La Bicyclette (1885 à 1898)

mercredi 2 août 2017, par velovi

Dans La bicyclette, sa construction et sa forme, par C. Bourlet. Paris : Le génie civil : Gauthier-Villars 1899, numérisé à la demande en licence open source Version 1.0 etalab à partir de biu Santé Paris, 13.02.2017

Dans un vélocipède, il y a toujours une roue motrice et une roue di­rectrice. La même roue peut être, à la fois, motrice et directrice ; ou, au contraire, on peut prendre l’une des deux roues pour roue motrice et l’autre comme roue directrice. Il résulte de là qu’a priori, on pour­rait imaginer quatre types de vélocipèdes, en prenant les dispositions suivantes pour les roues :
1° Roue directrice, en même temps motrice, à l’avant ;
2° Roue directrice, en même temps motrice, à l’arrière ;
3" Roue directrice à l’avant, roue motrice à l’arrière ;
4° Roue directrice à l’arrière et roue motrice à l’avant.
Une discussion théorique de la question conduit à cette conclusion qu’il y a avantage à placer la roue directrice à l’avant. Nous ne fai­sons qu’énoncer ce résultat, dont on trouvera la démonstration ail­leurs ( Voir Nouveau traité des Bicycles et Bicyclettes, par C. Bourlet, t. I, chap. I, p. 32.), mais il nous explique pourquoi, sur les quatre types possi­bles, deux seulement ont survécu. Ce sont les deux types dans lesquels la roue directrice est à l’avant : le type n° 1, qui est le bicycle, et le type n° 3, qui est la bicyclette.
Le vélocipède de Michaux appartenait au premier type et ce sont les transformations successives de cet appareil qui ont donné naissance, comme nous l’avons montré, au bicycle, sans multiplication, que les Anglais appellent « gear ordinary ».
Ce grand bicycle avait un double défaut : c’était, d’une part, un ap­pareil dangereux, à cause des chutes fréquentes en avant ; c’était, d’au­tre part, une machine incommode et qui n’était guère accessible qu’à ceux que la nature avait doués de jambes très longues. Pour ces deux raisons, le bicycle restait un appareil de sport et ne pouvait devenir un instrument pratique, à la portée de tous, même des plus timorés, comme l’est aujourd’hui la bicyclette.
On songea, tout d’abord, à faire un engin de vitesse, mais on ne pensa pas immédiatement à une multiplication. Le type du vélocipède ordi­naire hantait trop les inventeurs, et Renard construisit un bicycle géant avec une immense roue motrice que l’on actionnait par l’inter­médiaire d’un parallélogramme.
Ce n’est guère qu’en 1884 qu’on eut enfin l’idée d’adapter à la ma­chine une transmission multiplicatrice telle qu’à chaque tour de la manivelle, la roue motrice fasse plus d’un tour. Bien entendu — on ne peut tout faire à la fois — on conserva d’abord le type bicycle et, en 1883, surgit une véritable floraison de bicycles dits de sûreté (safety, car les constructeurs, à leur grande joie, s’aperçurent que leurs nou­velles machines, construites originellement pour la vitesse, étaient, du même coup, beaucoup plus stables. À vrai dire, ces bicycles, quoique beaucoup moins dangereux que le grand bicycle, n’étaient pas encore aussi surs que nos bicyclettes).
Les transmissions les plus variées furent employées. La figure 14 représente un modèle de 1883, dit le kangaroo, avec une transmis­sion à chaîne.
Tous les systèmes d’engrenages furent utilisés par la suite.
De 1885 à 1893, le bicycle multiplié fit concurrence à la bicyclette, alors naissante. Tout particulièrement, pendant les années 1891 et 1892, il eut une vogue éphémère et quelques maisons anglaises essayèrent, mais en vain, de l’imposer au public. C’est de ces deux années que datent le cyclone (fig. 15) et le crypto (flg. 16 et 17), qui sont tous deux des bicycles à engrenages.

Fig. 14. — « Le kangaroo »

Fig. 15. — Le « cyclone »

Fig. 16. — Le « crypto ».

Fig. 17. — Multiplicateur du crypto.

Les discussions entre les partisans des front-drivers et les défenseurs des rear-drivers furent acharnées et cette lutte se termina par la vic­toire définitive de la bicyclette. Nous n’insisterons donc pas sur l’histoire de ces machines, aujourd’hui abandonnées, qui ne font que mar­quer une étape transitoire du bicycle à la bicyclette.
Dès la fin de 1885, quelques mois à peine après l’apparition des pre­mières safeties, fut lancé un nouveau type, le rover, qui, tout de suite, s’attira les quolibets de la presse cycliste.

Fig. 18. — Le « rover ».

Ce ne fut qu’un cri una­nime : « Une machine avec la roue motrice à l’arrière ! Quelle hérésie ! quelle horreur ! ». De fait, l’instrument, (fig. 18) était fort laid. Au lieu de transformer, de fond en comble, la machine, pour la mettre en harmonie avec le nouveau principe, on s’était contenté de conser­ver les grandes lignes du vélocipède et de modifier maladroitement ce qu’il était absolument nécessaire de changer. Ce qui est curieux, c’est que tous les chroniqueurs du temps, probablement peu forts en mé­canique, ne s’effarouchaient que d’une chose, c’est de voir la roue motrice à l’arrière. Un théoricien ne s’en serait pas effrayé, mais au­rait condamné la machine pour une tout autre raison.
En théorie, la bicyclette paraît d’abord inférieure au bicycle ordi­naire, car la réduction du diamètre de la roue motrice augmente peut-être le tirage et l’introduction d’une transmission accroît les frottements intérieurs. Cette infériorité n’est qu’apparente car, grâce aux roule­ments à billes, la perte de travail dans la transmission est très faible ( Dans nos machines actuelles, bien construites et en bon état, la perte de travail dans la transmission est de 3 à 5 %. et le bandage en caoutchouc, particulièrement le pneumatique, ne donne que très peu de tirage). D’autre part, la bicyclette, outre sa grande sécurité, permet au cycliste de se placer dans une position beaucoup plus favorable au jeu des muscles. Si donc, ce qui est pos­sible, il y a un léger accroissement dans les résistances passives, le travail que peut fournir le cavalier à bicyclette est beaucoup plus grand que celui qu’il peut donner à bicycle ; il y a compensation et au delà.
L’inventeur du rover, et presque tous les premiers constructeurs de bicyclettes, n’étaient heureusement pas des théoriciens car, sans cela, il est probable que nous en serions encore au vieux bicycle. Comme il arrive bien souvent, — et l’on pourrait citer de nos jours, à cet égard, l’automobilisme, — les premiers inventeurs n’étaient que des mécani­ciens d’occasion.
Le nombre des inventions auxquelles a donné lieu la bicyclette, est inimaginable. Dans le nombre, il s’en est trouvé quelques-unes de bonnes qui, à l’usage, ont été jugées telles et c’est par sélection, avec un déchet formidable, qu’on est parvenu aux types de machines, vrai­ment supérieures, que l’on emploie aujourd’hui.
Le rover, tout disgracieux qu’il était, avait ouvert une voie nouvelle. Un nouveau filon dans l’inépuisable mine vélocipédique était décou­vert et il fut exploité avec une rapidité invraisemblable.

En 1886, un an après l’apparition du rover, le pioner (flg. 19) nous arrivait d’Angleterre. Le pioner, c’est la bicyclette. Le créateur de cette nouvelle machine était assurément, celui-là, un technicien et des meil­leurs, car, d’un seul coup, il avait donné à son engin les grandes lignes que, depuis douze ans, on n’a plus modifiées.

Fig. 19. — Le « pioner ».

Du rover au pioner, il y a un pas de géant. L’ère de l’invention pro­prement dite était fermée, celle des perfectionnements allait s’ouvrir. Pour continuer cet aperçu historique, de même que nous l’avons fait pour le bicycle, nous suivrons en détail les modifications de cha­cune des parties de la machine, au lieu d’en étudier la transformation d’ensemble. Les premières bicyclettes étaient à corps droit avec une direction à pivots (fig. 20). La pièce principale du cadre était un gros tube ter­miné d’une part par un triangle portant deux pivots et, d’autre part, par une fourche arrière dans laquelle était logée la roue motrice. Un tube vertical le traversant, brasé sur lui, supportait, en haut, la selle et, par le bas, le pédalier. C’était la disposition du pioner. Ce type vécut jusque vers 1888.

Fig. 20. — Corps droit.

Pour lui donner de la rigidité, on imagina (fig. 20) de le renforcer au moyen de tiges additionnelles pleines reliant le pédalier à l’axe de la roue motrice et aux pivots. Ces premières tiges supplémentaires ne parurent bientôt pas encore suffisantes ; on en ajouta de nouvelles (fig. 21) pour relier la selle à la direction. Tout cela alourdissait la machine et l’enlaidissait.

Fig. 21. — Bicyclette à corps droit avec tiges de renfort.

Les notions de mécanique n’emplissaient guère les cerveaux de tous les constructeurs ; leur méthode était bien simple : renforcer, ajouter des tiges supplémentaires partout où la machine fléchissait. De ce train-là, on eût été loin.
Nous avons tout lieu de supposer que ce sont ces tiges additionnelles qui ont suggéré à quelque inventeur l’idée du cadre. Il suffit de jeter un coup d’œil sur la figure 21 et de la comparer à la figure 22, qui est celle du premier type de cadre, pour se rendre compte que le passage de l’une à l’autre se fait tout naturellement en supprimant le corps et ne conservant que les tiges de renfort. Ce premier cadre (fig. 22) date de la fin de l’année 1888. La direction est encore à pivots.

Fig. 22. — Premier type de cadre ; direction à pivots.

Fig. 23. — Modèle de 1888 ; corps droit.

Chose curieuse, poussant du premier coup la simplification à l’extrême, l’inventeur, contre toute règle de construction, supprima même la tige qui relie la selle au pédalier. C’était une faute : le cadre trop léger devint trop déformable. On s’en aperçut de suite et les machines à cadre du type 1889 (fig. 24), toujours à pivots, comprenaient un tube courbé reliant la selle au pédalier.

Fig. 24. — Modèle de 1889 ; cadre à pivots.

Les grandes lignes du cadre actuel étaient établies. Des modifica­tions lentes, tantôt basées sur des raisons théo­riques sérieuses, tantôt de pure fantaisie, condui­sirent au type dit « cadre Humber », le plus usité de nos jours.

Parmi ces transformations, il ne nous reste plus qu’à en signaler une seule, celle de la direction.

Jusqu’en 1889, l’articulation de l’avant sur l’arrière se faisait au moyen de pivots logés dans deux crapaudines, réglables, fixées à la fourche directrice. Il faut avoir usé de machines munies d’une semblable direction pour savoir quel bienfait a été l’invention de la douille à billes. On avait beau graisser et huiler les crapaudines, cela grin­çait toujours. Tous les dix kilomètres, on descen­dait de machine pour mettre une goutte d’huile à la direction ; cette huile coulait partout, salissait les machines, endommageait les bandages. Les pivots s’arrondissaient et la direction avait toujours un jeu invraisemblable. Aussi, doit-on être recon­naissant au constructeur, dont nous regrettons de ne pas connaître le nom, qui, le premier, imagina de remplacer le triangle des pivots par une douille dans laquelle passe le tube de direction.

Fig. 25, Douille à billes.

Les premières douilles, celles de 1889, étaient sans billes. C’était un progrès, mais faible, car la direction grinçait toujours. Puis, dès 1890, apparurent les douilles à billes (fig. 25). Tout d’abord, on les accueillit mal. L’emploi des billes paraissait excessif : après les moyeux à billes, les pédales ; après les pédales à billes, les douilles à billes ! Mais les protestations furent de courte durée. La nouvelle douille était vraiment très agréable et très douce. Avec elle le « lache-mains », ce tour de force des acrobates, devint possible pour tout le monde et il est probable qu’au début, plus d’un snob n’adopta la direction à billes que pour pouvoir aller parader au Bois, les deux mains dans les poches.