FR2721896A3 - Ensemble de transmission pour bicyclette - Google Patents
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Abstract
Un ensemble de transmission pour bicyclette comprend un axe pédalier (221), un train de pignons menants primaires (31) monté sur une extrémité de l'axe (221), un axe de roue arrière (25), un train de pignons menés primaires (35), monté sur une extrémité de l'axe (25), un pignon menant secondaire (42) monté sur l'autre extrémité de l'axe (221) et tournant avec l'axe (221), un pignon mené secondaire (46) monté sur l'autre extrémité de l'axe (25), une première roue libre (34) montée à rotation sur l'axe (25), une chaîne de transmission primaire (37), qui passe entre le train de pignons menants primaires (31) et un élément sélectionné parmi le train de pignons menés primaires (35) et la roue libre (34), une seconde roue libre (44) montée à rotation sur l'axe (25) et une chaîne de transmission secondaire (47), passant entre le pignon menant (42) et l'un, de la roue libre (44) et du pignon mené (46).
Description
ENSEMBLE DE TRANSMISSION POUR BICYCLETTE
Cette invention concerne un ensemble de transmission pour bicyclette et, plus particulièrement, un ensemble de transmission pour bicyclette permettant de réduire encore la force à appliquer lors de la
montée d'une côte.
Un ensemble de transmission classique pour bicyclette comprend une pédale, servant à entraîner en rotation un axe pédalier et un train de pignons menants. Un train de pignons menés est monté sur l'axe de la roue arrière. Une chaîne de transmission est
entraînée entre les trains de pignons menants et menés.
Des dérailleurs avant et arrière sont prévus pour faire passer la chaîne de transmission sur un pignon
sélectionné des trains de pignons.
Il convient de noter que le plus petit pignon du train de pignons menants ne devrait pas être trop petit, afin d'empêcher que le dérailleur avant ne se
bloque sur le cadre de la bicyclette.
L'ensemble de transmission pour bicyclette comprend en outre une roue de tension qui sert à compenser la différence de tension de la chaîne lorsque la chaîne passe d'un pignon à un autre. Il convient de noter que le plus grand pignon du train de pignons menés ne devrait pas être trop grand. Sinon, la longueur requise de la chaîne devient plus grande, avec pour résultat la difficulté pour la roue de tension à maintenir la chaîne tendue lorsque la chaîne passe sur les plus
petits pignons des trains de pignons menants et menés.
Bien entendu, une force moindre est nécessaire pour faire avancer la bicyclette si la chaîne passe sur le
plus petit pignon du train de pignons menants.
Toutefois, étant donné que la taille du plus petit pignon du train de pignons menants ne peut pas être trop petite pour la raison ci-dessus mentionnée, il n'est pas possible de réduire davantage la force à
appliquer lors de la montée d'une côte.
Le but principal de la présente invention consiste donc à proposer un ensemble de transmission pour bicyclette qui permette de réduire davantage la force à appliquer lors de la montée d'une côte. Selon la présente invention, un ensemble de transmission pour bicyclette comprend un axe pédalier, un train de pignons menants primaires, un axe de roue arrière, un train de pignons menés primaires, une chaîne de transmission primaire, un pignon menant secondaire, un pignon mené secondaire, une chaîne de transmission secondaire, un premier élément de montage de pignons, une première roue libre, un premier dérailleur arrière, un second élément de montage de pignons, une seconde roue libre et un second dérailleur arrière. L'axe pédalier a une première et une seconde extrémités. Le train de pignons menants primaires est monté sur la première extrémité de l'axe pédalier et comporte une pluralité de pignons menants primaires de divers diamètres. L'axe de roue arrière a une première et une seconde extrémités. Le train de pignons menés primaires est monté sur la première extrémité de l'axe de roue arrière et comporte une pluralité de pignons menés primaires de divers diamètres. La chaîne de transmission primaire passe entre le train de pignons menants primaires et le train de pignons menés primaires. Par conséquent, la rotation du train de pignons menants primaires est transmise à l'axe de roue arrière, pour entraîner celle-ci en rotation, lorsque la chaîne de transmission primaire entraîne le train de pignons menants primaires et le train de pignons menés primaires. Le pignon menant secondaire est monté sur la seconde extrémité de l'axe pédalier et tourne avec l'axe pédalier. Le pignon menant secondaire est plus
petit que le plus petit des pignons menants primaires.
Le pignon mené secondaire est monté sur la seconde extrémité de l'axe de roue arrière et il est plus grand que le plus grand des pignons menés primaires. La chaîne de transmission secondaire passe entre le pignon menant secondaire et le pignon mené secondaire. Le premier élément de montage de pignons a un chemin de roulement intérieur fixé sur la première extrémité de l'axe de roue arrière, de manière adjacente au train de pignons menés primaires, et un chemin de roulement extérieur qui peut tourner librement par rapport à l'axe de roue arrière. La première roue libre est fixée sur le chemin de roulement extérieur du premier élément de montage de pignons. Le premier dérailleur arrière est placé adjacent à la première extrémité de l'axe de roue arrière et sert à faire passer la chaîne de transmission primaire entre le train de pignons menants primaires et un élément sélectionné parmi le train de pignons menés primaires et la première roue libre. Le second élément de montage de pignons a un chemin de roulement intérieur qui est fixé sur la seconde extrémité de l'axe de roue arrière, de manière adjacente au pignon mené secondaire, et un chemin de roulement extérieur qui peut tourner librement par rapport à l'axe de roue arrière. La seconde roue libre est montée sur le chemin de roulement extérieur du second élément de montage de pignons. Le second dérailleur arrière est placé adjacent à la seconde extrémité de l'axe de roue arrière et il sert à faire passer la chaîne de transmission secondaire entre le pignon menant secondaire et un élément sélectionné parmi la seconde roue libre et le pignon mené
secondaire.
D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention ressortiront mieux de la description
détaillée qui va suivre du mode de réalisation préféré, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une représentation du mode de réalisation préféré d'un ensemble de transmission pour bicyclette selon la présente invention, lorsqu'il est installé sur un cadre de bicyclette; la figure 2 est une vue éclatée du mode de réalisation préféré; la figure 3 est une vue éclatée schématique d'un premier élément de montage de pignons sur lequel est montée une première roue libre; la figure 4 est une vue en coupe montrant le premier élément de montage de pignons lorsque la première roue libre y est montée; la figure 5 est une vue de dessus du mode de réalisation préféré à l'état semi-assemblé; la figure 6 est une vue en agrandissement, montrant le mode de réalisation préféré, installé sur un cadre de bicyclette et vu à partir d'une direction opposée à celle de la figure 1; la figure 7 est une vue de derrière du mode de réalisation préféré dans un premier mode de fonctionnement normal; la figure 8 est une vue de derrière du mode de réalisation préféré dans un second mode de fonctionnement normal; et la figure 9 est une vue de derrière du mode de réalisation préféré dans un mode de fonctionnement à
réduction de force.
En se référant aux figures 1 et 2, un ensemble de transmission pour bicyclette, selon la présente invention, est représenté installé sur un cadre de bicyclette (20). Le cadre de bicyclette (20) comprend un tube de selle (21) et une paire de supports de chaîne (211), qui sont fixés à un connecteur tubulaire (212). L'axe pédalier (221) d'un bras de manivelle (22) s'étend dans le connecteur tubulaire (212) et a des première et seconde extrémités qui dépassent du connecteur tubulaire (212) et qui comportent respectivement des dents formant rochets (23, 41). Un axe de roue arrière (25) est monté à rotation sur une extrémité des supports de chaîne (211). Un disque (250)
est formé sur une partie intermédiaire de l'axe (25).
L'axe (25) comporte en outre un siège annulaire (251) disposé sur un côté du disque (250). Les deux extrémités de l'axe (25) comportent respectivement des dents formant rochets (26, 45) inclinées vers l'arrière. Un train de pignons menants primaires (31) est monté sur la première extrémité de l'axe pédalier (221). Les pignons menants primaires (311) du train de pignons menants primaires (31) ont des diamètres variables et ils s'engrènent avec les rochets (23) de l'axe pédalier (221). Un dérailleur avant (32) est fixé sur le tube de selle (21), de manière adjacente au train de pignons menants primaires (31). En se référant à présent aux figures 3 et 4, un premier élément de montage de pignons (33) comprend un élément cylindrique de logement de billes (33A) qui sert de chemin de roulement intérieur de l'élément de montage de pignons et qui comprend un tube à filetage extérieur (331) monté fermement sur une première extrémité de l'axe de roue arrière (25). Le tube fileté (331) présente une première partie d'extrémité sur laquelle est vissé un élément annulaire (332), et une seconde partie d'extrémité de laquelle part une collerette annulaire (330) en saillie radiale vers l'extérieur. Les côtés adjacents de l'élément annulaire (332) et de la collerette (330) définissent conjointement entre eux une gorge périphérique pour billes. Une pluralité de billes de roulement (336) sont logées dans la gorge pour billes. Un anneau (337) est glissé sur l'élément annulaire (332) et sur la collerette (330) et il a une surface de paroi interne en contact avec les billes de roulement (336) afin de permettre une rotation libre de l'anneau (337) par rapport à l'axe de roue arrière (25). L'anneau (337) sert de chemin de roulement extérieur du premier élément de montage de pignons (33). Une première roue libre (34) est fixée sur l'anneau (337). Un train de pignons menés primaires (35) est placé sur la première extrémité de l'axe de roue arrière (25) sur un côté de la première roue libre (34). Les pignons menés primaires (351) du train de pignons menés primaires (35) ont des diamètres variables et présentent des dents formant rochets (301), inclinés vers l'avant, qui s'engrènent avec les rochets (26) de l'axe (25). Un premier dérailleur arrière (36) est fixé sur l'un des supports de chaîne (211), de manière adjacente au train de pignons menés primaires (35). Une chaîne de transmission primaire (37) passe entre les trains de pignons primaires, menants et menés (31, 35). Le dérailleur avant (32) et le premier dérailleur arrière (36) fonctionnent de manière à faire passer la chaîne de transmission primaire (36) sur un pignon sélectionné (311, 351) des
trains de pignons (31, 35).
En se référant aux figures 1, 2, 5, et 6, un train de pignons menants secondaires (42) est monté sur la seconde extrémité de l'axe pédalier (221) du côté du cadre de bicyclette (20) opposé aux trains de pignons (31, 35). Le train de pignons menants secondaires (42) a une pluralité de pignons menants secondaires (421) de divers diamètres. Le pignon le plus grand (421) est plus petit que le pignon le plus petit (311) du train de pignons menants primaires (31). Les pignons (421) s'engrènent avec les dents formant rochets (41) de l'axe pédalier (221). Un pignon mené secondaire (46) est monté sur la seconde extrémité de l'axe de roue arrière (25) de l'autre côté du disque (250), à l'opposé de la roue libre (34). Le pignon mené secondaire (46) est plus grand que le pignon le plus grand (351) du train de pignons menés primaires (35) et il comporte des dents formant rochets (461), inclinées vers l'avant, qui coopèrent avec les dents formant rochets (45) de l'axe (25) afin de constituer un embrayage à rochets. Une chaîne secondaire (47) est entraînée entre le train de pignons menants secondaires (42) et le pignon mené secondaire (46). Un second élément de montage de pignons (43) est prévu sur la seconde extrémité de l'axe (25) entre le disque (250) et le pignon mené secondaire (46). Du fait que la conception du second élément de montage de pignons (43) est similaire à celle du premier élément de montage de
pignons (33), il ne sera pas fait ici de description
détaillée du second élément de montage de pignons (43).
Une seconde roue libre (44) est fixée sur un chemin de roulement extérieur du second élément de montage de pignons (43) de manière à pouvoir tourner librement par rapport à l'axe (25). Un second dérailleur arrière (48) est fixé sur l'autre des supports de chaîne (211), adjacent au pignon mené secondaire (46) et sert à faire passer la chaîne de transmission secondaire (47) entre le train de pignons menants secondaires (42) et un élément sélectionné parmi la seconde roue libre (44) et le pignon mené secondaire (46). Un dérailleur avant (49) est fixé sur le tube de selle (21), adjacent au train de pignons menants secondaires (42) et sert à faire passer la chaîne de transmission secondaire (47) sur un pignon sélectionné des pignons menants
secondaires (421).
Le fonctionnement du mode de réalisation préféré est le suivant: en se référant aux figures 1, 5 et 7, lorsque le mode de réalisation préféré est dans le premier mode de fonctionnement normal, une pédale (220), fixée à une extrémité du bras de manivelle (22) est actionnée afin de faire tourner le bras de manivelle (22) et ainsi entraîner en rotation l'axe pédalier (221). L'axe pédalier (221) provoque la mise en rotation du train de pignons menants primaires (31) et donc le déplacement de la chaîne de transmission primaire (37). La chaîne de transmission primaire (37) passe sur l'un des pignons (351) du train de pignons menés primaires (35), amenant ainsi ce dernier à tourner. La rotation du train de pignons menés primaires (35) est transmise à l'axe (25), permettant le déplacement de la bicyclette
en avant.
Il convient de noter que l'actionnement du bras de manivelle (22) n'a pas pour seul résultat la rotation du train de pignons menants primaires (31), de la chaîne de transmission primaire (37) et du train de pignons menés primaires (35), mais qu'au contraire il aboutit également à la rotation du train de pignons menants secondaires (42), de la chaîne de transmission
secondaire (47> et du pignon mené secondaire (46).
Etant donné que le rapport des diamètres du train de pignons menants secondaires (42) et du pignon mené secondaire (46) est inférieur au rapport des pignons entraînés (311, 351) des trains de pignons primaires, menants et menés (31, 35), le pignon mené secondaire (46) tourne à une vitesse inférieure à celle de l'axe (25). Les rochets (45) de l'axe (25) passent devant les rochets (461) du pignon mené secondaire (46) et ne s'engrènent pas avec eux. Le pignon mené secondaire (46) tourne donc librement par rapport à l'axe (25) et n'exerce aucune force sur celui-ci. Le dérailleur avant (32) et le premier dérailleur arrière (36) peuvent être actionnés afin de faire passer la chaîne de transmission primaire (37) sur un pignon sélectionné (311, 351) des trains de pignons (31, 35) afin de
modifier le réglage de la vitesse de la bicyclette.
En se référant à la figure 8, le mode de réalisation préféré se trouve dans le second mode de fonctionnement normal, lorsque le second dérailleur arrière (48) est actionné de manière à faire passer la chaîne de transmission secondaire (47) sur la seconde roue libre (44). L'avantage du second mode de fonctionnement normal réside dans le fait que le temps nécessaire au passage de la chaîne de transmission secondaire (47) sur le pignon mené secondaire (46) est réduit, ce qui modère l'usure du pignon mené secondaire
(46) et prolonge la durée de vie de celui-ci.
Lors de la montée d'une côte, le dérailleur avant (32) est actionné de manière à faire passer la chaîne de transmission primaire (37) sur le pignon le plus petit (311) du train de pignons menants primaires (31), et le premier dérailleur arrière (36) est actionné afin de faire passer la chaîne de transmission primaire (37) sur le pignon le plus grand (351) du train de pignons menés primaires (35). Par conséquent, une force moindre est requise pour que la bicyclette puisse monter la côte. Il convient de noter que la taille du pignon le plus petit (311) du train de pignons menants primaires (31) ne devrait pas être trop faible, afin d'empêcher que le dérailleur avant (32) ne se bloque sur l'un des supports de chaîne (211). Il n'est donc pas possible de réduire davantage la force à appliquer pour que la bicyclette monte la côte, en utilisant le train de
pignons menants primaires (31).
En se référant aux figures 1, 5, 8 et 9, afin de permettre de réduire davantage la force appliquée requise, supposons que le mode de réalisation préféré se trouve dans le second mode de fonctionnement normal, le second dérailleur (48) est alors d'abord actionné pour faire passer la chaîne de transmission secondaire (47) sur le pignon mené secondaire (46), et le premier dérailleur arrière (36) est actionné pour faire passer la chaîne de transmission primaire (37) sur la première roue libre (34). La rotation du train de pignons menants primaires (31) peut donc provoquer la rotation de la première route libre (34) mais non pas celle de l'axe (25) car la première roue libre (34) est incapable d'entraîner l'axe (25) en rotation. L'axe (25) est initialement fixe par rapport au pignon mené secondaire (46), provoquant ainsi l'engrènement des rochets (461) du pignon mené secondaire (46) avec les rochets (45) de l'axe (25), pour ainsi faire tourner l'axe (25) et permettre l'avance de la bicyclette. Une réduction de la force à appliquer lors de la montée d'une côte est ainsi obtenue, du fait que le rapport des diamètres du train de pignons menants secondaires (42) et du pignon mené secondaire (46) est inférieur à celui des pignons (311, 351) des trains de pignons
primaires, menants et menés (31, 35).
Il convient de noter que le dérailleur avant (49) sert à faire passer la chaîne de transmission secondaire (47) sur un pignon sélectionné parmi les pignons menants secondaires (421) du train de pignons menants secondaires (42). Des rapports de diamètre différents des pignons secondaires, menants et mené (421, 46) sont ainsi obtenus, qui permettent des
réglages de vitesse supplémentaires pour la bicyclette.
Bien que l'invention ait été particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il sera compris aisément par les personnes expérimentées dans cette technique que des modifications dans la forme et dans des détails peuvent être effectuées sans sortir de
l'esprit ni du domaine de l'invention.
il
Claims (3)
1. Ensemble de transmission pour bicyclette, comprenant: un axe pédalier (221) ayant des première et seconde extrémités; un train de pignons menants primaires (31), monté sur ladite première extrémité dudit axe pédalier (221) et comportant une pluralité de pignons menants primaires (311) de divers diamètres; un axe de roue arrière (25) ayant des première et seconde extrémités; un train de pignons menés primaires (35), monté sur ladite première extrémité dudit axe de roue arrière (25) et comportant une pluralité de pignons menés primaires (351) de divers diamètres; une chaîne de transmission primaire (37), qui passe entre ledit train de pignons menants primaires (31) et ledit train de pignons menés primaires (35), la rotation dudit train de pignons menants primaires (31) étant transmise pour entraîner en rotation ledit axe de roue arrière (25) lorsque ladite chaîne de transmission primaire (37) entraîne ledit train de pignons menants primaires (31) et ledit train de pignons menés primaires (35); un pignon menant secondaire (42), monté sur ladite seconde extrémité dudit axe pédalier (221) et tournant avec ledit axe pédalier (221), ledit pignon menant secondaire (42) étant plus petit que le plus petit desdits pignons menants primaires (311); un pignon mené secondaire (46) monté sur ladite seconde extrémité dudit axe de roue arrière (25) et plus grand que le plus grand desdits pignons menés primaires (351); une chaîne de transmission secondaire (47) qui passe entre ledit pignon menant secondaire (42) et ledit pignon mené secondaire (46); un premier élément de montage de pignons (33) ayant un chemin de roulement intérieur fixé sur ladite première extrémité dudit axe de roue arrière (25), adjacent audit train de pignons menés primaires (35), et un chemin de roulement extérieur, qui peut tourner librement par rapport audit axe de roue arrière (25); une première roue libre (34), fixée sur ledit chemin de roulement extérieur dudit premier élément de montage de pignons (33); un premier dérailleur arrière (36), disposé adjacent à ladite première extrémité dudit axe de roue arrière (25) et servant à faire passer ladite chaîne de transmission primaire (37) entre ledit train de pignons menants primaires (31) et un élément sélectionné parmi ledit train de pignons menés primaires (35) et ladite première roue libre (34); un second élément de montage de pignons (43), ayant un chemin de roulement intérieur fixé sur ladite seconde extrémité dudit axe de roue arrière (25), adjacent audit pignon mené secondaire (46), et un chemin de roulement extérieur qui peut tourner librement par rapport audit axe de roue arrière (25); une seconde roue libre (44), fixée sur ledit chemin de roulement extérieur dudit second élément de montage de pignons (43); et un second dérailleur (48), disposé adjacent à ladite seconde extrémité dudit axe de roue arrière (25), et servant à faire passer ladite chaîne de transmission secondaire (47) entre ledit pignon menant secondaire (42) et un élément sélectionné parmi ladite seconde roue libre (44) et ledit pignon mené secondaire (46).
2. Ensemble de transmission pour bicyclette, selon la revendication 1, dans lequel ledit pignon menant secondaire (42) comprend une pluralité de pignons menants secondaires (421) de divers diamètres, un dérailleur avant (49) étant disposé adjacent à ladite seconde extrémité dudit axe pédalier (221) et servant à faire passer ladite chaîne de transmission secondaire (47) sur un pignon sélectionné parmi lesdits
pignons menants secondaires (421).
3. Ensemble de transmission pour bicyclette selon la revendication 1, dans lequel ledit premier élément de montage de pignons (33) comporte un élément cylindrique (33A) pour billes, qui est utilisé en tant que ledit chemin de roulement intérieur dudit élément de montage de pignons (33) et qui est fixé sur ladite première extrémité dudit axe de roue arrière (25), ledit élément cylindrique (33A) ayant une surface de paroi extérieure annulaire comportant une gorge périphérique pour billes, une pluralité de billes de roulement (336) logées dans ladite gorge, et un anneau (337) qui est glissé sur ledit élément cylindrique (33A) et qui a une surface de paroi intérieure en contact avec lesdites billes de roulement (336), ledit anneau (337) étant utilisé en tant que ledit chemin de roulement extérieur dudit premier élément de montage de pignons (33) et étant fixé sur ladite première roue
libre (34).
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