FR2865185A1

FR2865185A1 - Bicycle chain transmission mechanism, includes set of toothed ring gears in which distance between two adjacent toothed ring gears varies according to selected transmission ratio

Info

Publication number: FR2865185A1
Application number: FR0400545A
Authority: FR
Inventors: Herve Baumann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2005-07-22
Also published as: WO2005080186A1

Abstract

The mechanism has a set of toothed ring gears (71 - 714) in which the distance between two adjacent toothed ring gears varies according to a selected transmission ratio. The transmission ratio is changed by the movement of a chain wheel shifter (6) coupled to the ring gears and lateral displacement of one toothed ring gear on which a chain (4) is to be positioned before changing the transmission ratio.

Description

La présente invention porte sur les transmissions mécaniques par chaîne.The present invention relates to mechanical chain drives.

Elle concerne plus précisément un mécanisme permettant d'augmenter le nombre de couronnes utilisées sur les transmissions à chaîne. Pour faciliter la compréhension de l'invention, nous décrirons cette dernière appliquée aux transmissions de bicyclette mais il est bien It relates more specifically to a mechanism for increasing the number of crowns used on chain transmissions. To facilitate understanding of the invention, we will describe the latter applied to bicycle transmissions but it is well

entendu que la dite invention peut s'appliquer à tous les domaines techniques utilisant ou pouvant utiliser la transmission mécanique par chaîne. understood that the said invention can be applied to all technical fields using or can use the mechanical transmission chain.

Les bicyclettes utilisent aujourd'hui deux grands principes de changement de rapport de transmission. Bicycles today use two major principles of gear shift.

Le premier principe concerne des mécanismes internes au moyeu arrière qui sont appelés changement de vitesse dans le moyeu. De tels mécanismes sont présents dans les brevets FR 1 277 645. The first principle concerns mechanisms internal to the rear hub which are called shifting in the hub. Such mechanisms are present in patents FR 1 277 645.

Le second principe, pour lequel s'applique l'invention, concerne les mécanismes externes utilisant un dérailleur couplé à une pluralité de couronnes dentées montées sur 15 l'organe à entraîner, la roue arrière dans notre cas. The second principle, for which the invention applies, relates to the external mechanisms using a derailleur coupled to a plurality of toothed rings mounted on the member to be driven, the rear wheel in our case.

L'objectif de la présente invention est de permettre l'utilisation d'un nombre de couronnes dentées plus important dans le même volume que la technologie actuelle. Cet objectif est atteint en faisant varier la distance entre deux couronnes dentées adjacentes, en fonction des rapports de transmission sélectionnés. The objective of the present invention is to allow the use of a larger number of toothed crowns in the same volume as current technology. This objective is achieved by varying the distance between two adjacent toothed crowns, depending on the selected transmission ratios.

Les caractéristiques de l'invention ressortiront de la description ci après d'un exemple de réalisation illustré dans les dessins ci-annexés. Dans ces dessins: - La figure 1 est une vue simplifiée de face représentant l'architecture générale d'une 25 bicyclette. The features of the invention will become apparent from the following description of an exemplary embodiment illustrated in the accompanying drawings. In these drawings: FIG. 1 is a simplified front view showing the general architecture of a bicycle.

- La figure 2 est une vue arrière représentant le mécanisme de roue-Iibre présent sur les bicyclettes selon l'art antérieur. FIG. 2 is a rear view showing the free wheel mechanism present on the bicycles according to the prior art.

- La figure 3 est une vue en coupe représentant le mécanisme de rouelibre présent sur les bicyclettes selon l'invention dans une première position. - Figure 3 is a sectional view showing the mechanism of rouelibre present on the bicycles according to the invention in a first position.

- La figure 4 est une vue en coupe représentant le mécanisme de rouelibre présent sur les bicyclettes selon l'invention dans une seconde position. - Figure 4 is a sectional view showing the mechanism of rouelibre present on the bicycles according to the invention in a second position.

- Les figures 5-6 et 7 sont des vues en perspective montrant certains éléments constituant le mécanisme. - Figures 5-6 and 7 are perspective views showing some elements constituting the mechanism.

- Les figures 8-9 et 10 sont des vues en coupe du mécanisme de sélection lors des 35 différentes phases d'un changement de rapport de transmission. Figures 8-9 and 10 are sectional views of the selection mechanism in the different phases of a transmission ratio change.

La figure 1 présente une bicyclette 1 selon l'art antérieur. Ainsi la transmission permettant de faire tourner la roue arrière 2 se compose d'un pédalier 3, d'une chaîne 4 et d'une roue-libre 5 montée sur la roue arrière 2. Le changement de rapport sur la roue-libre est assuré par le dérailleur arrière 6. Figure 1 shows a bicycle 1 according to the prior art. Thus the transmission for rotating the rear wheel 2 consists of a crankset 3, a chain 4 and a freewheel 5 mounted on the rear wheel 2. The change of gear on the freewheel is ensured by the rear derailleur 6.

Sur la figure 2 apparaissent en détail le dérailleur 6 et la roue-libre 5 selon l'art antérieur. La roue libre se compose d'une pluralité de couronnes dentées 7 distantes 45 entre elles d'une distance fixe 8. In Figure 2 appear in detail the derailleur 6 and the freewheel 5 according to the prior art. The freewheel consists of a plurality of toothed rings 7 spaced 45 from each other by a fixed distance 8.

Le mécanisme de changement de vitesse selon l'invention, présenté en figure 3, comprend un axe 9 de roue arrière 2. Le dit axe 9 est bloqué dans les pattes de cadre 10 de la bicyclette 1. L'axe 9 supporte le moyeu arrière 11 par l'intermédiaire des roulements 12 et 13 et ceci de façon tout à fait conventionnelle. Il est à noter que toute autre technologie de montage de la roue-arrière 2 connue de l'homme de l'art s'applique à l'invention notamment l'emploi de blocage rapide conventionnel ou la technologie du moyeu démontable d'un seul coté (ex brevet EP 1213217). L'axe 9 supporte également l'ensemble roue-libre 5 par l'intermédiaire des roulements 14 et 15. l'ensemble roue-libre 5 met en rotation le moyeu arrière 11 grâce aux cliquets de roue-libre 16. Il est à noter que dans cet exemple ces derniers sont de type axial mais pourraient tout à fait être de type radial. L'ensemble roue-libre 5 comporte une pluralité de couronnes dentées 7 qui peuvent se trouver à une distance variable des unes des autres en fonction de rapport de transmission sélectionné. The gearshift mechanism according to the invention, shown in FIG. 3, comprises an axle 9 of the rear wheel 2. The said axle 9 is locked in the frame tabs 10 of the bicycle 1. The axle 9 supports the rear hub 11 through the bearings 12 and 13 and this is quite conventional. It should be noted that any other mounting technology of the rear wheel 2 known to those skilled in the art applies to the invention including the use of conventional quick release or removable hub technology of a single listed (ex EP 1213217 patent). The shaft 9 also supports the freewheel assembly 5 through the bearings 14 and 15. the freewheel assembly 5 rotates the rear hub 11 through the ratchets freewheel 16. It should be noted that in this example these are axial type but could quite be of radial type. The freewheel assembly 5 comprises a plurality of toothed rings 7 which can be at a variable distance from one another according to the selected transmission ratio.

Afin de mieux comprendre le mécanisme, nous allons d'abord décrire sa constitution puis son fonctionnement. To better understand the mechanism, we will first describe its constitution and its operation.

Comme le montre les figures 3 et 5, l'axe 9 est creux dans sa partie droite et comporte une rainure 21. La bague gauche 18 est montée sur l'axe 9. Elle peut coulisser sur ce dernier mais ne peut tourner car un pion 20 s'engageant dans la rainure 21 empêche sa rotation. La bague droite 19 est également montée sur l'axe 9 sur lequel elle peut coulisser. Il est à noter que l'extrémité gauche coudée de la tige de commande 17 se trouve enserrée par les bagues 18 et 19. As shown in Figures 3 and 5, the axis 9 is hollow in its right side and has a groove 21. The left ring 18 is mounted on the axis 9. It can slide on the latter but can not rotate because a pawn Engaging in the groove 21 prevents rotation thereof. The right ring 19 is also mounted on the axis 9 on which it can slide. It should be noted that the bent left end of the control rod 17 is contained by the rings 18 and 19.

Comme le montre les figures 3 et 6, le sélecteur 22 est monté sur les bagues 18 et 19 et est rendu solidaire de celles-ci par l'anneau d'arrêt 25. Ainsi, toute translation de la tige de commande 17 se traduit par une translation identique du sélecteur 22. Le sélecteur 22 se déplace en translation le long de l'axe 9 et est guidé sur ce dernier par les bagues 18 et 19. Le sélecteur 22 supporte trois roues de commande 23, libres en rotation, munies de lobes 23' et de dents 23". As shown in Figures 3 and 6, the selector 22 is mounted on the rings 18 and 19 and is secured to them by the stop ring 25. Thus, any translation of the control rod 17 is translated by an identical translation of the selector 22. The selector 22 moves in translation along the axis 9 and is guided on the latter by the rings 18 and 19. The selector 22 supports three control wheels 23, free in rotation, provided with lobes 23 'and teeth 23 ".

Comme le montre les figures 3 et 7, le support de roue-libre 26 et la couronne monobloc 71->74 supportent trois secteurs 28 et trois broches 27. Les couronnes dentées 75->712 sont centrées sur les trois secteurs 28 et peuvent se déplacer en translation sur ces derniers. Les trois broches 27 servent à transmettre, via les couronnes 7, la puissance provenant de la chaîne 4 au support de roue-libre 26. De plus, les secteurs 28 possèdent des crémaillères 29 sur lesquelles s'engrènent les secteurs dentés 23"des roues de commande 23. As shown in FIGS. 3 and 7, the freewheel support 26 and the one-piece ring 71-> 74 support three sectors 28 and three pins 27. The toothed rings 75-> 712 are centered on the three sectors 28 and can be move in translation on these. The three pins 27 are used to transmit, via the rings 7, the power from the chain 4 to the freewheel support 26. In addition, the sectors 28 have racks 29 on which meshing the toothed sectors 23 "wheels order 23.

Pour comprendre le fonctionnement du mécanisme, nous allons présenter le changement de rapport de transmission lorsque la chaîne 4 passe de la couronne 78 à la couronne 77. To understand the operation of the mechanism, we will present the change of transmission ratio when the chain 4 passes from the ring 78 to the ring 77.

Les figures 3 et 8 présentent le mécanisme de transmission lorsque la chaîne 4 engrène sur la couronne 78. La tige de commande 17 est immobile ainsi que sélecteur 22. Comme le montre la figure 8, les roues de commande 23 se trouvent dans une position telle que qu'elles possèdent chacune un lobe entier 23' intercalé entre les couronnes dentées 78 et 79. FIGS. 3 and 8 show the transmission mechanism when the chain 4 meshes with the ring gear 78. The control rod 17 is stationary as well as the selector 22. As shown in FIG. 8, the control wheels 23 are in a position such as that they each have an entire lobe 23 'interposed between the ring gear 78 and 79.

L'utilisateur de la bicyclette 1, désirant passer de la couronne 78 à la couronne 77 actionne le levier de changement de vitesse qui peut être mécanique, par exemple à câble, ou électrique. Ces deux types de technologies sont de biens connues de l'homme de l'art et ne font pas partie de l'invention. Comme le montre la figure 3, ceci a pour effet de déplacer simultanément le dérailleur arrière 6 et la tige de commande 17 selon les flèches 32 et 30. Le déplacement du dérailleur arrière 6 se fait de façon tout à fait conventionnelle. The user of the bicycle 1, desiring to pass from the ring gear 78 to the ring gear 77 actuates the shift lever which can be mechanical, for example cable, or electric. Both types of technology are well known to those skilled in the art and do not form part of the invention. As shown in Figure 3, this has the effect of simultaneously move the rear derailleur 6 and the control rod 17 according to the arrows 32 and 30. The displacement of the rear derailleur 6 is quite conventional.

Comme le montre les figures 9 puis 10, le déplacement de la tige de commande 17, donc du sélecteur 22, selon la flèche 30, engendre la mise en rotation des trois roues de commande 23 selon la flèche 31. Ce mouvement est assuré par les secteurs dentés 23"des roues de commande 23 qui s'engrènent avec les crémaillères 29 des secteurs 28. Il est à noter, qu'en l'absence des secteurs dentés 23" et des crémaillères 29, le mouvement de rotation 31 aurait également lieu mais avec moins de douceur. La rotation des trois roues de commande 23 selon la flèche 31 engendre la mise en contact d'un lobe 23' avec la base de la couronne 78 puis le déplacement continu de cette dernière selon la flèche 33. As shown in FIGS. 9 and 10, the displacement of the control rod 17, therefore of the selector 22, according to the arrow 30, causes the three control wheels 23 to rotate according to the arrow 31. This movement is ensured by the toothed sectors 23 "of the control wheels 23 which mesh with the racks 29 of the sectors 28. It should be noted that in the absence of toothed sectors 23" and racks 29, the rotational movement 31 would also take place but with less sweetness. The rotation of the three control wheels 23 along the arrow 31 causes the contacting of a lobe 23 'with the base of the ring 78 and the continuous displacement of the latter along the arrow 33.

Comme le montre les figures 11 et 4, en phase terminale du changement de vitesse, la couronne 78 vient en contact avec la couronne 79. Le dérailleur arrière 6 a, dans le même temps, terminé sont déplacement et se trouve à l'aplomb de la couronne 77 sur laquelle engrène désormais la chaîne 4. As shown in FIGS. 11 and 4, in the terminal phase of the change of gear, the ring gear 78 comes into contact with the ring gear 79. The rear derailleur 6 has, at the same time, finished moving and is in line with the ring 77 on which now meshes the chain 4.

Il est à noter que le changement de vitesse de la couronne 77 à la couronne 78 a lieu selon le même principe; simplement la tige de commande 17 et le dérailleur arrière 6 se déplace tous deux dans des directions opposées à l'exemple précédent. Il est à noter que dans cet exemple de réalisation les couronnes 71,72,73 et 713 fonctionnent lors des changement de rapports de transmission de façon classique et que, dans ce cas, seul le dérailleur 6 génère le changement de rapport de transmission. It should be noted that the change in speed from the ring 77 to the ring 78 takes place according to the same principle; simply the control rod 17 and the rear derailleur 6 moves both in opposite directions to the previous example. It should be noted that in this embodiment, the rings 71, 72, 73 and 713 operate during transmission ratio changes in a conventional manner and that, in this case, only the derailleur 6 generates the gear ratio change.

Le déplacement latéral des couronnes 7 s'effectue vers la droite lorsque le dérailleur se déplace vers la gauche, et vers la gauche lorsque le dérailleur se déplace vers la droite. Lateral movement of the crowns 7 is to the right when the derailleur moves to the left, and to the left when the derailleur moves to the right.

Cet exemple de réalisation de l'invention est décrit en l'appliquant à un système de changement de rapport de réduction au niveau de la roue libre arrière 5 qui est l'organe mené. Elle peut s'appliquer également, et ceci sans sortir du cadre de l'invention, aux organes menants comme le pédalier 3. Par extension, il est aisé pour l'homme de l'art d'imaginer une transmission utilisant l'invention appliquée à l'organe menant et à l'organe. This embodiment of the invention is described by applying it to a reduction gear ratio system at the rear free wheel 5 which is the driven member. It can also be applied, without departing from the scope of the invention, to the driving members such as the pedal 3. By extension, it is easy for those skilled in the art to imagine a transmission using the applied invention. to the leading organ and the organ.

Claims

claims:

A mechanical chain transmission mechanism comprising driving and / or driven members composed of a plurality of ring gear 7 characterized in that the distance 8 between at least two adjacent ring gear varies according to the selected gear ratio.

2. Mechanism according to claim 1 characterized in that the transmission ratio change results from the movement of a derailleur 6 and the lateral displacement of the ring gear 7 on which was positioned the chain 4 before the gear change of transmission.

3. Mechanism according to claim 2 characterized in that the lateral displacement of the crowns 7 is to the right when the derailleur moves to the left, and to the left when the derailleur moves to the right.

4. Mechanism according to claim 2 characterized in that the lateral displacement of the rings 7 is generated by contacting a lobe 23 'of control wheels 23 with the base of the ring gear 7 to move.

5. Mechanism according to claim 4 characterized in that the movement of the control wheels 23 results from the displacement of a selector 22 by a control rod 17.

6. Mechanism according to claim 5 characterized in that the selector 22 moves in translation along an axis 9 and is guided on the latter by rings 18 and 19.

7. Mechanism according to claim 5 characterized in that the movement of the control wheels 23 allowing the displacement of the ring gear 7 to move is improved by the presence of toothed wheels 23 "meshing on the racks 29.