurs inconvénients: - La chaîne ne doit pas exercer une traction trop importante au moment de la faire passer sur le pignon supérieur, alors que le cycliste éprouve justement la nécessité de ne pas relâcher son effort.

- Le plateau denté et le pignon que celui-ci entraîne devraient être alignés pour éviter frottement et usure de la chaîne. De plus, le passage de la chaîne au pignon supérieur est d'autant plus difficile quel le désalignement est accentué.

En fait, le bon fonctionnement exige de n'associer que trois ou, à la rigueur, quatre pignons à un plateau donné.

I1 faut donc un ou deux plateaux supplémentaires pour disposer d'un plus grand nombre de "vitesses". Mais alors le passage de l'un des rapports à son voisin immédiat exige assez souvent le double changement de plateau et de pignon, manoeuvre assez longue, comportant le choix du pignon convenable.

- Le nombre de vitesses indiqué, c'est-à-dire le produit du nombre de pignons par celui des plateaux, est trompeur.

Outre le fait qu'on ne peut, pratiquement, associer plus de quatre pignons à chaque plateau, il apparait qu'en dehors des démultiplications extrêmes plusieurs combinaisons de plateau et de pignon donnent sensiblement le même rapport.

Un équipement à "18 vitesses" composé de trois plateaux et six pignons permet d'obtenir seulement dix rapports significativement différents.

- Et cependant, ces vitesses ne sont pas régulièrement échelonnées. Autrement dit, le rapport de deux valeurs successives est loin d'être constant. (Une raison en est que la chaîne ne peut grimper que sur un pignon n'ayant que deux ou trois dents de plus que celui de départ).

Quant à l'autre dispositif comprenant couronne dentée intérieurement, planétaires et satellites, tous logés dans le moyeu de la roue arrière, ses inconvénients sont liés à l'espace restreint où il est enfermé : limitation du nombre de vitesses à 5 et du rapport entre les démultiplications extrêmes à 2,5.

Le mécanisme objet de l'invention ne présente aucun des inconvénients précités et, à son actif, citons - Changement de rapport compatible avec le maintien de l'effort de pédalage et pouvant toujours être commandé par une seule manoeuvre, avec indexation.

- Rapports au nombre maximal de 9, en pratique à peine inférieur à celui offert par les dérailleurs à 6 pignons et 3 plateaux, mais bien mieux étagés.

- Amplitude de l'échelonnement des vitesses pouvant être faible ou forte : démultiplications extrêmes dans un rapport de 2 à 4.

- Bon rendement de la transmission par chaîne, vu l'alignement permanent du pignon avec le plateau - et possibilité d'alléger la chaîne ou d'utiliser une courroie.

- Elargissement possible du moyeu de roue arrière, vu la présence d'un seul pignon assez écarté, ceci au bénéfice de la solidité ou de la légèreté de la roue.

- Affranchissement du besoin d'une "roue libre" au pignon arrière, car sur plusieurs positions de la commande des vitesses (par ex. aux crans 1,2,3,4 et 7 dans le cas de 9 rapports) le pignon est libre de tourner plus vite que ne l'entraîneraient les manivelles.

- Possibilité de protection complète du mécanisme par des carters permettant sa lubrification permanente. Ceci, joint aux diverses dispositions assurant une grande rigidité et à l'excellente précision dans la taille des engrenages que permettent leurs dimensions, lui confère un bon rendement.

- Globalement ce dispositif n'apporte pas à la bicyclette une sensible augmentation de poids, à nombre égal de vitesses utiles.

Le dispositif selon l'invention est constitué comme suit
Sur l'axe du pédalier, entre la manivelle gauche (c'est-à-dire correspondant à la jambe gauche) et le moyeu du cadre, sont fixées des roues dentées, de diamètres inégaux, engrenant avec des roues portées par un arbre commun parallèle à l'axe du pédalier et que l'on appellera arbre auxiliaire. Ce même arbre porte d'autres roues, de diamètres inégaux, engrenant avec des roues centrées sur l'axe du pédalier mais fixées sur un moyeu tournant librement autour de cet axe et situé du côté droit entre manivelle et cadre. Ce moyeu fait corps avec le "plateau", roue sur laquelle engrène la chaîne entraînant la roue arrière.

La liaison cinématique entre les manivelles et le plateau s'établit en solidarisant avec l'arbre auxiliaire l'une de ses roues de gauche et l'une de ses roues de droite.

Appelons couple de roues deux roues s'engrenant, l'une étant centrée sur l'axe du pédalier, l'autre sur l'arbre auxiliaire.

En associant un couple de gauche avec un couple de droite, par le choix des roues à solidariser à l'arbre auxiliaire, on obtient une démultiplication déterminée R, rapport de la vitesse de rotation du plateau à celle des manivelles. Si l'on dispose de n couples à gauche et n' couples à droite, le nombre de démultiplications est nn', si leurs valeurs sont toutes différentes. En fait, afin de conserver sensiblement la valeur usuelle de l'écartement des manivelles, n et n' sont limités à 3 et le nombre de démultiplications - c'est-à-dire de "vitesses" est donc limité à 9.

Si l'on note D le nombre de dents d'une roue centrée sur l'axe du pédalier et d celui de la roue correspondante de l'arbre auxiliaire, avec - en exposant - les signes ' et suivant qu'il s'agit du couple de gauche ou de celui de droite qui lui est associé, il vient : R = D x d
d'x D"
Pour obtenir des valeurs R convenablement échelonnées, c'est-àdire telles que K = Ri + 1, soit presque constant, on a choisi
Ri d'associer - dans le dispositif donnant 9 vitesses - le couple (D'1 d'1) successivement aux couples (D"1 d"1) (D"2 d"2) et (D"3 d"3) puis de remplacer (D'1 d'1) par (D'2 d'2) puis par (D'3 d'3) dans les associations.

Il faut donc faire en sorte que : d"1 = 1. d"2 - 1. d"3
D"1 K D"2 K2 D"3 et que : D'1 = 1 D'2 = 1 -,3 d'1 k3 d'2 - k6 d 3
En effet, on a notamment : R2 = d"2 x D"1 = K
R1 D"2 d"1 et R4 = D'2 x d"1 : D'1 x d"3 = K = K
R3 d'2 D"1 d'1 D"3 = K
Compte tenu de la vitesse de rotation des engrenages, relativement faible, et du couple à transmettre, assez important, les dents sont droites, en acier, et de module au moins égale à 2. Leur largeur, la plus faible possible, est cependant de 7 mm environ. La nécessité d'un nombre de dents par roue suffisamment élevé conduit, pour l'écart entre les deux axes à une valeur d'au moins 60 mm.

On constate que, sans s'éloigner de la dimension minimum de ltentrtaxe - 60 mm -, on peut avoir un échelonnement régulier de 9 vitesses, alors que le rapport E entre les démultiplications extrêmes peut prendre des valeurs entre 2 et 4.

(Si K était rigoureusement constant E serait égal à K8).

Le rapport E = 3 a été choisi pour l'exposé détaillé d'un mode de réalisation, mais on indique ci-après quelles peuvent être les valeurs du module, de ltentrtaxe, les nombres de dents des différentes roues et les valeurs de K qui en résultent, pour
E = 2 puis E = 4.

1) E ; 2. Entr'axe 60 mm. Le nombre total de dents de chaque couple de roues du train d'engrenages gauche étant de 60, le module commun est 2. Pour le train d'engrenages droit, le nombre par couple est 44, donc le module est 2 x 60 = 2,727
44
On choisit pour chaque roue les nombres de dents ci-après
D'1 = 30 D'2 = 34 D'3 = 38 D"1 = 23 D"2 = 22 D"3 = 21 d1 = 30 d'2 = 26 d'3 = 22 d"1 = 21 d"2 = 22 d"3 = 23
Le rapport K entre les "vitesses" 1 et 2, 2 et 3, 4 et 5, 5 et 6, 7 et 8 et 8 et 9 est égal à 1,095 ; entre les "vitesses" 3 et 4 il est égal à 1,091 et entre les "vitesses" 6 et 7 à 1,101, tandis que E est égal à 2,07.

2) E t 4. Entr'axe 63 mm. Le nombre de dents de chaque couple du train d'engrenages gauche étant de 63, le module est 2.

Pour le train situé à droite, le nombre par couple est 46 et le module est 2 x 63 = 2,739. On choisit
46
D'1 = 27 D' = 35 D'3 = 43 D"1 = 25 D"2 = 23 D"3 = 21 1 2 36 d'2 3 28 d'3 = 20 d"1 = 21 d"2 = 23 d"3 = 25
Le rapport K entre les "vitesses" 1 et 2, 2 et 3, 4 et 5, 5 et 6, 7 et 8, 8 et 9 a pour valeur 1,1905 ; entre les "vitesses" 3 et 4 sa valeur est 1,1762 ; entre les vitesses 6 et 7 sa valeur est 1,2136, tandis que E est égal à 4,06.

On voit par ces deux exemples situés aux extrémités du domaine habituel de E et par l'exemple ultérieur situé au centre de ce domaine (E = 3) qu'il est possible d'échelonner très régulièrement 9 rapports de vitesse.

Il en serait de même pour un dispositif à 6 ou 4 vitesses.

L'arbre auxiliaire est maintenu parallèlement et à distance donnée de l'axe du pédalier au moyen de deux bras les reliant de part et d'autre du cadre de la bicyclette. Ces bras, situés chacun entre les roues dentées de droite ou de gauche et le moyeu du cadre, constituent, avec une ou deux entretoises les réunissant, le châssis du mécanisme. Les extrémités des bras situées au-delà de l'arbre auxiliaire sont reliées à une première entretoise de grande largeur selon la direction perpendiculaire au plan des axes, de façon à s'opposer à la rotation différentielle des bras autour des axes. Une seconde entretoise, de forme tubulaire, traversant le moyeu du cadre, peut être ajoutée pour améliorer la rigidité du châssis.

En ce cas, les bras sont articulés autour de l'axe du pédalier par l'intermédiaire de cette entretoise libre de tourner ellemême à l'intérieur du moyeu, grâce à des coussinets.

Les articulations des axes sont assurées par des roulements à aiguilles, peu encombrants et garantissant une excellente orthogonalité des bras par rapport aux axes, d'autant que les dentures des roues étant droites aucun effort n'est exercé par les engrenages dans le sens axial.

Une attache élastique réunit l'extrémité libre du châssis au cadre. Les bras peuvent ainsi pivoter légèrement autour de l'axe du pédalier. Cette disposition permet d'amortir la secousse produite lors d'un changement du rapport de démultiplication.

L'enclenchement des vitesses se fait par calage d'une roue gauche et d'une roue droite sur l'arbre auxiliaire, sans que celles-ci subissent de déplacement longitudinal.

Sur les trois roues situées d'un même côté, deux sont solidarisées ou désolidarisées de l'arbre par déplacement d'une clavette, la troisième grâce à un dispositif à cliquets (type "roue libre").

La clavette de calage traverse l'arbre par deux lumières diamétralement opposées lui permettant un déplacement longitudinal. Les extrémités de la clavette peuvent venir se loger dans des évidements que présentent les faces en regard l'une de l'autre de deux roues voisines et ainsi caler sur l'arbre la roue qu'elles ont accrochée. Mais, en position intermédiaire entre les deux roues, la clavette n'entraîne ni l'une, ni l'autre.

La clavette est manoeuvrée par une tige coulissant à l'intérieur de l'arbre et reliée, par son autre extrémité, à une bague au moyen d'une barrette traversant l'arbre comme la clavette. La bague tourne avec l'arbre mais peut coulisser sur lui.

La troisième roue qu'un dispositif à cliquets rend apte à se caler sur l'arbre est la plus grande des roues de gauche, c'està-dire de celles entraînant l'arbre auxiliaire, mais la plus petite des roues de droite, roues entraînées par cet arbre. En effet, les cliquets s'effacent lorsque une roue tourne plus lentement que l'axe qu'elle doit entraîner, ce qui est le cas si cette roue est la plus grande à moins que les deux autres roues ne soient débrayées. A l'inverse les cliquets s'effacent lorsqu'une roue tourne plus vite que l'axe qui doit l'entraîner ce qui est le cas si cette roue est plus petite que les deux autres à moins que celles-ci ne soient débrayées.

Notons que ces roues à cliquets dispensent de monter une "roue libre" sur l'axe de la roue arrière de la bicyclette : il suffit en effet de ne pas enclencher les deux petites roues de gauche pour que, l'axe du pédalier étant à l'arrêt, la roue arrière puisse tourner en entraînant l'arbre auxiliaire - ou de ne pas enclencher les deux grandes roues de droite pour que, malgré l'arrêt de l'axe du pédalier provoquant celui de l'arbre auxiliaire, la roue arrière puisse néanmoins tourner.

Le déplacement de la bague coulissant sur l'arbre auxiliaire et, par conséquent, celui de la clavette de calage, peut être obtenu par action directe d'un câble de commande associé à un ressort antagoniste, agissant l'un et l'autre sur une pièce annulaire entourant la bague précitée et qui lui transmet l'effort de translation sans être entraînée par elle en rotation, leur liaison étant en effet assurée par un roulement à billes.

Selon une autre modalité, le câble agit sur un disque rotatif dont l'axe est parallèle à celui de l'arbre auxiliaire et dont les flancs portent des cames en contact avec la pièce annulaire.

Dans le premier cas, on utilise deux câbles qui commandent séparément les clavettes gauche et droite. Mais ils peuvent être manoeuvrés par une unique manette. Leur chemin entre celle-ci placée de préférence au guidon et le châssis du mécanisme de changement de vitesse est formé d'une gaine de longueur constante mais souple, vu les déformations qu'il doit subir.

Dans le second cas, il est plus simple de n'utiliser qu'un disque-porte-cames pour la commande à gauche et à droite, mais alors on ne peut changer de rapport de vitesse sans passer par les intermédiaires.

Un mécanisme de changement de vitesse automatique peut être adapté de la façon suivante : Les roues dentées centrées sur l'axe du pédalier, côté gauche, sont entraînées par celui-ci grâce à une liaison hydraulique. A cet effet, leur moyeu commun comprend une partie centrale et une couronne, présentant des sortes de dents, externes pour l'une, internes pour l'autre, qui s'emboîtent mais laissent entre elles des espaces ou chambres contenant le liquide de couplage : ces chambres communiquent chacune avec le cylindre d'un vérin implanté dans la partie centrale du moyeu, parallèlement à l'axe, et dont la tête appuie sur une bague épaulée par un ressort, tous deux coaxiaux à l'axe. La position longitudinale de cette bague dépend de la pression hydraulique et, donc, du couple de pédalage, ainsi que du réglage de la position de la base du ressort.

Le déplacement de la bague entraîne - au moyen d'un câble sous gaine, par exemple - une rotation du disque porteur de cames, mentionné ci-dessus. Ainsi l'effort exercé par les pédales peut déterminer le rapport de vitesse enclenché.

Afin que le cycliste garde la liberté, en marche, d'utiliser un rapport différent de celui procuré de façon automatique, le disque se bloque sur chaque vitesse - par exemple au moyen d'un ressort appliquant une bille dans les alvéoles pratiqués sur la tranche du disque - mais peut être débloqué par rétraction du ressort sollicité par un câble relié à une manette. Ainsi, en agissant sur la manette, le cycliste, s'il ne modifie pas son couple de pédalage, passe à la vitesse normalement prévue, mais s'il accentue ou au contraire relâche son effort, passe au rapport inférieur ou supérieur.

Trois carters mettent les organes à l'abri et assurent la permanence du lubrifiant. Le carter du milieu, formé à moitié par les bras du châssis et l'entretoise externe, contient les organes de commande et la zone centrale de l'arbre auxiliaire.

Les carters gauche et droit enferment les pignons situés de leur côté.

Le carter gauche est formé de deux coquilles : l'intérieure adossée au bras gauche du châssis et offrant un passage à chaque axe ; l'extérieure, raccordée à la première suivant une ligne plane et reposant sur le moyeu de la manivelle.

Le carter droit a trois éléments : la coquille extérieure, semblable à son homologue gauche ; l'intérieure, fixée sur le palier droit de l'arbre auxiliaire, et se raccordant à la coquille extérieure. Elle présente, pour le passage du moyeu porteur du plateau, une ouverture circulaire, située de façon que seules les couronnes dentées de ce moyeu soient à l'intérieur du carter. Le troisième élément est une collerette fixée sur le moyeu immédiatement à droite du plateau et qui vient au contact de la coquille intérieure pour clore le carter.

La structure du mécanisme est conçue de façon qu'un minimum d'opérations de montage soit nécessaire lors de l'installation sur une bicyclette.

L'ensemble comprenant les bras du châssis et l'entretoise externe, l'arbre auxiliaire et ses pignons, les organes de commande et d'enclenchement des vitesses, les coquilles intérieures des carters, peut être monté d'avance. Les autres éléments à assembler pour l'installation sur une bicyclette sont donc, en plus de cet ensemble : l'axe du pédalier - avec ou sans l'entretoise tubulaire -, les pignons portés par cet axe (directement ou indirectement) les coquilles extérieures des carters, les manivelles avec leurs pédales.

Les dessins qui illustrent la description du mode de réalisation des dispositifs objets de la demande de brevet représentent notamment Fig.1 : Vue générale en coupe par le plan commun à l'axe du pédalier et à l'axe de l'arbre auxiliaire.

Fig.2 et 3 : Deux coupes par des plans perpendiculaires aux axes : la nO 2 est une coupe à travers un couple de pignons de droite et leur clavette de calage, la nO 3 une coupe à travers un couple de gauche montrant le mécanisme d'encliquetage.

Fig. 4 : Une coupe diamétrale de l'arbre auxiliaire par un plan perpendiculaire à celui de la fît.1, complétant la vue de l'ensemble pignons, mécanisme de calage et de commande.

Fig. 5 : Une coupe perpendiculairement à l'arbre auxiliaire et en son milieu faisant voir les différents organes de la commande par câble.

Fig. 6 : Coupe dans le plan médian de l'entretoise externe montrant son mode d'assemblage avec les deux bras.

Fig. 7,8,9,10 Coupes, selon le plan commun aux deux axes et vues, selon la direction parallèle à ces axes, des deux bras.

Fig. 11 : Coupe, selon son plan médian, du collier d'attache de l'ensemble du mécanisme au cadre de la bicyclette.

Fig.12,13,14,15 Vues selon la direction parallèle aux deux axes, et selon la direction perpendiculaire au plan commun aux deux axes, du carter gauche et du carter droit.

Fig.16,17,18,19 : Vues des manivelles, avec leurs pièces de fixation sur l'axe du pédalier et celles de renforcement au niveau de l'attache des axes des pédales. Coupes par leur plan de symétrie et vue selon la direction de l'axe du pédalier.

Fig. 20 : Vue du côté droit de l'ensemble du mécanisme implanté sur une bicyclette.

Fig. 21 : Représentation schématique, en perspective cavalière, de la manette de commande avec son mécanisme de sélection des vitesses manoeuvrant simultanément les deux câbles.

Fig. 22 : Coupe suivant le plan commun aux deux axes, montrant, dans son ensemble, une variante du dispositif à fonctionnement automatique. On voit, notamment : les deux parties du moyeu gauche : l'interne et l'externe - l'un des vérins et le ressort avec la bague interposée - le disque portant les cames et, calée sur son arbre, la roue dentée dont la rotation est liée au déplacement de la bague (par un dispositif ici non visible).

Fig.23 : Vue développée du profil des cames, de part et d'autre du disque.

Fig. 24 : Figure homologue de la figure 5, correspondant au mécanisme de commande à cames portées sur un disque.

Fig. 25 : Coupe, par un plan perpendiculaire aux axes, montrant comment, dans le cas du fonctionnement automatique, la translation de la bague peut entraîner la rotation du disque.

Fig.26 : Coupe par un plan passant par l'axe du pédalier et perpendiculaire à celui contenant les axes, limitée à la région du moyeu gauche. Figure correspondant au cas où le couple moteur est nul, la bague étant repoussée complètement par le ressort.

On voit l'attache sur la bague du câble, sous gaine, qui permet de transformer son déplacement longitudinal en rotation du disque.

Fig.27 : coupe, perpendiculairement à l'axe du pédalier, du moyeu gauche, montrant comment la partie interne et la partie externe s'interpénétrent en formant des chambres communiquant avec les cylindres des vérins.

Fig. 28 : Variante de l'architecture du châssis, selon laquelle les bras sont articulés directement sur l'axe du pédalier, sans l'intermédiaire d'une entreprise tubulaire traversant le moyeu du cadre. Coupe par un plan diamétral de ce moyeu.

Le présent exposé reprend la description précédente de l'invention, dans le cas précis auquel se rapportent les figures. Il s'agit d'un dispositif à 9 vitesses, dont les démultiplications extrêmes sont dans le rapport E = 3 (valeur adaptée à une bicyclette de route).

L'entr'axe des trains d'engrenages est de 60 mm et les dentures sont toutes de module 2.

Avec les notations utilisées dans la description générale et l'indication, entre parenthèses, pour chaque pièce de son numéro de référence figurant sur les dessins, il vient
Train gauche : D'1 = 32 (10) D'2 = 38 (11) D'3 = 43 (12)
d'1 = 28 (26) d'2 = 22 (27) d'3 = 17 (28)
Train droit : D''1 = 34 (14) D"2 = 32 (15) D"3 = 30 (16)
d"1 = 26 (29) d"2 = 28 (30) d"3 = 30 (31)
Rappelons que R, rapport de la vitesse de rotation du plateau à celle des manivelles, est égal à D'x d".

d'x D"
Les 9 valeurs successives des démultiplications R sont 0,874 - 1 - 1,143 - 1,321 - 1,511 - 1,727 - 1,935 - 2,213 2,529
La valeur de E est 2,894, tandis que K, rapport d'une démultiplication à la suivante, prend les valeurs ci-après 1,144 - 1,143 - 1,156 - 1,144 - 1,143 - 1,120 - 1,144 - 1,143.

Le "plateau" peut comporter 17 ou 18 dents. (La (fig.1) montre un plateau de 18 dents solidaire du moyeu (13)). Selon que le pignon qui est entraîné par la chaîne sur la roue arrière, possède 13 ou 14 dents, le "développement" - c'est-àdire le rapport entre la vitesse de rotation de la roue arrière et celle des manivelles - aura pour valeur maximale le produit de la valeur maximale de R par le rapport propre au couple plateau - pignon arrière
Soit 2,53 x 18 = 3,5 ou 3,25
13 ou 14
Ces développements entrent dans la fourchette normale pour une bicyclette (3,57 avec un plateau de 50 dents et un pignon AR minimal de 14 dents - 3,2 avec 48 dents pour le plateau et 15 pour le pignon).

Compte tenu du couple à transmettre à la roue arrière, mais de l'utilisation d'engrenages droits, permis par les faibles vitesses de rotation en jeu, la largeur des dents, en acier et de module 2, a été prise égale à 7 mm ; ce qui a conduit, pour que la largeur du pédalier n'excède pas sensiblement les valeurs habituelles (140 à 150 mm), à conférer aux manivelles (2) (3) une épaisseur inférieure et, en compensation, une largeur supérieure à la valeur habituelle. Ainsi l'écart entre les faces externes des manivelles est de 156 mm.

La face interne du plateau est distante de 36 mm du plan médian du moyeu du pédalier qui est également celui de la roue arrière. Si l'on alignait exactement le pignon de cette roue avec le plateau, on observerait un espacement de 6 mm entre les rayons de la roue et la chaîne ; cet espacement serait de 12 mm si l'on écartait le pignon de la distance - 6 mm - existant entre deux pignons successifs d'un mécanisme à dérailleur écart jugé très acceptable si l'un des deux pignons est aligné avec le plateau. Or, l'écartement entre les flasques du moyeu de la roue arrière où s'accrochent les rayons est limité à 56 mm, pour permettre l'installation des multiples pignons du mécanisme à dérailleur, alors que la valeur de cet écartement est de 69 mm sur une roue avant. Le gain sur la largeur d'assise des rayons, d'environ 10 mm, dont pourrait bénéficier la roue arrière, avec le mécanisme objet de l'invention, permettrait d'améliorer la rigidité ou la légèreté de cette roue, sans nuire au rendement de la transmission par chaîne.

L'architecture du modèle présenté est la suivante : Les couronnes dentées (10,11,12) reposent sur le moyeu gauche (8) en alliage léger sur lequel elles sont fixées par frettage. Il en est de même pour les couronnes (14,15,16) et le moyeu droit (13) auquel est incorporé le "plateau" denté.

La manivelle gauche (2), en alliage léger, ainsi que le moyeu (8) sont emboîtés sur une pièce de liaison (4) légèrement conique et de section carrée, en acier, qui les solidarise avec l'axe du pédalier (1) sur lequel elle est emmanchée. Cette pièce est, elle-même, calée sur l'axe grâce aux cannelures que l'une et l'autre possèdent. La liaison manivelle-moyeu est consolidée par deux vis (9, 9a), tandis qu'un couvercle (6) est vissé dans le centre de l'axe pour immobiliser, dans le sens longitudinal, la pièce de liaison (4), et aussi pour bloquer sur cette pièce, grâce à leur conicité, manivelle et moyeu. La manivelle droite (3) est calée sur l'axe du pédalier par l'intermédiaire de la pièce de liaison (5) - homologue de la pièce (4). Le couvercle (7), à droite, est fixé à l'axe (1) de la même façon et joue le même rôle que le couvercle (6).

Le moyeu (20) du cadre de la bicyclette, par l'intermédiaire de deux paliers en bronze (18, 18a) fixés intérieurement - grâce au filetage qu'il présente normalement à ses extrémités supporte une entretoise tubulaire (19) en alliage léger munie d'épaulements intérieurs et extérieurs, et dans laquelle sont placés deux roulements à aiguilles (17, 17a) avec butée à billes - par exemple du type NXZ 15 x 24 x 28 de la marque INA. Par leur bague, ces roulements sont en appui, dans le sens axial vers l'intérieur, sur les épaulements de l'entretoise tubulaire et par leur butée tournée vers l'extérieur ils sont en appui sur les pièces de liaison (4,5). L'axe du pédalier, grâce à ces dispositions, tourne librement dans le moyeu du cadre sans pouvoir s'y déplacer longitudinalement malgré les efforts qu'il subit dans ce sens. Le moyeu (13) est supporté par l'entretoise par l'intermédiaire de deux roulements à deux rangées de billes à contact oblique (21, 21a) (la chaîne pouvant exercer un effort latéral) par exemple du type 3806 2RS 30 x 42 x 10 de la marque
INA, avec joints à lèvres pour l'étanchéité. La tenue dans le sens axial est assurée par les épaulements des pièces (19) et (13), côté intérieur et par des segments d'arrêt, côté extérieur.

Le bras gauche (22) et le bras droit (23) sont emmanchés sur l'entretoise tubulaire (19) et sont fixés sur elle, l'un par vis radiales (24) et l'autre par vis axiales (25).

Ces bras, en alliage léger, maintiennent l'arbre auxiliaire (33) au moyen de douilles à aiguilles (63, 63a), collées à l'intérieur de la zone annulaire que chacun présente. Ces douilles sont, par exemple, du type HK 16 x 22 x 12 de la marque
INA. L'arbre auxiliaire, en acier, libre de tourner, est fixé, en revanche, dans le sens longitudinal par des segments d'arrêt.

Les bras déjà reliés par l'entreprise tubulaire (19) qui s'oppose à leur rotation différentielle sont également reliés à leur autre extrémité extérieure par une entretoise (32) en forme de plaque, à laquelle ils sont rigidement fixés par assemblage à queue d'aronde.

L'arbre supporte, du côté gauche, les roues (27,28) directement et indirectement la roue (26) qui engrènent respectivement avec les couronnes dentées (11,12,10) - et supporte à droite, directement les roues (30,31) et indirectement la roue (29), qui engrènent avec les couronnes dentées (15,16,14). Ces roues, en acier, présentent, à fin d'allègement, des évidements (non visibles).

Leur maintien longitudinal sur l'arbre est obtenu : A gauche, par le couvercle (43) vissé à l'extrémité de l'arbre ; par les rondelles entretoises (40,41) placées respectivement entre les roues (27,28) et les roues (26,27) ; enfin par une rondelle intercalée, sur l'arbre, entre la roue (28) et la douille à aiguilles (63) - A droite, par le couvercle (44) vissé à l'extrémité de l'arbre ; par une

La bague, donc l'arbre, entraînent la roue, dès qu'elle tend à tourner moins vite, grâce aux cliquets (39...) que porte la bague.

Les roues (27,28) peuvent être calées sur l'arbre auxiliaire au moyen d'une clavette (45) qui, par déplacement le long de l'axe de cet arbre, vient s'encastrer dans l'une ou l'autre roue : A cette fin, les faces de ces roues en regard l'une de l'autre présentent une cavité adéquate ; en position intermédiaire, la clavette n'entraîne aucune des deux roues. Cette clavette traverse l'arbre par deux fentes diamétralement opposées qui l'entraînent dans la rotation de l'arbre tout en lui permettant de coulisser sous l'action de la tige (47) par laquelle elle est tenue. L'arbre étant creux, cette tige est centrée à l'intérieur de celui-ci au moyen de l'écrou (46). A l'extrémité opposée, la tige est vissée au centre de la barrette (49) qui, à l'instar de la clavette, traverse l'arbre par deux fentes diamétralement opposées, pour se loger dans la bague (51) : celle-ci tourne donc avec l'arbre mais coulisse librement sur lui.

La bague supporte un roulement à billes à gorges profondes (52) par exemple du type 61804T 20 x 32 x 7 de la marque FAG.

Celui-ci tenu sur la bague, dans le sens axial, entre un épaulement et un segment d'arrêt, l'entraîne dans la translation que lui imprime la pièce annulaire (50) qui l'entoure et lui est fixé, dans le sens axial, de la même manière que l'est la bague.

La pièce (50) est pourvue d'un bossage où vient s'attacher la câble (53) et sur lequel appuie le ressort à lame (61) qui est fixé à l'entretoise (32) par la vis (62). Le câble est renvoyé vers l'entretoise par une poulie parallèle au plan contenant l'axe du pédalier et l'arbre auxiliaire, poulie tenue par une chape fixée au bras (23). Après avoir traversé l'entretoise, le câble pénètre dans une gaine qui vient en butée sur un oeilleton vissé dans l'orifice de traversée du câble. La pièce (50) est sollicitée vers la droite par la traction du câble et vers la gauche par la pression du ressort antagoniste (61).

Le roulement à billes (52) évite que la rotation de la bague (51) ne soit contrarié par la pièce annulaire (50) dont la rotation est d'ailleurs interdite par la lame du ressort (61) qui s'encastre entre les rebords de la face d'appui de la pièce (50).

Une description analogue à celle donnée ci-dessus s'applique au dispositif d'embrayage des roues (29,30) : clavette (45a) tige de manoeuvre (48) avec son écrou de centrage et de fixation (46a) ; barrette (49a) de liaison entre la tige et la bague (5la) ; roulement à billes (52a) pour transmettre à la bague tournante le mouvement de simple translation de la pièce annulaire (50a) sollicitée par le câble (53a) et le ressort (61a) fixé à l'entretoise par la vis (62a). Comme ci-dessus, une poulie (56a) dont l'axe (57a) est tenu par la chape (58a) ellemême fixée au bras (22) par les vis (59a, 60a), renvoie le câble vers l'entretoise (32) qu'il traverse par l'oeilleton (55a) pour pénétrer dans la gaine (5cl) qui le conduit au boiter de commande.

Les deux câbles (53, 53a) sont manoeuvrés soit par des manettes indépendantes, soit par une unique manette grâce à un mécanisme représenté, schémcti-ement,par le fic.21 qui montre comment une seule manette peut actionner les deux commandes en les coordonnant de manière que les rapports de vitesse puissent être indexés; un levier unique imprime une rotation, autour de deux axes perpendiculaires, à Ceux tambours sur chacun desquels s'enroule un câble de commande.

Le carter gauche est constitué d'une coquille intérieure (65) et d'une coquille extérieure (64). La coquille intérieure est fixée aux bras (22) en s'emboîtent autour des bossages annulaires de ce bras, l'un correspondant au palier de l'arbre auxiliaire et l'autre à l'attache sur l'entretoise tubulaire. La coquille extérieure repose, par une petite virole, sur la gorge étroite située à la jonction de la manivelle (2) avec le moyeu (8) pièces qui sont normalement en rotation. Par ailleurs, les deux coquilles sont réunies par la pièce (77) se présentant comme un tube fendu qui serre, entre les lèvres de la fente, l'un contre l'autre les rebords des coquilles.

Le carter droit est constitué d'une coquille intérieure (67), d'une coquille extérieure (66) et d'une collerette (68) qui est intercalée, autour du moyeu (13), entre le "plateau" et les couronnes dentées. La coquille intérieure est fixée au bras (23) en s'emboitant autour du bossage annulaire de ce bras correspondant au palier de l'arbre auxiliaire. La coquille extérieure repose par une petite virole sur le moyeu de la manivelle (3). La pièce (78), analogue à la pièce (77), réunit les deux coquilles. La collerette qui tourne avec le moyeu (13), ferme, en en recouvrant intérieurement les bords, l'orifice de la coquille (67), orifice qui permet, lors du montage, de mettre en place le moyeu 13 et son plateau. La chaîne (128) tourne à la vitesse de la collerette et ne la frotte donc pas.

Le carter du milieu contient le mécanisme de commande placé entre les deux bras. Les tôles planes (69,70) dont l'une est cintrée à angle droit forment avec les bras (22,23) et l'entretoise (32) une enveloppe complète.

L'attache du châssis à la bicyclette, outre la liaison réalisée au niveau du pédalier, comprend un lien élastique assuré par un ressort hélicoïdal (73) accroché, d'une part, à l'entretoise (32) et, d'autre part, à la pièce (74) qu'un collier (75) serré par un boulon (76) applique contre le tube inférieur du cadre.

Les contre-écrous (78,79) renforcent la fixation aux manivelles (2,3) des axes des pédales.

Selon une première variante du mécanisme objet de la demande de brevet, les bras du châssis sont articulés directement sur l'axe du pédalier, sans l'intermédiaire d'une entretoise (cf.

fig. 28).

Le bras gauche (117) est articulé sur l'axe du pédalier au moyen d'une douille à aiguilles (118) tenue par collage - du type HK 15 x 21 x 16 de la marque INA, par exemple. Le maintien longitudinal du bras sur l'axe est réalisé, côté intérieur, par une bague (123) - elle-même fixée par une vis (125) - et, côté extérieur, par la pièce (4) (assurant la liaison entre l'axe, la manivelle et le moyeu gauche), avec interposition de rondelles.

Pareillement, le bras droit (133) est articulé sur l'axe du pédalier par la douille à aiguilles (118a)) - du même type que celle de gauche - et son maintien longitudinal est assuré par une bague (123a) fixée sur l'axe par une vis (125a) et par la pièce de liaison (5). Mais la partie annulaire de ce bras qui contient la douille à aiguilles est également le support des roulements sur lesquels repose le moyeu droit (131) : il s'agit d'un roulement à deux rangées de billes à contact oblique - par exemple du type 3806 RS 30 x 42 x 10 de la marque INA avec un joint à lèvres pour l'étanchéité, côté intérieur - et d'un roulement à billes à gorges profondes, du type 61806 T 30x42x7 de la marque FAG, par exemple. Ces roulements, (129) et (130) respectivement, sont maintenus dans le sens axial, par les épaulements du bras et du moyeu, côté intérieur, et par des segments d'arrêt, côté extérieur.

L'axe du pédalier tourne dans le moyeu du cadre sur deux roulements (119, 119a) - par exemple des roulements de broche (type à billes à contact oblique) 15 x 28 x 7 de la marque FAG tenus et centrés dans le moyeu par l'intermédiaire de douilles à épaulements tel20, 121) qui sont vissées sur les filetages que possède normalement le moyeu à ses extrémités. Le roulement droit (119a) est tenu longitudinalement entre l'épaulement intérieur de la douille (121) et la bague (123a). Le roulement gauche (119) est tenu entre la bague (123) et l'épaulement d'une pièce intercalaire (122) vissée intérieurement dans la douille (120) dont elle fait partie.

Pour rendre possible la fixation par vis des bagues (123, 123a) sur l'axe, on procède ainsi : Par vissage on déplace vers la droite la pièce intercalaire (122), ce qui permet de déplacer les bras vers la droite, suffisamment pour rendre accessible la bague (123a), y introduire la vis (125a) et la serrer sur l'axe.

Puis on repousse les bras vers la gauche, le joint torique d'étanchéité (126) que porte le bras (116) vient au contact de la douille (121) et la bague (123) devient suffisamment accessible pour qu'on puisse la faire glisser, vers la gauche, à sa place sur l'axe, où elle sera fixée par la vis (125). Ensuite on déplace, par dévissage, la pièce intercalaire jusqu'à ce qu'elle vienne en contact du joint d'étanchéité (127), porté par le bras (117), et qu'elle ait mis le roulement (119) en butée contre la bague (123). Un écrou (124) permet de bloquer la pièce intercalaire dans sa position définitive.

Selon une seconde variante du mécanisme objet de la demande de brevet, le rapport de démultiplication souhaitable peut être enclenché automatiquement. La valeur du couple de pédalage détermine ce rapport, mais le cycliste garde la faculté soit d'utiliser le rapport prévu soit d'en utiliser un autre.

Le moyeu gauche est, selon cette variante, constitué de deux pièces. La pièce centrale (81) est directement calée sur l'axe du pédalier ; elle entraîne la pièce périphérique (80), qui porte les couronnes dentées, par couplage hydraulique. A cet effet la pièce périphérique (80) comporte trois dents, faisant saillie vers l'intérieur et qui entrent dans autant de cavités plus larges mais de même longueur, ménagées dans la pièce centrale (81) : espace laissé dans la cavité et d'un côté déterminé, par la dent correspondante, communique avec le cylindre d'un vérin (82), parallèle à l'axe. Un liquide remplit l'espace précité, le canal de communication et le cylindre. La pièce centrale est calée sur l'axe (90), au moyen de cannelures, et maintenue longitudinalement par le couvercle (85) vissé dans le centre de l'axe. La pièce périphérique est immobilisée dans le sens longitudinal : du côté droit, elle bute par ses dents contre le fond des cavités de la pièce centrale ; du côté gauche, elle vient en butée contre la manivelle qui est ellemême appliquée sur la pièce centrale par les vis (84, 84a, 84b).

Les cylindres des vérins sont fermés par les bouchons (83) qui traversent la manivelle. Des joints toriques assurent l'étanchéité au niveau des interfaces entre les pièces centrale, périphérique et la manivelle.

Sous l'effet de la pression hydraulique engendrée par le couple de pédalage, les têtes de vérin, munies d'une bille (110), appuient sur une bague (86) soumise à l'effort antagoniste du ressort (87) hélicoïdo-spirale, reposant sur un socle (88). Le bras gauche (89) présente deux zones annulaires cylindriques concentriques à l'axe du pédalier : l'une sur laquelle peut coulisser la bague, l'autre, de plus grand diamètre et filetée, autour de laquelle le socle est vissé dans une position longitudinale déterminée. Les billes des têtes de vérin roulent sur la bague dont la tendance à la rotation est contrariée par le ressort.

Tandis que la figure 22 représente le ressort comprimé au maximum puisque la bague est repoussée à l'extrême, la figure 26 correspond au ressort détendu, les pistons des vérins étant complètement rentrés dans la pièce centrale du moyeu.

A la bague est attaché un câble (97) qui part d'abord parallèlement à l'axe pour aller traverser - librement - le bras (89), au-delà duquel il entre dans une gaine (112) qui le guide vers le tambour (98) sur lequel il est fixé et s'enroule. Une roue (partielle) dentée intérieurement (113), concentrique au tambour dont elle est solidaire, engrène avec le pignon (99) calé sur l'arbre (92) - supporté par les deux bras du châssis.

Un ressort spirale (100), qui est ancré par son extrémité extérieure sur une tige (101), elle-même fixée au bras droit du châssis par l'écrou (102) - et qui est attachée à son autre extrémité à l'arbre (92), exerce un couple de rotation sur le tambour (98) ayant pour effet de maintenir le câble tendu.

L'arbre fait corps avec un disque, équidistant des deux bras, qui porte sur ses deux faces des cames (115, 116).

Un déplacement de la bague (86), transmis par le câble, entraîne une rotation du tambour (98) et, par suite, une rotation du disque. Ainsi, le couple du pédalage détermine la position longitudinale de la bague (86), laquelle détermine la position angulaire du disque et donc le point de la came (115) au contact du palpeur (93) et celui de la came (116) au contact du palpeur (93a).

Le palpeur (93 ou 93a) comporte à chaque bout une partie annulaire : l'une coulisse sur l'arbre (92), l'autre contient un roulement à billes (du même type que celui indiqué dans la description du dispositif de base) qui transmet à la bague de commande portée par l'arbre auxiliaire les déplacements de translation imprimés par la came, sans contrarier la rotation de la bague. Les palpeurs guidés par l'arbre (92) et par l'arbre auxiliaire ne peuvent que se déplacer parallèlement à eux. Le palpeur (93) est appuyé contre la came (115) par un ressort hélicoïdal (96) exerçant une traction entre lui et le bras situé du côté opposé. Le contact du palpeur avec la came est assuré par une bille (94) maintenue par une vis (95). Semblablement, la came (116) est au contact du palpeur (93a) par la bille (94a) tenue par la vis (95a), grâce à la traction du ressort (96a).

Le dispositif qui permet de libérer la rotation du disque portecames - et ainsi de contrôler le passage des vitesses - comprend un câble (104) manoeuvré par une manette et dont la gaine (109) aboutit à une cuvette (108) percée coiffant un tube (107) vissé dans la plaque-entretoise - et bloqué sur elle par un contreécrou (106). La tête de ce câble sous l'effet d'un ressort hélicoïdal (105), qui est enfermé entre le tube et la cuvette, pousse une bille (103) dans les alvéoles (132) répartis sur le pourtour du disque au droit des paliers que présentent les cames.

Cette bille, qui est à moitié prisonnière du tube, bloque le disque ; mais une traction, exercée sur le câble, lui permet de se rétracter à l'intérieur du tube lorsque le disque tend à tourner et ainsi de le libérer.

Claims (10)

2. 2 - REVENDICATIONS

   Dispositif directement adaptable au moyeu du pédalier d'une bicyclette ordinaire et permettant d'obtenir plusieurs rapports de démultiplication entre la vitesse de rotation des manivelles et celle du plateau qui entraîne la chaîne.

   1) Son mécanisme est caractérisé en ce que le plateau (13) concentrique à l'axe du pédalier (1) n'est pas solidaire de cet axe, mais fait corps avec deux ou trois pignons inégaux (14,15,16) tandis que de l'autre côté du moyeu du cadre (20), c'est-à-dire à gauche, l'axe du pédalier fait corps avec deux ou trois pignons inégaux (10,11,12). Un arbre auxiliaire (33) parallèle à l'axe porte des roues dentées (29,30,31 - 26,27,28), chacune engrenant avec l'un des pignons précités. Ainsi par calage d'une roue, située à gauche et d'une roue située à droite, sur l'arbre auxiliaire, on établit, entre l'axe du pédalier, mû par les manivelles, et le plateau entraînant la chaîne, une liaison cinématique dont le rapport de démultiplication dépend du choix des roues calées sur l'arbre auxiliaire.

   L'arbre auxiliaire est tenu parallèlement à l'axe du pédalier par deux bras (22,23) qui sont directement ou par pièce interposée, articulés sur cet axe ; ils sont intercalés entre le moyeu et les groupes formés, l'un à droite, l'autre à gauche, par les couples pignons-roues dentées ; pour s'opposer à leur rotation différentielle autour de l'axe, ces bras sont entretoisés ; enfin ils sont, par leur extrémité libre, suspendus élastiquement (par exemple par un ressort (73)) au tube inférieur du cadre de la bicyclette.

   Le dispositif de calage des roues sur l'arbre auxiliaire peut comprendre un mécanisme à cliquets (36,39) - n'assurant l'entraînement que dans un seul sens - mais comprend toujours un mécanisme effectuant le déplacement sur l'arbre d'une clavette (45,45a), tournant avec l'arbre et venant se loger dans la roue à caler, ou s'en extraire pour la libérer.

   2) Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bras sont reliés, à leur extrémité opposée à l'axe du pédalier, par une plaque (32) environ aussi large qu'eux - dans la direction perpendiculaire au plan commun à l'axe et à l'arbre, sur laquelle ils sont fixés à queue d'aronde ou d'une façon présentant une égale rigidité.
3. 3) Mécanisme selon les rendications 1 et 2, caractérisé en ce que les bras sont reliés par une entretoise tubulaire (19) traversant le moyeu du cadre et entourant l'axe du pédalier ; leurs extrémités annulaires enserrent cette entretoise qui est supportée par le moyeu, par l'intermédiaire de paliers (18,18a) lui permettant d'osciller ; elle-même supporte l'axe du pédalier par des roulements à aiguilles avec butée axiale à billes (17, 17a).
4. 4) Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bras sont articulés au moyen de douilles à aiguilles (63, 63a), (118, 118a) ou de roulements à aiguilles (17,17a) autour de l'arbre auxiliaire et autour de l'axe du pédalier et, concernant cet axe, soit directement soit par entretoise tubulaire interposée.
5. 5) Mécanisme selon les revendications 1 ou 1 et 3, caractérisé en ce que le moyeu (13) portant à la fois le plateau entraînant la chaîne et les pignons du côté droit, est articulé autour de l'axe du pédalier par l'intermédiaire soit du bras droit, soit de l'entretoise tubulaire. Le moyeu repose : dans le premier cas sur la partie annulaire du bras droit, dans le second cas sur un prolongement de l'entretoise et, dans les deux cas, au moyen de roulements à plusieurs rangées de billes (21 et 21, 21a ou 129 et 130) dont un, au moins, à contact oblique.
6. 6) Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande du déplacement sur l'arbre de la clavette droite ou de la clavette gauche est reportée dans une zone, située entre les bras, autour de l'arbre auxiliaire. Cet arbre est creux et une tige axiale (47,48) tient la clavette qui traverse l'arbre diamétralement par deux lumières longitudinales. La tige, à l'autre bout, tient une barrette (49, 49a) traversant l'arbre, de la même façon que la clavette, et dont les extrémités s'encastrent dans une bague (51, 51a). Cette bague de commande, qui tourne avec l'arbre, peut être déplacée sur lui soit, de façon classique, par une fourchette soit de préférence, par une pièce annulaire (50,50a) capable seulement de se mouvoir selon une translation parallèle à l'arbre, mais qui est reliée à la bague par un roulement apte à transmettre un effort axial (49, 49a) (par exemple roulement à billes à gorge profonde).
7. 7) Mécanisme selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce que la pièce annulaire agissant sur la bague de commande est mue, dans un sens, par un câble (53, 53a) guidé par une poulie (56, 56a) et conduit par une gaine vers une manette - et dans le sens opposé, par un ressort (61, 61a) pouvant avoir pour fonction annexe d'empêcher la pièce annulaire de tourner. Les deux commandes, celle des roues situées à droite et celle des roues de gauche, peuvent être indépendantes : deux manettes sont alors nécessaires, mais il est plus commode de recourir au dispositif de la figure 21 qui montre comment une seule manette peut actionner les deux commandes en les coordonnant de manière que les rapports de vitesse puissent être indexés ; un levier unique imprime une rotation autour de deux axes perpendiculaires à deux tambours sur chacun desquels s'enroule un câble de commande.
8. 8) Mécanisme selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce que la pièce annulaire agissant sur la bague de commande est mue, dans un sens, par une came (115,116) formant des reliefs sur la face d'un disque rotatif dont l'axe est parallèle à l'arbre auxiliaire, et par un ressort antagoniste (96, 96a) dans le sens opposé. Ce dispositif est compatible avec des commandes séparées pour les roues de droite et celles de gauche.

   Mais sa réalisation est plus simple avec une commande unique. En ce cas la came actionnant par poussée la bague droite et la came actionnant la bague gauche sont implantées sur les deux faces d'une même disque dont l'axe (92) - qui lui est solidaire - est articulé sur les deux bras. Les deux pièces annulaires (93, 93a) de commande peuvent coulisser sur cet axe parallèlement à l'arbre auxiliaire. Tenue par l'axe du disque et par la bague de commande, la pièce annulaire ne peut que subir une translation.

   Une bille (94, 94a) placée sur la pièce annulaire au point de contact avec la came, élimine les forces de frottement malgré la pression d'appui exercé par le ressort. L'axe du disque porte un tambour sur lequel s'enroule le câble relié à la manette de commande. Un ressort spirale (100) dont une extrémité est encastrée dans cet axe et l'autre dans une tige (101) fixée à l'un des bras, exerce sur l'axe du disque un couple antagoniste de celui qu'exerce la traction du câble. Avec un tel dispositif à disque unique, la commande des vitesses ne nécessite qu'une seule manette, mais un changement d'un rapport de vitesse pour un autre exige le passage par les rapports intermédiaires.
9. 9) Mécanisme selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans le cas où les bras sont articulés directement sur l'axe du pédalier, celui-ci est supporté par le moyeu du cadre au moyen de douilles (120, 121) - une vissée à chaque extrémité - contenant un roulement à billes (119, 119a), genre roulement de broche. De chaque côté, une bague (123, 123a), fixée, autour de l'axe par une vis, sert de butée axiale : vers extérieur pour le roulement à billes et vers l'intérieur pour la douille à aiguilles de l'articulation entre le bras et l'axe du pédalier. Le roulement a pour butée axiale, vers l'intérieur, un épaulement de la douille, elle-même en butée contre le bords du moyeu. La douille du côté gauche est divisée en deux parties concentriques, l'une (122) se vissant à l'intérieur de l'autre (120), afin de pouvoir, au montage, donner un débattement latéral aux bras permettant d'accéder successivement aux bagues pour les fixer sur l'axe.
10. 10) Mécanisme selon les revendications 1,2,3,6,8 caractérisé en ce que les pignons gauche ne sont plus entraînés directement par l'axe du pédalier, mais par l'intermédiaire d'un liquide contenu dans les interstices entre les saillies intérieures de la jante (80) porteuse des pignons et les creux correspondants du moyeu (81) fixé sur l'axe. La pression hydraulique résultant du couple moteur agit sur des vérins, logés dans ce moyeu. Leurs pistons (82) sont parallèles à l'axe et leurs têtes munies d'une bille (110) appuient, tout en tournant, sur une bague (86) coulissant sur un support tel la partie annulaire du bras gauche - et épaulée par un ressort (87), de préférence hélicoïdal et conique reposant sur un socle (88) porté par le bras - bague, ressort et socle étant concentriques à l'axe. La position axiale de la bague - grâce à un dispositif de liaison tel qu'un câble (97) sous gaine (112) fixé, par une extrémité, à la bague et enroulé, par l'autre, sur un tambour (98) - détermine la position angulaire du disque portant les cames des vitesses. En conséquence le couple de pédalage qui détermine la position de la bague, commande le rapport de démultiplication.

    Toutefois, le cycliste est libre de ne pas permettre la rotation du disque ou, en modifiant son effort pendant qu'il maintient le disque débloqué, de faire enclencher un rapport supérieur ou inférieur à celui normalement prévu. De plus, par réglage de la position longitudinale du socle du ressort, une adaptation en fonction des aptitudes du cycliste est possible.

    Quant au blocage du disque porte-cames, il est, par exemple, réalisé au moyen d'une bille poussée par ressort (105) dans les alvéoles (132) pratiqués sur le bord du disque pour chaque rapport de démultiplication. La compression du ressort, par action sur un câble (104) relié à une manette, relâche la pression sur la bille et permet au disque de tourner.