FR2758122A1 - Chain and sprocket transmission system with variable gear ratio, e.g. for bicycle - Google Patents

Chain and sprocket transmission system with variable gear ratio, e.g. for bicycle Download PDF

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FR2758122A1
FR2758122A1 FR9700162A FR9700162A FR2758122A1 FR 2758122 A1 FR2758122 A1 FR 2758122A1 FR 9700162 A FR9700162 A FR 9700162A FR 9700162 A FR9700162 A FR 9700162A FR 2758122 A1 FR2758122 A1 FR 2758122A1
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62M9/00Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62M25/02Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with mechanical transmitting systems, e.g. cables, levers
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Abstract

The system consists of a driving shaft with a number (N) of toothed sprockets (1, 2, 3, 4, 5) and a driven shaft with a number (n) of toothed sprockets (1', 2', 3', 4', 5'), the two numbers N and n being the same or different by 1. The system has a mechanism for shifting the chain in a given sequence, e.g. between two neighbouring sprockets (2, 3) on the driving shaft and then between two neighbouring sprockets (3', 2') on the driven shaft, giving a total number of gear ratios equivalent to N + n -1. The changing mechanism comprises two gear levers linked by a rocker which allows them to be moved alternately in stages.

Description

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La présente invention a pour objet une transmission par chaîne dont on peut faire varier le rapport par valeurs discrètes. Dans ce qui suit nous admettons qu'il s'agit d'une transmission de bicyclette, bien que d'autres applications puissent être envisagées.
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The subject of the present invention is a chain transmission, the ratio of which can be varied by discrete values. In what follows we accept that it is a bicycle transmission, although other applications may be envisaged.

La tendance actuelle est de multiplier le nombre de rapports possibles en installant une pluralité de roues dentées:
- au niveau du pédalier (axe moteur) les roues sont alors dénommées "plateaux"
- au niveau de la roue arrière (axe récepteur) les roues sont alors dénommées "pignons"
Les constructeurs annoncent alors comme nombre de rapports possibles le produit du nombre de plateaux N par le nombre de pignons n. Dans une configuration assez répandue, on aura par exemple 3 plateaux et 7 pignons, soit 21 rapports théoriques. Les déplacements de la chaîne entre les plateaux et les pignons se font par deux fourchettes dont les commandes sont totalement distinctes.
The current trend is to multiply the number of possible reports by installing a plurality of toothed wheels:
- at the crankset (motor axis) the wheels are then called "chainrings"
- at the rear wheel (receiving axle) the wheels are then called "pinions"
The manufacturers then announce as the number of possible ratios the product of the number of chainrings N by the number of pinions n. In a fairly widespread configuration, there will for example be 3 chainrings and 7 pinions, or 21 theoretical reports. The chain moves between the chainrings and the sprockets by two forks whose controls are completely separate.

Ce dispositif présente un certain nombre de limites et d'inconvénients:
- le nombre de rapports significatifs est sensiblement inférieur au produit N x n, car on tombe inévitablement sur des combinaisons qui présentent des rapports très voisins, voire identiques.
This device has a certain number of limits and drawbacks:
- The number of significant reports is significantly lower than the product N xn, because one inevitably comes across combinations which have very similar, even identical, reports.

- Certaines combinaisons sont à déconseiller, à savoir celles pour lesquelles la chaîne présente une obliquité importante, du fait du décalage entre le plan du plateau et celui du pignon. Il y a alors, notamment dans la zone où la chaîne quitte le pignon et dans la zone où elle entre sur le plateau, des frottements latéraux importants, qui constituent une perte d'énergie et un facteur d'usure. - Certain combinations are not recommended, namely those for which the chain has a significant obliquity, due to the offset between the plane of the chainring and that of the pinion. There is then, especially in the area where the chain leaves the sprocket and in the area where it enters the chainring, significant lateral friction, which constitutes a loss of energy and a wear factor.

- La gestion des rapports par l'utilisateur est d'une grande complexité. Dans un certain nombre de cas, le passage d'un rapport au rapport le plus voisin nécessite que l'on change simultanément de plateau et de pignon, ce qui oblige l'utilisateur à une gymnastique intellectuelle peu compatible avec une activité sportive où l'attention est occupée par ailleurs, et où les réactions doivent néanmoins être rapides. - The management of reports by the user is very complex. In a certain number of cases, the passage from a report to the closest report requires that one changes simultaneously of plate and pinion, which obliges the user to an intellectual gymnastics hardly compatible with a sporting activity where the attention is occupied elsewhere, and where the reactions must nevertheless be rapid.

Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en présentant un dispositif répondant à deux objectifs principaux:
- l'obliquité de la chaîne est limitée , une valeur très faible, afin de limiter les frottements parasites. Cette limitation d'obliquité est inhérente à la conception, donc indépendante de l'utilisateur, qui ne peut aller contre.
The aim of the present invention is to remedy these drawbacks by presenting a device meeting two main objectives:
- the obliquity of the chain is limited, a very low value, in order to limit parasitic friction. This skew limitation is inherent in the design, therefore independent of the user, who cannot go against it.

- La manoeuvre par l'utilisateur est extrêmement simplifiée, la forme la plus achevée de l'invention consistant à ne plus avoir qu'une seule manette pour la commande des deux fourchettes
Selon l'invention, les nombres N (de plateaux) et n (de pignons) sont soit égaux, soit différents de 1. Par ailleurs, on crée entre les deux fourchettes de déplacement de la chaîne une liaison cinématique conduisant à un actionnement alternatif de la fourchette "plateaux" et de la fourchette "pignons"
Si on imagine par exemple un dispositif très simple à 4 plateaux numérotés de 1 à 4 par diamètres croissants, et à 5 pignons numérotés de 5 à 1 par diamètres décroissants, les combinaisons possibles seront:

Figure img00020001
- Maneuvering by the user is extremely simplified, the most complete form of the invention consisting in having only one handle for controlling the two forks
According to the invention, the numbers N (of chainrings) and n (of sprockets) are either equal or different from 1. Furthermore, a kinematic link is created between the two forks of movement of the chain leading to an alternating actuation of the "chainring" fork and the "pine nuts" fork
If we imagine for example a very simple device with 4 plates numbered from 1 to 4 by increasing diameters, and with 5 pinions numbered from 5 to 1 by decreasing diameters, the possible combinations will be:
Figure img00020001

On obtient un système à huit rapports que l'on décrit en suivant l'ordre des flèches (rapports croissants) ou l'ordre inverse (rapports décroissants). On voit qu'on alterne toujours les flèches horizontales (changement de pignon) et les flèches obliques (changement de plateau). Ainsi, la chaîne ne se retrouve jamais en position d'obliquité exagérée. Notamment si on dispose en quinconce les plans des plateaux et ceux des pignons, I'obliquité de la chaîne correspondra toujours à un demi-cran (un cran étant ici la distance qui sépare deux plateaux ou deux pignons consécutifs). Une telle obliquité peut être considérée comme négligeable. An eight-ratio system is obtained which is described by following the order of the arrows (increasing ratios) or the reverse order (decreasing ratios). We see that we always alternate the horizontal arrows (change of pinion) and oblique arrows (change of chainring). Thus, the chain never finds itself in an exaggerated obliquity position. In particular if the planes of the chainrings and those of the sprockets are staggered, the obliquity of the chain will always correspond to a half notch (a notch here being the distance which separates two chainrings or two consecutive sprockets). Such obliquity can be considered negligible.

Concernant les nombres N et n, on voit clairement qu'ils ne peuvent être différents de plus de 1. Dans l'exemple précité, on a choisi de mettre un pignon de plus, ce qui ne correspond pas à une obligation de principe, mais à une commodité d'ordre pratique (les contraintes géométriques de la bicyclette faisant qu'il est plus facile d'installer de nombreux pignons que de nombreux plateaux). Concerning the numbers N and n, we can clearly see that they cannot be different from more than 1. In the above example, we chose to put one more pinion, which does not correspond to an obligation of principle, but practical convenience (the geometric constraints of the bicycle making it easier to install many sprockets than many chainrings).

Concernant le nombre de rapports disponibles, celui-ci est égal à N + n -1, soit huit rapports pour l'exemple précité. On pourrait passer à dix rapports avec N = 5 et n = 6 ou à douze avec N = 6 et n = 7. Ces chiffres sont évidemment nettement inférieurs au produit N x n, mais il faut noter que tous les rapports sont maintenant rationnellement exploitables, dans la mesure ou:
- ils peuvent être étagés de façon régulière, sans que jamais deux d'entre eux ne soient très voisins.
Regarding the number of reports available, this is equal to N + n -1, i.e. eight reports for the above example. We could go to ten reports with N = 5 and n = 6 or twelve with N = 6 and n = 7. These figures are obviously much lower than the product N xn, but it should be noted that all the reports are now rationally exploitable, Insofar as:
- they can be staged regularly, without two of them ever being very close.

- le problème de l'obliquité de la chaîne a disparu. - the problem of skewing the chain has disappeared.

Ces avantages seraient à eux seuls insuffisants pour donner à l'invention un intérêt décisif. Cet intérêt ne sera réel que si on met en oeuvre une commande simplifiée, permettant à l'utilisateur de décrire ses rapports de façon très évidente, sans effort de réflexion particulier, en mettant à profit l'alternance régulière pignons-plateaux. These advantages alone are insufficient to give the invention a decisive interest. This interest will be real only if a simplified command is implemented, allowing the user to describe his reports very clearly, without any particular effort of reflection, by taking advantage of the regular alternation of pinions-chainrings.

Pour cette commande, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer une quasi infinité de solutions. Dans le cadre de l'application à la bicyclette, on peut conserver par exemple l'actionnement des fourchettes par des câbles s'enroulant sur des tambours rotatifs. For this order, we can, without departing from the scope of the invention, imagine an almost infinite number of solutions. As part of the application to the bicycle, one can keep for example the actuation of the forks by cables winding on rotary drums.

Comme il faut à l'évidence créer un asservissement entre les deux commandes, il est tout indiqué de placer les deux tambours côte à cote sur le même axe. A partir de là, on peut imaginer deux familles de solutions
- dans la première famille, chaque tambour est solidaire d'une manette, et peut donc être commandé individuellement. L'asservissement consiste alors simplement à limiter à l'équivalent d'un cran de changement de rapport le débattement angulaire que peuvent avoir entre elles les deux manettes, ceci par un simple jeu de butées mécaniques appropriées. Pour changer de rapport, I'utilisateur est alors tout naturellement conduit à agir sur la manette qui se trouve la plus en retard relativement à la direction vers laquelle il souhaite aller. Au changement suivant, les positions des manettes auront été inversées, et c'est donc l'autre manette qui sera sollicitée.
As it is obviously necessary to create a servo between the two controls, it is advisable to place the two drums side by side on the same axis. From there, we can imagine two families of solutions
- In the first family, each drum is integral with a lever, and can therefore be ordered individually. The enslavement then simply consists in limiting to the equivalent of a gear change notch the angular displacement that the two levers can have between them, this by a simple set of suitable mechanical stops. To change gear, the user is then quite naturally led to act on the lever which is the most behind relative to the direction towards which he wishes to go. At the next change, the positions of the joysticks will have been reversed, and it is therefore the other joystick that will be requested.

Les deux manettes étant cote à cote, il n'est pas nécessaire de porter les yeux sur elles, la sélection pouvant se faire simplement au toucher.The two controllers being side by side, there is no need to look at them, the selection can be done simply by touch.

Notons que si l'utilisateur actionne la manette qui se trouve en avance, le jeu des butées d'asservissement conduira alors à entraîner également l'autre manette, ce qui aura pour effet d'actionner simultanément les deux fourchettes, donc de sauter un rapport. Il ne s'agit pas forcément d'une fausse manoeuvre, dans la mesure où cela peut correspondre à un besoin réel. Note that if the user actuates the joystick which is in advance, the play of the servo stops will then also lead to driving the other joystick, which will have the effect of simultaneously actuating the two forks, therefore skipping a gear . It is not necessarily a false move, as it may correspond to a real need.

Notons aussi que ce dispositif peut être équipé ou non d'un système d'indexage mécanique des positions. It should also be noted that this device may or may not be equipped with a mechanical position indexing system.

- Dans la deuxième famille, on vise à ne plus avoir qu'un seul organe de commande, ceci en plaçant entre les deux tambours un élément central organisé pour assurer alternativement le déplacement de chaque tambour. L'utilisateur agit alors sur cet élément central seulement, soit en actionnant une manette directement solidaire de cet élément, soit au moyen d'une transmission annexe par câble si on souhaite, pour des raisons ergonomiques, que l'organe de commande soit déporté dans un autre secteur de la machine (au guidon par exemple)
Un tel dispositif s'accommode particulièrement bien de la présence d'un indexage mécanique.
- In the second family, it is intended to have only one control member, this by placing between the two drums a central element organized to alternately ensure the movement of each drum. The user then acts on this central element only, either by actuating a lever directly integral with this element, or by means of an auxiliary transmission by cable if it is desired, for ergonomic reasons, for the control member to be offset in another sector of the machine (on the handlebars for example)
Such a device accommodates particularly well the presence of mechanical indexing.

Avec ce type de solution, l'action de l'utilisateur est simplifiée au maximum : on sollicite le dispositif dans un sens pour augmenter les rapports et dans l'autre sens pour les diminuer, sans même avoir besoin de savoir si on agit sur les plateaux ou sur les pignons. With this type of solution, the action of the user is simplified as much as possible: the device is requested in one direction to increase the ratios and in the other direction to decrease them, without even needing to know if one is acting on the trays or on the gables.

En variante à la formule ci-dessus, mais en restant dans la même famille de solutions, on peut envisager de passer d'un système rotatif à un dispositif linéaire, les tambours et l'élément central étant remplacés par des tiroirs à mouvement rectiligne. Si on souhaite maintenir une commande par manette rotative, on peut alors attaquer l'élément central par tout système approprié (pignon crémaillère par exemple). Si on préfère une commande déportée, l'élément central sera attaqué par un câble relié à cette commande. As an alternative to the above formula, but remaining in the same family of solutions, it is possible to consider switching from a rotary system to a linear device, the drums and the central element being replaced by drawers with rectilinear movement. If you wish to maintain a rotary lever control, you can then attack the central element by any suitable system (rack pinion for example). If a remote control is preferred, the central element will be attacked by a cable connected to this control.

Une retombée intéressante de l'invention se situe au niveau du tendeur de chaîne. Avec les systèmes classiques, le tendeur doit être capable d'absorber une longueur de chaîne importante, correspondant à la différence entre les deux configurations extrêmes grand plateau / grand pignon et petit plateau / petit pignon. Avec la présente invention ces configurations n'existent plus. Il subsiste bien entendu une configuration maxi et une configuration mini, mais l'écart entre elles est beaucoup plus faible. Le rôle du tendeur est donc réduit, ce qui permet d'envisager sa simplification (par exemple en prévoyant un seul galet au lieu de deux, ce qui donne à la chaîne une trajectoire moins tourmentée, contribuant ainsi à l'amélioration du rendement et à la diminution de l'usure). An interesting fallout of the invention is located at the chain tensioner. With conventional systems, the tensioner must be able to absorb a significant length of chain, corresponding to the difference between the two extreme configurations large chainring / large sprocket and small chainring / small sprocket. With the present invention these configurations no longer exist. There is of course a maximum configuration and a minimum configuration, but the difference between them is much smaller. The role of the tensioner is therefore reduced, which makes it possible to envisage its simplification (for example by providing a single roller instead of two, which gives the chain a less tormented trajectory, thus contributing to the improvement of the yield and to reduced wear).

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement à travers les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et dans lesquels:
- la figure l représente schématiquement, en coupe axiale, un ensemble plateaux pignons montrant les positions successives pouvant être prises par la chaîne.
Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the appended drawings, given by way of nonlimiting examples, and in which:
- Figure l schematically shows, in axial section, a set of pinion plates showing the successive positions that can be taken by the chain.

- la figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif de commande à deux manettes asservies. - Figure 2 is a perspective view of a control device with two slave levers.

- la figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif à une seule manette commandant alternativement les deux tambours actionnant respectivement les deux fourchettes. - Figure 3 is a sectional view of a device with a single handle alternately controlling the two drums respectively actuating the two forks.

- la figure 4 est une vue en coupe d'un dispositif de même principe à structure linéaire, pouvant également être interprétée comme un développement du dispositif circulaire décrit par la figure 3. FIG. 4 is a sectional view of a device of the same principle with a linear structure, which can also be interpreted as a development of the circular device described in FIG. 3.

La figure 1 illustre la configuration décrite en page 2 qui comporte 4 plateaux (axe de gauche) et 5 pignons (axe de droite). Les lignes interrompues représentent les positions que peut prendre la chaîne, à l'exclusion de toute autre. On a donc bien les huit rapports dont on peut définir l'étagement comme on le souhaite (à cela près bien sûr que les nombres de dents sont des entiers).  Figure 1 illustrates the configuration described on page 2 which has 4 chainrings (left axis) and 5 pinions (right axis). The broken lines represent the positions that the chain can take, to the exclusion of all others. So we have the eight ratios which we can define the layering as desired (except of course that the numbers of teeth are integers).

Le mécanisme qui commande le déplacement de la chaîne doit conduire naturellement celle-ci à décrire les huit positions en respectant leur ordre de succession. Si on se trouve par exemple sur le rapport 2-3' et qu'on souhaite obtenir un rapport plus élevé, on passera à 3-3' (changement de plateau). Si on souhaite obtenir un rapport plus faible, on passera à 2-4' (changement de pignon). Cette sélection doit se faire sans effort d'attention particulier de la part de l'utilisateur. The mechanism which controls the movement of the chain must naturally lead the chain to describe the eight positions while respecting their order of succession. If, for example, you are on the 2-3 'ratio and you want to obtain a higher ratio, you will go to 3-3' (change of plate). If you wish to obtain a lower ratio, you will go to 2-4 '(change of pinion). This selection must be made without special attention from the user.

La figure 2 présente une solution introduisant une légère dérogation par rapport à cet objectif, mais elle peut néanmoins être intéressante pour sa simplicité. Le câble 11 commande la fourchette d'actionnement de la chaîne côté plateaux. Il s'enroule sur le tambour 12 solidaire de la manette 13. Côté pignons les mêmes fonctions sont remplies par le câble 21, le tambour 22 et la manette 23. Les déplacements des manettes dans le sens de la flèche F conduisent à augmenter les rapports, et inversement. On notera que les sens d'enroulement des câbles sur les tambours respectent la règle classique, à savoir qu'on utilise la traction du câble pour passer d'une roue dentée donnée à une autre de plus grand diamètre (qu'il s'agisse des plateaux ou des pignons) alors que les déplacements inverses se font sous l'action des ressorts de rappel équipant les fourchettes. Figure 2 presents a solution introducing a slight derogation from this objective, but it can nevertheless be interesting for its simplicity. The cable 11 controls the chain actuation fork on the chainring side. It is wound on the drum 12 integral with the lever 13. On the pinion side the same functions are fulfilled by the cable 21, the drum 22 and the lever 23. The movements of the levers in the direction of the arrow F lead to increasing the ratios , and vice versa. It will be noted that the directions of winding of the cables on the drums respect the conventional rule, namely that the traction of the cable is used to pass from a given toothed wheel to another of larger diameter (whether chainrings or pinions) while the reverse movements are made under the action of the return springs fitted to the forks.

Le point particulier de cette formule réside dans la limitation du débattement angulaire relatif des manettes 13 et 23 à un angle o( correspondant au passage d'un rapport à un des rapports voisins. Dans l'exemple décrit cette limitation est obtenue par un pion 14 solidaire de la manette 13 et s'engageant dans une lumière "en haricot" 24 pratiquée dans la manette 23. The particular point of this formula lies in the limitation of the relative angular movement of the levers 13 and 23 to an angle o (corresponding to the passage from one gear to one of the neighboring gears. In the example described, this limitation is obtained by a pin 14 integral with the lever 13 and engaging in a "bean-shaped" slot 24 formed in the lever 23.

Dans la position représentée, la manette 13 est en retard par rapport à la manette 23 d'un angle o( /2 (la notion de retard étant établie selon la flèche F). In the position shown, the lever 13 is late with respect to the lever 23 by an angle o (/ 2 (the concept of delay being established according to arrow F).

Supposons que cette position corresponde à l'exemple précité (plateau 2 - pignon 3') et qu'on souhaite passer au rapport supérieur, soit 3 - 3' On pousse alors la manette 13 dans le sens de F de l'angle o( correspondant au débattement du pion 14 dans la lumière 24. A l'issue de cette manoeuvre, c'est la manette 23 qui se trouvera en retard de oX /2 par rapport à la manette 13, et qui devra donc être sollicitée si on veut passer au rapport supérieur suivant (soit 3 - 2'). Suppose that this position corresponds to the aforementioned example (plate 2 - pinion 3 ') and we want to shift to the higher ratio, i.e. 3 - 3' We then push the lever 13 in the direction of F of the angle o ( corresponding to the movement of the pin 14 in the light 24. At the end of this maneuver, it is the lever 23 which will be late by oX / 2 with respect to the lever 13, and which will therefore have to be requested if one wishes go to the next higher gear (i.e. 3 - 2 ').

Dans les manoeuvres inverses (diminution des rapports) on voit qu'à partir de la position de la figure 2, il faudra tirer la manette 23 d'un angle o( dans le sens inverse de F. On passe alors au rapport 2 - 4'. Pour continuer, on sollicitera la manette 13, et ainsi de suite. In the reverse maneuvers (reduction of the ratios) we see that from the position of figure 2, it will be necessary to pull the lever 23 of an angle o (in the opposite direction of F. We then pass to the ratio 2 - 4 To continue, we will press lever 13, and so on.

On voit ainsi clairement que la règle à respecter est d'agir sur la manette qui se trouve en retard de (/2 par rapport au sens de déplacement recherché. Cette sélection ne requiert pas une grande attention de la part de l'utilisateur. Elle peut se faire "au toucher" si la forme des manettes est bien étudiée sur le plan ergonomique. Une entorse à cette règle n'a pour conséquence que de sauter un rapport. Par exemple, si à partir de la position de la figure 2, on pousse la manette 23 dans le sens de F, on entraînera en même temps la manette 13, et on passera directement du rapport 2 - 3' au rapport 3 - 2'. Dans certains cas, une telle manoeuvre peut même être volontaire.  It is thus clearly seen that the rule to be observed is to act on the lever which is late by (/ 2 with respect to the direction of movement sought. This selection does not require great attention on the part of the user. can be done "to the touch" if the shape of the joysticks is well studied ergonomically. A violation of this rule only results in skipping a gear. For example, if from the position of figure 2, the lever 23 is pushed in the direction of F, the lever 13 will be driven at the same time, and we will go directly from the ratio 2 - 3 'to the ratio 3 - 2'. In some cases, such an operation may even be voluntary.

On peut enfin noter une particularité : si l'écartement des plateaux est différent de celui des pignons, il est possible de le réaliser en donnant au tambour 12 un diamètre supérieur à celui du tambour 22. Ainsi, pour un même débattement angulaire o( , le déplacement du câble 11 sera plus grand que celui du câble 21. On peut même éventuellement répondre au cas où les écartements ne seraient pas réguliers sur une même famille de roues (plateaux ou pignons) en jouant sur une excentration du tambour correspondant par rapport à l'axe de rotation x x'. Finally, we can note a particularity: if the spacing of the plates is different from that of the pinions, it is possible to achieve this by giving the drum 12 a diameter greater than that of the drum 22. Thus, for the same angular movement o (, the displacement of the cable 11 will be greater than that of the cable 21. One can even possibly respond to the case where the spacings are not regular on the same family of wheels (plates or pinions) by playing on an eccentricity of the corresponding drum relative to the axis of rotation x x '.

La figure 3 montre un ensemble commandé par une seule manette 31 permettant l'actionnement alternatif des tambours 32 et 33, sur lesquels elle tourillonne. Les tambours tourillonnent eux-mêmes sur le fourreau 34, assemblé rigidement avec l'axe fixe 35 qui supporte l'ensemble du mécanisme. FIG. 3 shows an assembly controlled by a single lever 31 allowing the alternating actuation of the drums 32 and 33, on which it pivots. The drums revolve themselves on the sheath 34, rigidly assembled with the fixed axis 35 which supports the entire mechanism.

L'actionnement alternatif des tambours 32 et 33 se fait par le palonnier 36, qui s'articule sur l'axe 37 et dont les extrémités viennent s'introduire dans des encoches pratiquées dans lesdits tambours. L'axe 37 est rigidement solidaire de la manette 31. The reciprocating actuation of the drums 32 and 33 is done by the spreader 36, which is articulated on the axis 37 and the ends of which are introduced into notches made in said drums. The axis 37 is rigidly secured to the lever 31.

L'effet d'alternance est obtenu par une autre partie du palonnier, peu visible sur cette figure, conformée comme une ancre venant coopérer avec une double denture appartenant au fourreau fixe 34. The alternating effect is obtained by another part of the spreader bar, barely visible in this figure, shaped like an anchor coming to cooperate with a double toothing belonging to the fixed sheath 34.

Quand la manette 31 est sollicitée en rotation autour de l'axe 35, la cinématique ancre denture conduit le palonnier 36 à décrire des oscillations autour de l'axe 37. L'amplitude de ces oscillations est calculée pour que chaque extrémité du palonnier soit alternativement immobile et mobile à une vitesse double de celle du point milieu. On sollicite donc bien alternativement les deux tambours en rotation. When the lever 31 is requested to rotate about the axis 35, the kinematics of the toothing anchor leads the lifter 36 to describe oscillations around the axis 37. The amplitude of these oscillations is calculated so that each end of the lifter is alternately motionless and mobile at twice the speed of the midpoint. So the two rotating drums are alternately stressed.

La figure 4 (vue en coupe c.c représentée en développement linéaire) permet de préciser les formes de l'ancre appartenant au palonnier 36 et de la double denture appartenant au fourreau 34. Considérons les points suivants:
A, A' = sommets actifs de l'ancre
S1, S2, S3 S'l S'2 S'3 = sommets de la double denture
I, I' = centres des portées d'extrémité du palonnier 36, qui s'engagent dans les
encoches des tambours 32 et 33.
FIG. 4 (view in section cc shown in linear development) makes it possible to specify the shapes of the anchor belonging to the spreader 36 and the double toothing belonging to the sheath 34. Let us consider the following points:
A, A '= active vertices of the anchor
S1, S2, S3 S'l S'2 S'3 = vertices of the double toothing
I, I '= centers of the end span of the spreader 36, which engage in the
notches of drums 32 and 33.

L'axe central du palonnier, matérialisé par l'axe 37, se déplace le long de l'axe yy'. S'il est sollicité vers le bas, la géométrie de l'ancre et des dentures, conduit le sommet A à décrire le segment S1 S2 et le sommet A' à décrire le segment S'1 S'2. Comme on peut remarquer que les médiatrices de ces deux segments se coupent au point I, il s'ensuit que le palonnier 36 décrit approximativement une rotation autour du point I; celui-ci ne bouge donc pratiquement pas, et c'est le point I' qui se déplace d'une valeur double de celle du déplacement de l'axe 37. Si on poursuit le mouvement, c'est alors le point I' qui devient fixe, et le point I qui se déplace à son tour
Si l'axe 37 est sollicité vers le haut, les points A et A' décrivent respectivement les segments S1 S3 et S'1 S'3. Il y a alors un premier pivotement autour de 1', qui sera suivi d'un pivotement autour de I, et ainsi de suite.
The central axis of the spreader, materialized by axis 37, moves along the axis yy '. If it is stressed downwards, the geometry of the anchor and the teeth leads the vertex A to describe the segment S1 S2 and the vertex A 'to describe the segment S'1 S'2. As it can be noted that the perpendicular bisectors of these two segments intersect at point I, it follows that the spreader 36 describes approximately a rotation around point I; the latter therefore practically does not move, and it is the point I 'which moves by a value double that of the displacement of the axis 37. If the movement is continued, it is then the point I' which becomes fixed, and point I which moves in turn
If the axis 37 is biased upwards, the points A and A 'respectively describe the segments S1 S3 and S'1 S'3. There is then a first pivot around 1 ', which will be followed by a pivot around I, and so on.

On peut noter qu'en toute logique, les segment s S1 S2 et S'1 S'2 devraient être des arcs de cercle centrés en I, comme les segment s S1 S3 et S'1 S'3 devraient être des arcs de cercle centrés en I'. On peut effectivement les réaliser ainsi. Toutefois, si la précision requise le permet, on pourra s'en tenir à des segments droits, en tolérant un certains jeu entre l'ancre et les dentures. We can note that in all logic, the segments s S1 S2 and S'1 S'2 should be arcs of circle centered in I, like the segments s S1 S3 and S'1 S'3 should be arcs of circle centered in I '. You can actually do it that way. However, if the required precision allows, we can stick to straight segments, tolerating a certain play between the anchor and the teeth.

Cette figure représente un système de type linéaire, qui correspond d'ailleurs à un mode de réalisation possible, dans lequel les pièces en rotation seraient remplacés par des tiroirs en translation. Si on se rapproche de la figure 3, la figure 4 doit alors être considérée comme le développement d'une structure cylindrique centrée sur l'axe 35. Cela se traduit par le fait que les arêtes telles que A , A', Sol , S2 , S3 , S'1 , S'2 , S'3 , ainsi que l'axe 37 ne sont pas parallèles, mais convergent vers l'axe de rotation commun à l'ensemble du mécanisme. De même, les portées d'extrémité du palonnier 36 doivent être sphériques, pour tenir compte du débattement angulaire existant entre les tambours 32 et 33. This figure represents a linear type system, which moreover corresponds to a possible embodiment, in which the rotating parts would be replaced by drawers in translation. If we get closer to Figure 3, Figure 4 should then be considered as the development of a cylindrical structure centered on the axis 35. This results in the fact that the edges such as A, A ', Sol, S2 , S3, S'1, S'2, S'3, as well as the axis 37 are not parallel, but converge towards the axis of rotation common to the entire mechanism. Likewise, the end bearing surfaces of the lifter 36 must be spherical, to take account of the angular clearance existing between the drums 32 and 33.

Dans un mode de réalisation légèrement différent, le sommet A' pourrait être symétrique du sommet A par rapport à l'axe I I '.On pourrait alors se contenter d'une seule denture, mais celle-ci comporterait un nombre de dents plus élevé.  In a slightly different embodiment, the vertex A 'could be symmetrical with the vertex A with respect to the axis I I'. We could then be satisfied with a single toothing, but this would have a higher number of teeth.

Claims (6)

Figure img00080001
Figure img00080001
<tb><tb> " <SEP> tEt,f, "<SEP> tEt, f, 1 - Transmission par chaîne présentant une pluralité de rapports, entre un axe menant comportant un nombre N de roues dentées 1, 2, 3, 4.. et un axe mené comportant un nombre n de roues dentéesl', 2', 3', 4', 5'...., les nombres N et n étant soit égaux soit différents de 1, caractérisée en ce que le mécanisme assurant le transfert de la chaîne, oblige celle-ci à se déplacer alternativement dans un sens donné, entre deux roues voisines de l'axe menant, par exemple de 2 à 3, puis entre deux roues voisines de l'axe mené, par exemple de 3' à 2', le nombre de rapports ainsi réalisable étant égal à N + n - I .  1 - Transmission by chain presenting a plurality of ratios, between a driving axis comprising a number N of toothed wheels 1, 2, 3, 4 .. and a driven axis comprising a number n of toothed wheels', 2 ', 3', 4 ', 5' ...., the numbers N and n being either equal or different from 1, characterized in that the mechanism ensuring the transfer of the chain, obliges the latter to move alternately in a given direction, between two wheels close to the driving axis, for example from 2 to 3, then between two wheels close to the driven axis, for example from 3 'to 2', the number of reports thus achievable being equal to N + n - I .
2 - Transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte deux manettes 13, 23 commandant respectivement le transfert de la chaîne sur les roues menantes, par exemple de 2 à 3, et sur les roues menées, par exemple de 3' à 2', le débattement angulaire relatif de ces deux manettes 13, 23 étant limité par butées à une valeur de + o( /2, cl étant l'angle dont doit tourner une quelconque des deux manettes pour assurer un transfert de la chaîne entre deux roues voisines quelconques, par exemple 2 et 3 ou 3' et 2'.2 - Transmission according to claim 1, characterized in that it comprises two levers 13, 23 respectively controlling the transfer of the chain on the driving wheels, for example from 2 to 3, and on the driven wheels, for example from 3 ' at 2 ′, the relative angular movement of these two levers 13, 23 being limited by stops to a value of + o (/ 2, cl being the angle by which any of the two levers must rotate to ensure transfer of the chain between any two neighboring wheels, for example 2 and 3 or 3 'and 2'. 3 - Transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que les déplacements alternatifs de la chaîne au niveau des roues menantes 1, 2, 3, 4.. et des roues menées 1', 2', 3', 4', 5'. sont commandés par une seule manette 31.3 - Transmission according to claim 1, characterized in that the alternating movements of the chain at the driving wheels 1, 2, 3, 4 .. and driven wheels 1 ', 2', 3 ', 4', 5 ' . are controlled by a single lever 31. 4 - Transmission selon la revendication 3, caractérisée en ce que le mécanisme de liaison entre la manette 31 et les deux organes 32, 33 d'actionnement de la chaîne comporte un palonnier 36 associé à une ancre coopérant avec une denture fixe 34, la cinématique ainsi obtenue conduisant les deux extrémités du palonnier 36 à être en alternance immobiles et en mouvement d'une amplitude correspondant à un cran de transfert de la chaîne, par exemple de 2à3 ou de 3'à2'. 4 - Transmission according to claim 3, characterized in that the connection mechanism between the lever 31 and the two members 32, 33 for actuating the chain comprises a spreader 36 associated with an anchor cooperating with a fixed toothing 34, the kinematics thus obtained leading the two ends of the spreader 36 to be alternately stationary and in movement of an amplitude corresponding to a notch of transfer of the chain, for example from 2 to 3 or from 3 ′ to 2 ′. 5 - Transmission selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les mouvements des différents organes, tels que 12, 22, 31, 32, 33, sont des mouvements linéaires obéissant aux mêmes principes de fonctionnement.5 - Transmission according to any one of the preceding claims, characterized in that the movements of the various organs, such as 12, 22, 31, 32, 33, are linear movements obeying the same operating principles. 6 - Transmission selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le mécanisme de transfert de la chaîne est organisé pour être attaqué par des organes de commande déportés agissant par impulsions successives. 6 - Transmission according to any one of the preceding claims, characterized in that the chain transfer mechanism is organized to be attacked by remote control members acting by successive pulses.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2849826A1 (en) 2003-01-15 2004-07-16 Etcetera Speed selector for cycle, has rotating unit formed by front and rear derailleur cable maneuvering mechanisms, where mechanisms and handle are rotatively coupled in intermittent manner for pulling or releasing front cable

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2849826A1 (en) 2003-01-15 2004-07-16 Etcetera Speed selector for cycle, has rotating unit formed by front and rear derailleur cable maneuvering mechanisms, where mechanisms and handle are rotatively coupled in intermittent manner for pulling or releasing front cable
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