Le secteur technique de la présente invention est celui des cycles et plus particulièrement des systèmes d'entraînement à plusieurs vitesses d'une roue de cycle. L'utilisation d'un système pédalier/plateaux/pignons est déjà bien connue dans le domaine des cycles, et plus largement dans celui des véhicules propulsés par leur conducteur, pour propulser le cycle et adapter la démultiplication du mouvement de pédalage (ou braquet) en fonction de la nature du terrain. The technical sector of the present invention is that of cycles and more particularly multi-speed drive systems of a cycle wheel. The use of a pedal system / trays / gears is already well known in the field of cycles, and more broadly in that of vehicles powered by their driver, to propel the cycle and adapt the gearing of the pedaling movement (or gearing) depending on the nature of the terrain.
Ainsi, les cycles sont classiquement équipés d'un système de transmission comportant un pédalier à un ou plusieurs plateaux, plusieurs pignons montés sur la roue arrière et une chaîne de transmission permettant de transmettre l'effort de pédalage jusqu'aux pignons. Un système de changement de vitesse permet de déplacer la chaîne d'un pignon à un autre et/ou d'un plateau à un autre. Les pignons sont montés sur la roue arrière par l'intermédiaire d'une roue libre, c'est à dire un mécanisme permettant l'entraînement de la roue par la chaîne lors du pédalage et, en l'absence de pédalage, laissant tourner librement la roue arrière, sans que la roue n'entraîne les pignons en rotation. On connaît cependant plusieurs inconvénients à ce type de système de transmission. Un premier inconvénient réside dans le fait que le passage de vitesse ne peut être effectué que lorsque la chaîne est en mouvement et entraîne la roue, ce qui est particulièrement contraignant car l'utilisateur du cycle doit obligatoirement pédaler afin de changer de vitesse. Un autre inconvénient réside dans le fait que, lorsqu'on se déplace sur un parcours accidenté et que la chaîne est immobile, cette dernière peut "sauter", c'est à dire se désengager des dents d'un pignon ou d'un plateau, ce qui peut contraindre l'utilisateur à s'arrêter afin de la remettre en place. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif permettant de remédier à ces inconvénients. L'invention a donc pour objet un pédalier pour cycle multivitesses, comportant des manivelles et plusieurs plateaux entraînés en rotation par les manivelles et destinés à engrener un moyen d'entraînement, caractérisé en ce qu'il comporte un système à roue libre disposé entre les plateaux et les manivelles afin de permettre l'entraînement en rotation des plateaux par les manivelles dans un premier sens et de les dissocier dans l'autre sens. Selon une caractéristique de l'invention, le pédalier comporte un axe central solidaire des manivelles et assurant la transmission de l'effort de pédalage des manivelles vers le système à roue libre. Thus, the cycles are conventionally equipped with a transmission system comprising a pedal with one or more trays, several pinions mounted on the rear wheel and a transmission chain for transmitting the pedaling force to the gears. A gearshift system can move the chain from one sprocket to another and / or from one tray to another. The sprockets are mounted on the rear wheel via a freewheel, ie a mechanism for driving the wheel by the chain during pedaling and, in the absence of pedaling, allowing free rotation the rear wheel, without the wheel driving the pinions in rotation. However, several disadvantages are known to this type of transmission system. A first disadvantage lies in the fact that the shift can be made only when the chain is moving and drives the wheel, which is particularly restrictive because the user of the cycle must obligatorily pedal to change gears. Another disadvantage lies in the fact that, when moving on a rough path and the chain is stationary, the latter can "jump", ie disengage the teeth of a pinion or tray , which can force the user to stop in order to put it back in place. The object of the present invention is to provide a device for overcoming these disadvantages. The subject of the invention is therefore a crankset for a multi-speed cycle, comprising cranks and several plates driven in rotation by the cranks and intended to mesh a drive means, characterized in that it comprises a freewheel system arranged between the trays and cranks to allow the drive in rotation of the trays by the cranks in one direction and dissociate in the other direction. According to a feature of the invention, the pedal has a central axis secured to the cranks and ensuring the transmission of the pedaling force of the cranks to the freewheel system.
Selon une caractéristique de l'invention, le système à roue libre comporte une bague à cliquets. Selon une caractéristique de l'invention, le système à roue libre est constitué d'une bague intérieure fixée sur l'axe central et munie de cliquets, de deux roulements disposés de part et d'autre de la bague intérieure et d'une bague extérieure coiffant la bague intérieure et les roulements. Selon une caractéristique de l'invention, le système à roue libre est constitué d'une bague intérieure fixée sur une manivelle et munie de cliquets, de deux roulements disposés de part et d'autre de la bague intérieure et d'une bague extérieure coiffant la bague intérieure et les roulements. Selon une caractéristique de l'invention, la bague intérieure comporte une couronne munie de logements destinés à recevoir les cliquets et en ce que la bague extérieure comporte une piste crénelée coopérant avec lesdits cliquets. Selon une caractéristique de l'invention, la bague extérieure comporte des moyens de liaison avec les plateaux. L'invention concerne également un dispositif d'entraînement en rotation d'une roue de véhicule propulsé par son conducteur, comportant un pédalier, un moyen d'entraînement et plusieurs pignons portés par la roue du véhicule, caractérisé en ce que les pignons sont fixes en rotation de la roue et en ce que le pédalier comporte un système à roue libre permettant l'entraînement en rotation du moyen entraînement par le pédalier dans un premier sens et de les dissocier dans l'autre sens. Selon une caractéristique du dispositif, le pédalier comporte des manivelles et un ou plusieurs plateaux entraînés en rotation par les manivelles et destinés à engrener le moyen entraînement et en ce que le système à roue libre est disposé entre le ou les plateaux et les manivelles. According to a characteristic of the invention, the freewheel system comprises a ratchet ring. According to a characteristic of the invention, the freewheel system consists of an inner ring fixed on the central axis and provided with pawls, two bearings arranged on either side of the inner ring and a ring outer styling inner ring and bearings. According to a feature of the invention, the freewheel system consists of an inner ring fixed on a crank and provided with pawls, two bearings arranged on either side of the inner ring and an outer ring styling the inner ring and the bearings. According to a feature of the invention, the inner ring comprises a ring provided with housings for receiving the pawls and in that the outer ring comprises a crenellated track cooperating with said pawls. According to one characteristic of the invention, the outer ring comprises connection means with the plates. The invention also relates to a device for driving in rotation a vehicle wheel powered by its driver, comprising a pedal, a drive means and several pinions carried by the wheel of the vehicle, characterized in that the pinions are fixed in rotation of the wheel and in that the pedal has a freewheel system for driving the drive means in rotation by the pedal in a first direction and dissociate in the other direction. According to a feature of the device, the crank comprises cranks and one or more plates driven in rotation by the cranks and for meshing the drive means and in that the freewheel system is disposed between the or the trays and the cranks.
Selon une autre caractéristique, le dispositif comporte un axe central solidaire des manivelles et assurant la transmission de l'effort de pédalage des manivelles vers le système à roue libre. Un tout premier avantage de l'invention réside dans le fait que la chaîne d'entraînement est toujours maintenue en rotation lors de la rotation de la roue, ce qui diminue les risques de saut de chaîne et facilite les changements de vitesse. Un autre avantage réside dans le fait que le dispositif 15 selon l'invention permet de recentrer les masses appliquées au cycle. Un autre avantage réside dans le fait que le dispositif selon l'invention permet de diminuer l'inertie de la roue arrière du cycle. 20 Un autre avantage encore réside dans le fait que, lors du changement de vitesse, l'utilisateur peut consacrer toute son attention et son énergie à la conduite du cycle car le pédalage n'est plus nécessaire qu'à des fins propulsives. D'autres caractéristiques, détails et avantages de 25 l'invention ressortiront plus clairement de la description donnée ci- après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : - la figure 1 représente un dispositif d'entraînement d'une roue de cycle selon l'invention, 30 - la figure 2 illustre un pédalier selon l'invention, - la figure 3 est une vue éclatée illustrant l'ensemble constitué par les plateaux et la roue libre, et - la figure 4 est une vue éclatée d'un exemple de réalisation d'un système à roue libre. 35 La figure 1 représente la partie arrière d'un cycle multivitesses (c'est à dire dont on peut modifier le braquet) comportant un dispositif d'entraînement selon l'invention. Dans cette représentation, le cycle est un cycle classique comportant un cadre 9 (partiellement représenté), une roue arrière 4, une roue avant (non représentée), un pédalier 1 supporté par le cadre et disposé entre les deux roues et un moyen d'entraînement 2 (ici réalisé par une chaîne 2) assurant la transmission du couple de pédalage entre le pédalier 1 et la roue arrière 4. Il s'agit par exemple d'un cycle de route ou encore d'un cycle pour terrains accidentés, dit "vélo tout terrain" (VTT). La roue arrière 4 comporte plusieurs pignons 3 (ici neuf pignons, numérotés 3a à 3i) formant une cassette. Une particularité de l'invention réside dans le fait que cette cassette est toujours solidaire en rotation de la roue 4. Le moyen d'entraînement 2 est préférentiellement une chaîne à maillons qui est engrenée par les dents des plateaux 5 du pédalier 1 et entraîne en rotation la roue arrière 4 par l'intermédiaire des pignons 3. Le pédalier 1 est spécifique à l'invention et comporte un système à roue libre permettant l'entraînement en rotation de la chaîne 2 par le pédalier 1 dans un premier sens et de les dissocier dans l'autre sens. Ce pédalier sera décrit plus précisément en relation avec les figures suivantes. Le pédalier 1, la chaîne d'entraînement 2 et les pignons 3 constituent un dispositif d'entraînement en rotation de la roue 4. According to another characteristic, the device comprises a central axis secured to the cranks and ensuring the transmission of the pedaling force of the cranks to the freewheel system. A first advantage of the invention lies in the fact that the drive chain is always kept in rotation during the rotation of the wheel, which reduces the risk of chain jump and facilitates changes in speed. Another advantage lies in the fact that the device 15 according to the invention makes it possible to refocus the masses applied to the cycle. Another advantage lies in the fact that the device according to the invention makes it possible to reduce the inertia of the rear wheel of the cycle. Still another advantage is that when shifting, the user can devote all his attention and energy to driving the cycle because pedaling is only needed for propulsive purposes. Other features, details and advantages of the invention will become more clearly apparent from the following description given by way of indication in connection with drawings in which: FIG. 1 represents a device for driving a cycle wheel FIG. 2 is an exploded view illustrating the assembly constituted by the plates and the freewheel, and FIG. an exemplary embodiment of a freewheel system. FIG. 1 represents the rear part of a multi-speed cycle (that is to say the gearing can be modified) comprising a drive device according to the invention. In this representation, the cycle is a conventional cycle comprising a frame 9 (partially shown), a rear wheel 4, a front wheel (not shown), a pedal 1 supported by the frame and arranged between the two wheels and a means of drive 2 (here made by a chain 2) ensuring the transmission of the pedaling torque between the pedal 1 and the rear wheel 4. This is for example a road cycle or a cycle for rough terrain, said "mountain bike". The rear wheel 4 has several pinions 3 (here nine gears, numbered 3a to 3i) forming a cassette. A particularity of the invention lies in the fact that this cassette is always integral in rotation with the wheel 4. The drive means 2 is preferably a link chain which is engaged by the teeth of the plates 5 of the crankset 1 and leads to rotation of the rear wheel 4 via the pinions 3. The pedal 1 is specific to the invention and comprises a freewheel system for driving the chain 2 by the pedal 1 in a first direction and the dissociate in the other direction. This pedal will be described more precisely in connection with the following figures. The crankset 1, the drive chain 2 and the pinions 3 constitute a device for driving the wheel 4 in rotation.
La figure 2 est une vue en perspective d'un pédalier selon l'invention. Le pédalier 1 comporte classiquement des manivelles 6 destinées à recevoir des pédales (non représentées), un axe central 7 solidaire des manivelles 6 et entraîné en rotation par ces dernières et des plateaux 5a, 5b et 5c, solidaires les uns des autres, entraînés en rotation par l'axe 7 et engrenant une chaîne 2. Cependant, à la différence des pédaliers déjà connus, le pédalier selon l'invention comporte un système à roue libre 8 disposé entre les plateaux 5 et l'axe central 7 afin de permettre l'entraînement en rotation des plateaux 5 par les manivelles 6 dans un premier sens et de les dissocier dans l'autre sens. Dans cet exemple de réalisation, l'axe central 7 comporte des cannelures 10 coopérant avec des cannelures d'une bague interne du système à roue libre 8 afin d'en être solidaire. L'axe central 7 assure la transmission de l'effort de pédalage des manivelles 6 vers le système à roue libre 8. Figure 2 is a perspective view of a crankset according to the invention. The pedal 1 conventionally comprises cranks 6 intended to receive pedals (not shown), a central axis 7 secured to the cranks 6 and driven in rotation by the latter and the plates 5a, 5b and 5c, integral with each other, driven in rotation by the axis 7 and meshing a chain 2. However, unlike previously known pedals, the pedal according to the invention comprises a freewheel system 8 disposed between the plates 5 and the central axis 7 to allow the rotating the trays 5 by the cranks 6 in one direction and dissociating them in the other direction. In this embodiment, the central axis 7 has splines 10 cooperating with splines of an inner ring of the freewheel system 8 in order to be secured thereto. The central axis 7 ensures the transmission of the pedaling force of the cranks 6 to the freewheel system 8.
La figure 3 est une vue éclatée de l'ensemble plateaux-système à roue libre. Le système à roue libre 8 comporte une bague intérieure 11 présentant des cannelures afin d'être solidaire de l'axe central 7 (visible sur la figure 2) et une bague extérieure 12 comportant des oreilles 13 pourvues d'un perçage 19. Un premier plateau 5c, dit "petit plateau", est destiné à être fixé sur la bague extérieure 12 et comporte des perçages 15c à cet effet. Un organe de liaison 14 permet de solidariser un second plateau 5b dit "moyen plateau", et un troisième p=_ateau 5a dit "grand plateau", avec le système à roue libre B. L'organe de liaison 14 présente donc une surface interne annulaire de diamètre sensiblement égal au diamètre externe de la bague extérieure 12 afin de coopérer avec cette dernière. De plus, l'organe de liaison 14 présente des perçages 16 en regard des perçages 19 de la bague extérieure 12. L'organe de liaison 14 comporte également des pattes de liaison 17 munies de perçages 18. Des perçages 15a et 15b sont également réalisés sur les grand et moyen plateaux 5a et 5b en vis-à-vis des perçages 18 du moyen de liaison. Ainsi, l'organe de liaison 14 est fixé à la bague extérieure au niveau des oreilles 13 et les plateaux 5a et 5b sont fixés de part et d'autre de cet organe au niveau des perçage 15a et 15b. L'assemblage est réalisé de la manière suivante : on positionne les grand et moyen plateaux de part et d'autre de l'organe de liaison 14. Les perçages 15a, 15b des plateaux et 18 des pattes de liaison de l'organe de liaison sont alors en vis-à-vis et permettent le passage d'un moyen d'assemblage (par exemple des rivets ou des boulons). Le petit plateau 5c et l'organe de liaison 14 solidaires des deux autres plateaux se positionnent ensuite de part et d'autre des oreilles 13 de la bague extérieure 12. Les perçages 15c du petit plateau, 19 des oreilles et 16 de l'organe de liaison sont alors en vis- à-vis et permettent le passage d'un moyen d'assemblage (par exemple des rivets ou des boulons). L'assemblage forme alors un ensemble compact et solidaire. La figure 4 est une vue éclatée illustrant un exemple de réalisation du système à roue libre 8. Dans cet exemple de 5 réalisation, le système à roue libre est un système à cliquets. Le système à roue libre 8 comporte dans cet exemple de réalisation, la bague intérieure 11, la bague extérieure 12, des roulements 21 et 22 et des cliquets 23 mis en contrainte 10 par des ressorts 24. La bague intérieure 11 présente, au niveau de sa partie externe, une couronne 28 munie de logements 25 destinés à recevoir les cliquets 23 et les ressorts 24. La bague extérieure 12 présente, au niveau de sa partie interne, une piste 26 crénelée en "dents de scie". Les 15 roulements 21 et 22 sont des roulements classiques (par exemple à billes ou à rouleaux) destinés à se placer entre la bague intérieure et la bague extérieure de part et d'autre de la couronne 28 afin de supporter les efforts radiaux (notamment lors du pédalage ou dus à la tension de la 20 chaîne). Le système à roue libre 8 est assemblé de la manière suivante: les cliquets 23 sont disposés dans leurs logements 25 de la couronne 28 et les ressorts 24 placés sous les cliquets. Les roulements 21 et 22 se placent de part et d'autre de la couronne 28 et la bague extérieure 12 coiffe 25 l'ensemble. Sous l'effet des ressorts 24, les cliquets 23 sont plaqués contre la piste crénelée 26 de la bague extérieure. En fonctionnement (c'est à dire lors du pédalage), les cliquets 23 engrènent sur la piste crénelée 26, ce qui assure l'entraînement de la chaîne 2. En l'absence 30 de pédalage, les cliquets 23 glissent sur la denture de la piste crénelée 26. Ainsi, en raison du profil en "dents de scie" de la piste crénelée 26, la rotation de la bague intérieure 11 par rapport à la bague extérieure 12 n'est possible que dans un seul sens. Ainsi, un tel mécanisme 35 permet d'assurer l'entraînement des plateaux 5 lors de la rotation des manivelles 6 tout en empêchant que la rotation des plateaux 5 n'entraîne la rotation des manivelles 6. Pour des raison de clarté, seuls les éléments relatifs à l'invention ont été représentés. Le cycle comporte également d'autres éléments, par exemple des moyens de changement de vitesse ou un tenseur de chaîne, qui n'ont pas été représenté mais sont déjà bien connus de l'homme de l'art et n'ont pas à 5 être décrits en particulier. Le système à roue libre est préférentiellement réalisé par un système à cliquets mais on pourra réaliser l'invention au moyen de systèmes équivalents, par exemple un système à tambour, à douille conique ou biconique ou un système mettant 10 en oeuvre des éléments roulants pouvant être immobilisés par coincement. L'utilisation d'une chaîne 2 coopérant avec des roues dentées a été donnée à titre illustratif. On pourra également réaliser l'invention avec d'autres moyens de transmission.Figure 3 is an exploded view of the plate-freewheel assembly. The freewheel system 8 comprises an inner ring 11 having splines in order to be integral with the central axis 7 (visible in FIG. 2) and an outer ring 12 comprising lugs 13 provided with a bore 19. A first plate 5c, called "small plate", is intended to be fixed on the outer ring 12 and has holes 15c for this purpose. A connecting member 14 makes it possible to secure a second plate 5b, called "flat plate", and a third p = "plate 5a" called "large plate", with the freewheel system B. The connecting member 14 therefore has an internal surface annular diameter substantially equal to the outer diameter of the outer ring 12 to cooperate with the latter. In addition, the connecting member 14 has bores 16 opposite the bores 19 of the outer ring 12. The connecting member 14 also comprises connecting lugs 17 provided with bores 18. Bores 15a and 15b are also made on the large and medium trays 5a and 5b vis-à-vis the holes 18 of the connecting means. Thus, the connecting member 14 is fixed to the outer ring at the ears 13 and the plates 5a and 5b are fixed on either side of this member at the holes 15a and 15b. The assembly is carried out as follows: the large and middle trays are positioned on either side of the connecting member 14. The bores 15a, 15b of the trays and 18 connecting lugs of the connecting member are then vis-à-vis and allow the passage of an assembly means (eg rivets or bolts). The small plate 5c and the connecting member 14 integral with the other two plates are then positioned on either side of the lugs 13 of the outer ring 12. The holes 15c of the small plate, 19 ears and 16 of the organ link are then vis-à-vis and allow the passage of an assembly means (eg rivets or bolts). The assembly then forms a compact and solidary assembly. FIG. 4 is an exploded view illustrating an exemplary embodiment of the freewheel system 8. In this exemplary embodiment, the freewheel system is a ratchet system. The freewheel system 8 comprises in this embodiment, the inner ring 11, the outer ring 12, bearings 21 and 22 and pawls 23 stressed 10 by springs 24. The inner ring 11 has, at the level of its outer portion, a ring 28 provided with housings 25 for receiving the pawls 23 and the springs 24. The outer ring 12 has, at its inner portion, a track 26 serrated "sawtooth". The bearings 21 and 22 are conventional bearings (for example ball or roller) intended to be placed between the inner ring and the outer ring on either side of the ring 28 to withstand the radial forces (especially during pedaling or due to the tension of the chain). The freewheel system 8 is assembled as follows: the pawls 23 are disposed in their housing 25 of the ring 28 and the springs 24 placed under the pawls. The bearings 21 and 22 are placed on either side of the ring 28 and the outer ring 12 caps 25 together. Under the effect of the springs 24, the pawls 23 are pressed against the crenellated track 26 of the outer ring. In operation (ie during pedaling), the pawls 23 mesh on the crenellated track 26, which ensures the driving of the chain 2. In the absence of pedaling, the pawls 23 slide on the teeth of Thus, because of the "sawtooth" profile of the crenellated track 26, the rotation of the inner ring 11 relative to the outer ring 12 is only possible in one direction. Thus, such a mechanism 35 makes it possible to drive the plates 5 during the rotation of the cranks 6 while preventing the rotation of the plates 5 from causing rotation of the cranks 6. For the sake of clarity, only the elements relating to the invention have been shown. The cycle also comprises other elements, for example gear change means or a chain tensioner, which have not been shown but are already well known to those skilled in the art and do not have to to be described in particular. The freewheel system is preferably made by a ratchet system, but the invention can be implemented by means of equivalent systems, for example a drum, conical or biconical bushing system or a system using rolling elements which can be immobilized by jamming. The use of a chain 2 cooperating with gear wheels has been given for illustrative purposes. The invention may also be realized with other transmission means.
15 Par exemple en utilisant une courroie. L'utilisation des roulements 21 et 22 se plaçant de part et d'autre de la couronne 28 a été donné à titre illustratif et non exhaustif. On pourra également réaliser l'invention en remplaçant ces roulements par des paliers, des bagues, des 20 chemins de billes ou tout autre moyen permettant de faciliter la rotation du pédalier et de supporter les efforts inhérents au pédalage. On a représenté la liaison entre l'axe central 7 et la bague extérieure 11 par des cannelures, mais cette 25 représentation est donnée à titre illustratif et non exhaustif. On pourra envisager d'autres moyens de solidarisation, par exemple le montage en force ou le vissage. Dans cet exemple de réalisation, on a décrit le système à 30 roue libre 8 comme fixé sur l'axe central 7. D'autres réalisations sont cependant envisageables à condition que le système à roue libre 8 soit disposé entre les plateaux 5 et les manivelles 6. Ou pourra, par exemple fixer directement le système à roue libre 8 sur une manivelle, sur le boiter de 35 pédalier ou l'intégrer dans le boîtier de pédalier, par exemple entre les roulements du boîtier. Avantageusement, on utilisera des dimensions standards pour réaliser :es perçages 19 et les organes de liaison 14 afin de pouvoir réaliser l'invention en utilisant des plateaux 5 de dimensions standards habituellement disponibles dans le commerce. For example using a belt. The use of bearings 21 and 22 placed on either side of the ring 28 has been given for illustrative and not exhaustive. The invention can also be achieved by replacing these bearings with bearings, rings, ball tracks or any other means to facilitate the rotation of the pedal and support the efforts inherent in pedaling. The connection between the central axis 7 and the outer ring 11 is represented by splines, but this representation is given for illustrative and not exhaustive. Other fastening means may be envisaged, for example force-fitting or screwing. In this exemplary embodiment, the freewheel system 8 has been described as being fixed on the central axis 7. Other embodiments are however possible provided that the freewheel system 8 is disposed between the plates 5 and the cranks. 6. Or may, for example directly fix the freewheel system 8 on a crank, on the pedal box 35 or integrate in the bottom bracket, for example between the bearings of the housing. Advantageously, standard dimensions will be used to make the holes 19 and the connecting members 14 in order to be able to carry out the invention using trays 5 of standard dimensions usually available commercially.