- 1 - L'invention concerne un mécanisme pour bicyclettes ayant pour fonction de maintenir la chaîne en tension pour chaque rapport de transmission. Ce mécanisme est caractérisé par le fait que le pédalier/couronne de la bicyclette se déplace vers l'avant ou vers l'arrière par rapport au cadre de la bicyclette.The invention relates to a mechanism for bicycles whose function is to maintain the chain in tension for each transmission ratio. This mechanism is characterized in that the crankset / crown of the bicycle moves forward or backward relative to the frame of the bicycle.
Le changement de vitesse des bicyclettes est généralement réalisé de deux façons : - Le mode plus répandu consiste à faire engager la chaîne sur des roues dentées de différents diamètres. La chaîne se trouvant engagée autour d'une des roues dentées sur l'axe de la roue arrière (pignons) et sur une autre placée sur l'axe de rotation du pédalier. Plusieurs couronnes et pignons sont présents sur le vélo pour permettre plusieurs rapports de transmission (diamètre couronne/diamètre pignon). Pour maintenir la chaîne tendue pour chaque rapport de transmission, il y a un mécanisme appelé tendeur, qui fait partie du groupe dérailleur/tendeur et qui, par un ressort, maintient la chaîne sous tension. - L'autre mode de réalisation est constitué par des engrenages installés dans le moyeu de la roue arrière et le changement de vitesse est réalisé en faisant engager les engrenages de différents diamètres. Dans ce cas la chaîne est engagée entre la couronne et le pignon sans qu'il y ait besoin d'un dérailleur/tendeur, ce qui représente la condition idéale pour son fonctionnement. Dans les deux solutions existantes la transmission de puissance entre le cycliste et la roue arrière du vélo n'est pas optimale, mais est affecté par une perte d'énergie, transformé en chaleur. En effet, dans le premier cas, le tendeur oblige la chaîne a zigzaguer entre les deux galets 25 (poulies) obligeant, à son tour, chaque maille à changer sa position angulaire par rapport à la maille à coté quand elle entre en contact avec les galets mais aussi quand elle en sort. Ceci génère une perte d'énergie par frottement entre les mailles en plus du frottement de la rotation des deux galets. En plus, la rotation des mailles, dans un sens et dans l'autre, implique des accélérations angulaires et donc des forces qui bien évidemment doivent être fournies par le 30 cycliste. Dans le deuxième cas, même si la chaîne se trouve dans les conditions optimales à cause de l'absence du dérailleur/tendeur (minimum des pertes énergétiques), les frottements dans le mécanisme à engrenages créent une perte d'énergie assez importante. 35 L'avantage de la présente invention est son efficience énergétique. En effet, les pertes énergétiques présentes dans l'état de l'art sont éliminées. La chaîne se trouve dans les conditions optimales pour chaque rapport de transmission parce qu'elle n'est pas obligée de zigzaguer comme dans la première solution de l'état de l'art. De plus, il n'y a pas, non plus, de perte d'énergie liée à présence du mécanisme à engrenages comme dans la deuxième solution exposée. 40 L'invention concerne un mécanisme pour bicyclettes ayant pour fonction de maintenir la chaîne en tension pour chaque rapport de transmission. Ce mécanisme est caractérisé par le fait que le pédalier/couronne de la bicyclette se déplace vers l'avant ou vers l'arrière par rapport au cadre de la bicyclette. A chaque changement de vitesse, le mécanisme est bloqué par un système 45 de freinage, quand on pédale normalement. Une façon de réaliser l'invention est décrite en détail ci dessous avec référence à la figure 1, qui illustre un mode spécifique de réalisation. La figure 1 donne une vue d'ensemble du système de transmission du vélo et du mécanisme 50 objet de l'invention. On voit le pédalier/couronne (1), les pignons (2), le dérailleur (3) et son levier de commande (4), la biellette (5) qui contient, en son axe inférieur, le moyeu du pédalier/couronne et dont l'axe de rotation supérieur pivote dans un moyeu (6) qui traverse le - 2 - cadre (7), le ressort à gaz sous pression (8) qui pousse avec sa tige (9) la biellette (5) vers l'avant, en exerçant une tension sur la chaîne. Le levier (10), actionné par son levier de commande (12) dans la position présentée sur la figure, empêche la tige (9) et donc la biellette (5) de reculer et de faire perdre la tension à la chaîne pendant le pédalage. Le ressort de traction (11) fait baisser le levier (10) quand on tire le levier de commande (12) pour permettre à la biellette (5) de reculer et à la chaîne de dérailler sur un autre pignon, pendant le changement de vitesse. Dans le mode de réalisation présenté sur la figure 1, le levier (10) est fourni d'un nombre des dents équivalent au nombre des rapports du vélo, chaque dent bloque la biellette (5) dans la position qui maintient la bonne tension de la chaîne pour le rapport engagé.The gearshift of the bicycles is usually done in two ways: - The most common mode is to engage the chain on gear wheels of different diameters. The chain being engaged around one of the gears on the axis of the rear wheel (gears) and on another placed on the axis of rotation of the pedal. Several crowns and pinions are present on the bike to allow several gear ratios (crown diameter / pinion diameter). To keep the chain taut for each transmission ratio, there is a mechanism called tensioner, which is part of the derailleur / tensioner group and which, by a spring, keeps the chain under tension. - The other embodiment is constituted by gears installed in the hub of the rear wheel and the gear change is achieved by engaging the gears of different diameters. In this case the chain is engaged between the crown and the pinion without the need for a derailleur / tensioner, which is the ideal condition for its operation. In both existing solutions the power transmission between the cyclist and the rear wheel of the bike is not optimal, but is affected by a loss of energy, converted into heat. Indeed, in the first case, the tensioner forces the chain to zigzag between the two rollers 25 (pulleys) causing, in turn, each mesh to change its angular position relative to the mesh next when it comes into contact with the pebbles but also when it comes out. This generates a loss of energy by friction between the meshes in addition to the friction of the rotation of the two rollers. In addition, the rotation of the meshes, in one direction and in the other, involves angular accelerations and therefore forces which of course must be provided by the cyclist. In the second case, even if the chain is in optimal conditions because of the absence of derailleur / tensioner (minimum energy losses), the friction in the gear mechanism creates a significant loss of energy. The advantage of the present invention is its energy efficiency. Indeed, the energy losses present in the state of the art are eliminated. The chain is in optimal conditions for each transmission ratio because it is not obliged to zigzag as in the first solution of the state of the art. In addition, there is also no energy loss due to the presence of the gear mechanism as in the second exposed solution. The invention relates to a mechanism for bicycles having the function of maintaining the chain in tension for each transmission ratio. This mechanism is characterized in that the crankset / crown of the bicycle moves forward or backward relative to the frame of the bicycle. At each change of speed, the mechanism is blocked by a braking system 45, when pedaling normally. One way of carrying out the invention is described in detail below with reference to FIG. 1, which illustrates a specific embodiment. Figure 1 gives an overview of the transmission system of the bicycle and the mechanism 50 object of the invention. We see the crankset / crown (1), the pinions (2), the derailleur (3) and its control lever (4), the link (5) which contains, at its lower axis, the hub of the crankset / crown and whose upper axis of rotation pivots in a hub (6) which passes through the frame (7), the pressurized gas spring (8) which pushes with its rod (9) the rod (5) towards the before, exerting tension on the chain. The lever (10), actuated by its control lever (12) in the position shown in the figure, prevents the rod (9) and therefore the rod (5) back and lose tension chain during pedaling . The pulling spring (11) lowers the lever (10) when the control lever (12) is pulled to allow the link (5) to move back and the chain to derail on another gear during the gear change. . In the embodiment shown in Figure 1, the lever (10) is provided with a number of teeth equivalent to the number of reports of the bike, each tooth blocks the rod (5) in the position that maintains the correct tension of the chain for the engaged report.
Dans le mode de réalisation présenté dans la figure 1 le dérailleur (3) est installé sur la partie haute de la chaîne, à la sortie des pignons (2), ce qui demande de pédaler en arrière pour changer de vitesse. Cependant, on peut aussi réaliser l'invention avec le dérailleur installé sur la partie baisse de la chaîne, à l'entrée des pignons, comme dans le présent état de l'art.In the embodiment shown in Figure 1 the derailleur (3) is installed on the upper part of the chain at the output of the pinions (2), which requires pedaling back to change gears. However, it is also possible to realize the invention with the derailleur installed on the lower part of the chain, at the entrance of the gears, as in the present state of the art.
Plusieurs modes de réalisation de l'invention sont envisageables à partir des mêmes éléments de base. Quelques solutions sont illustrées ci-dessous : - Pour réaliser le déplacement vers l'avant ou vers l'arrière du moyeu du pédalier/couronne, la 20 biellette (5) peut être remplacée par un bloc qui peut glisser vers l'avant ou vers l'arrière sur un rail horizontal fixé au cadre (7). - Le ressort à gaz sous pression (8) peut être remplacé par un ressort de compression en fil métallique qui pousse la biellette (5) vers l'avant, ou par un ressort de traction en fil métallique 25 qui tire la même biellette vers l'avant, et dont l'autre extrémité est fixé au tube avant du cadre, ou, dans la solution avec biellette (5), par un ressort de torsion qui applique un moment à la biellette, autour de son moyeu (6). - Le ressort (8) peut être remplacée par un système mécanique, activé par un moteur 30 électrique, qui adapte la position du moyeu pédalier/couronne à fin de maintenir une correcte tension de la chaîne. - Le levier (10), qui dans la version présentée en fig. 1 est réalisé avec des dents qui correspondent aux rapports de transmission engagés, peut être réalisé avec un frein qui bloque 35 tout mouvement du moyeu du pédalier/couronne (1) pendant le pédalage, ce frein étant débloqué pendant le changement de vitesse.Several embodiments of the invention can be envisaged from the same basic elements. Some solutions are illustrated below: - To carry out the forward or reverse movement of the crank / crown hub, the link (5) can be replaced by a block which can slide forward or the back on a horizontal rail attached to the frame (7). - The pressurized gas spring (8) can be replaced by a wire compression spring which pushes the link (5) forwards, or by a wire pulling spring 25 which pulls the same link towards the front, and whose other end is fixed to the front tube of the frame, or in the solution with link (5), by a torsion spring which applies a moment to the link, around its hub (6). - The spring (8) can be replaced by a mechanical system, activated by an electric motor, which adapts the position of the crank hub / crown in order to maintain a correct tension of the chain. - The lever (10), which in the version shown in fig. 1 is made with teeth that correspond to the gear ratios engaged, can be achieved with a brake that blocks any movement of the hub of the crankset / crown (1) during pedaling, this brake being unlocked during the gear change.