Manette de changement de vitesses VTT (poignée tournante)

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1 Manette de changement de vitesses VTT (poignée tournante)
En tournant la poignée, on change de vitesse. Sur les anciens systèmes, le changement de vitesse se faisait sur le cadre, ce qui obligeait le cycliste à lâcher une main du guidon.

2 Brevet FR Le jeu permet notamment de laisser la place au ressort pour se déformer (?) Le système peut être assez simple. On tourne l'élément 4 relié à la poignée tournante, le câble s'enroule sur le tambour. La partie 2 est fixe, elle est relié au tube de guidon 3. Un système de pièce-ressort permet de passer d'une position à une autre (système qui pourrait être remplacé par une bille et un ressort par exemple).

3 Dans ce brevet FR , l'innovation proposée est de remplacer la pièce-ressort à l'origine uniquement en plastique par un système de deux pièces, une pièce en plastique et une autre en métal. Ceci pour combiner l'avantage du plastique (moins de bruit) et du métal (moins de fluage et plus de rigidité). Dans la suite du PPT, on évoquera des solutions permettant de diminuer le couple à exercer sur la poignée, de garder le couple à peu près constant (alors que quand on change de vitesse, un ressort se tend ou se détend sur le dérailleur), et de combiner le changement de pignon (à l'arrière) avec le changement de plateau.

4 Brevet US Coupe suivant la ligne 10-10 Le câble 64 permet de déformer plus ou moins le parallélogramme et changer la position du dérailleur. Le ressort 98 se tend plus ou moins selon les positions.

5 Câble détendu Câble tendu R T1 T2>T1 L'extrémité du câble est fixe. La forme de la came permet d'enrouler le câble. Par contre à mon sens, le couple à exercer varie (T2 R > T1 R)

6 T2>T1 R2 R1 T1 Point fixe Si l'extrémité du câble s'enroulait sur une came adaptée (excentrique ici pour la simplicité du dessin), le couple pourrait rester à peu près constant (T1 R1=T2 R2)

7 Solution analogue à celle qu'on peut rencontrer dans les fusées de montre

8 Brevet FR Dans ce brevet, les changements de pignon et de plateau sont synchronisés. La pièce tournante 20 comporte une partie came (pour le changement de plateau) et une gorge annulaire pour l'enroulement du câble de changement de pignon.

9 Position initiale On est sur le grand pignon et le petit plateau. L'extrémité 24 du « câble pignon » est fixe On est dans la position où le câble pignon est le plus tendu.

10 2è position On tourne la poignée dans le sens des aiguilles d'une montre. On passe sur le pignon 2, mais on reste sur le petit plateau (la deuxième encoche de la came est aussi élognée du centre que la première) Le déplacement du câble-pignon a une valeur x.

11 5è position Bout de câble-plateau fixe
La gaine du câble-plateau est descendue de la valeur 2x (la forme de la came est faite pour ça). La gaine du câble pignon est aussi descendue de 2x. Le câble pignon est descendu de 4x. Donc le câble pignon s'est détendu de la valeur 4x-2x=2x => on est sur le 3è pignon (alors qu'on était sur le pignon 4 pour la 4è position). La tension du câble-pignon est proportionnelle à la différence du déplacement du bout de gaine-pignon et du déplacement du câble pignon.

12 Tableau récapitulatif des différents rapports de vitesse
2è position 4x-2x=2x 5è position Déplacement cumulé de la gaine avant Tableau récapitulatif des différents rapports de vitesse

13 Brevet FR Planétaire fixe Bague de manoeuvre Satellite conique (il y a 3 satellites) Porte satellite où s’enroule le câble Systéme bille-ressort avec crans pour le passage d’une vitesse à l’autre Réducteur épicycloïdal pour réduire le couple à exercer sur la bague de manoeuvre

14 => La vitesse de rotation du porte satellite est plus faible que la vitesse de rotation de la bague de manœuvre, donc le couple à exercer par le cycliste sur la bague est plus faible que le couple exercé par le câble sur le porte satellite 5 Satellite S Planétaire fixe 6 Z6 Z3 Bague de manoeuvre 3 ZS Porte satellite 5 (PS)