RÉSUMÉ HISTORIQUE
1“ Le Bicycle (1790 à 1885).
Le premier appareil vélocipédique a été imaginé, en 1790, par M. de Sivrac. Le célérifère — tel était le nom de l’instrument — n’était, à proprement parler, qu’un jouet d’enfant, une sorte de cheval de bois monté sur deux roues (fig. 1). On enfourchait la machine, on prenait la tête de l’animal à deux mains et, à l’aide des pieds qui touchaient
Tig. 1. — Célérifère de 1790.
le sol, on se poussait en avant en se donnant de petits élans. Une telle machine n’était, pour ainsi dire, pas dirigeable et on la faisait changer de direction à grands coups de poing dans la tête du cheval.
Pour passer de cet instrument primitif au vélocipède, il y avait deux pas à faire : rendre le train d’avant mobile pour que l’appareil soit
dirigeable ; puis installer, à l’une des deux roues, des manivelles pour obtenir une propulsion continue.
Logiquement, et fatalement, ces deux perfectionnements devaient se suivre dans l’ordre où nous les énonçons. L’équilibre, à bicyclette, n’est possible qu’à cause de la mobilité de la roue d’avant, grâce à laquelle on développe les forces centrifuges nécessaires à la stabilité. Si donc, ce que nous ignorons, quelque inventeur eut, tout d’abord, l’idée d’ac-
Fig. 2. — La Draisienne.
tionner une des deux roues sans mobiliser le train d’avant, il dut immédiatement l’abandonner en constatant l’impossibilité de garder l’équilibre sur un tel instrument.
Ce n’est qu’en 1818, presque trente ans après l’apparition du premier célérifère, que le baron Brais de Sauerbronn, franchit ce premier pas en inventant sa draisienne. Deux barres de bois horizontales.
Fig. 3. — Le Hobby-Horse.
portant chacune sur une roue, réunies par une cheville, un gouvernail primitif, en forme de timon de charrette, à l’avant : telle était sa machine (üg. 2). A peine construite, elle fut perfectionnée en Angleterre où l’on substitua au lourd engin de Brais une machine en fer, plus élégante, qui fut baptisée du sobriquet de Hobby-Horse (üg. 3).
La draisienne, qui eut un instant de vogue, tomba bientôt dans un
oubli presque complet et il n'y avait plus guère que quelques rares amateurs qui usaient de cet instrument lorsque enfin Michaux inventa, en 18SB, le vélocipède.
Michaux était un serrurier-carrossier de Paris. On lui apporta, un jour, quelque vieille draisienne à répareret c’est en examinant cet engin que l’idée lui vint d’adapter des manivelles à la roue d’avant. Il monta, selon toutes probabilités, l’appareil et s’aperçut qu’on pouvait parfaitement se tenir en équilibre en levant les jambes. La notion d’un véhicule se déplaçant sous l’action d’un moteur imprimant un mouvement de rotation aux roues était alors courante puisque les chemins de fer existaient déjà. Il est donc tout naturel que Michaux, après cette première constatation, ait eu l’idée d’actionner l’une des deux roues. On peut s’expliquer ainsi comment cette pensée a pu germer dans son cerveau en 1853, tandis qu’elle n’était pas venue à Drais en 1818.
L’idée était certainement « dans l’air », car, presque en même temps que Michaux, d’autres inventeurs eurent la même conception. L’un d’eux, Lallemant, qui plus tard devint le collaborateur de Michaux, racontait que c’est en voyant un petit cheval mécanique d’enfant qu’il eut l’idée de transformer la draisienne.
Quoi qu’il en soit, le principe de tous nos appareils vélocipédiques à deux roues était trouvé et il ne restait plus qu’à perfectionner.
Pour nous rendre compte de ce qu’il y avait à faire, énumérons les qualités que l’on doit exiger d’une bonne machine :
1“ Elle doit être légère, quoique rigide, pour que le cycliste n’ait pas à traîner un poids mort inutile ;
2“ Le roulement sur le sol doit être doux ;
3“ La perte de travail dans les frottements aux axes doit être aussi faible qué possible ;
4“ Enfin, au point de vue de la vitesse, la machine doit avoir un assez grand développement.
Au lieu d’examiner successivement les diverses transformations d'ensemble qu’a subies le A'éJocipède, à partir de cette époq ue, nous préférons, pour le point de vue spécial auquel nous nous plaçons, étudier l’un après l’autre les divers points que nous venons d’énumérer. Cette méthode aura l’avantage de concentrer l’attention sur chaque détail et de mieux mettre en lumière les étapes successives de chaque partie de la machine.
Le vélocipède de Michaux et Lallemant (fig. 4), était tout en bois, avec des roues cerclées de fer, ce qui le rendait lourd et massif. On songea donc, tout d’abord, à le
Dans une roue de voiture, les rais travaillent à la compression et tout se passe, à chaque instant, Fi 6 4 vélocipède de Lallemant. comme si le moyeu étaitporté par
le rais vertical qui aboutit au point le plus bas de la jante. Dans les roues en tension, c’est le contraire qui a lieu : les rayons sont de minces fils d’acier, fortement tendus entre la jante et le moyeu, qui résistent à une traction, mais qui s’infléchiraient à la compression. Le moyeu présente deux joues latérales; de chacune de ces joues part une série de rayons qui viennent aboutir à un même cercle tracé sur la jante. Ces deux séries de rayons forment ainsi deux sortes de cônes très ouverts et cette disposition évite les déformations latérales de la roue. A chaque instant, le moyeu est comme suspendu à celui des rayons qui aboutit au point le plus élevé de la jante.
Cette transformation très ingénieuse des roues permit donc, tout
Fig. 5. — Le bicycle à la ûn de 1869.
d’abord, un premier allégement de la machine et, dès 1869, le vélocipède avait déjà pris une forme plus svelte et une certaine légèreté (fig. B)* Dans les premières roues en tension que l’on construisit, les rayons étaient directs, c’est-à-dire que chaque rayon était vissé normalement
dans la joue du moyeu. Comme le cavalier, au moyen des manivelles, imprime le mouvement de rotation au moyeu, c’est celui-ci qui entraîne toute la roue. 11 en résulte (flg. 6) qu’un rayon AB est sollicité, au point A oii il pénètre dans le moyeu, par une force f qui lui est normale et, à l’extrémité B où il est fixé à la jante, par une force f de sens contraire. Le rayon AB tend donc à s’infléchir et cette flexion, peu sensible dans les roues basses, était très appréciable dans les grandes roues des bicycles que l’on fit plus tard. Mais il y a plus : la force f produit au point A un effet de cisaillement et, pour éviter la rupture, on se vit forcé de donner aux rayons un diamètre beaucoup plus fort que celui qui était nécessaire à la simple solidité de la roue.
Malgré cela, les rayons cassaient fréquemment, toujours au ras du moyeu. La réparation est délicate et plus d’un mécanicien, peu
Fig. 6.
Fig. 7.
scrupuleux, au lieu de s’astreindre à retirer le bout de rayon resté encastré dans la joue, se contentait de percer un nouveau trou, un peu plus large, dans l’ancien, et de remplacer le rayon par un autre plus gros ; au bout de quelque temps, on avait une roue munie de rayons de tous les calibres. Bien entendu, de cette dissymétrie il résultait que les rayons plus faibles cassaient en plus grand nombre.
Ce n’est qu’à l’Exposition de 1878 que nous arrivèrent d’Angleterre les premières roues à rayons tangents. Ces rayons, comme leur nom l’indique, sont montés de façon à s'échapper du moyeu tangentiellement à sa circonférence. Dans ces conditions, le moyeu, au lieu d’agir normalement au rayon et de le cisailler, tire sur lui dans le sens AB de la longueur (fig. 7). On avait donc réalisé, ainsi, un progrès sensible.
Les premiers rayons tangents étaient simplement formés par un
fil d’acier qui, partant d’un point de la jante, passait dans un trou pratiqué dans la joue du moyeu pour retourner à la jante. Un même fll formait ainsi deux rayons. On cassait donc toujours deux rayons à la fois et, en fait, on en cassait beaucoup, car on n’avait fait que remplacer un défaut par un autre; le moyeu, en tirant sur le fil, le coupait au point de contact.
C’est Renard, croyons-nous, qui, le premier, eut l’idée de donner enfin aux rayons tangents leur forme actuelle en les rendant indépendants les uns des autres. Chaque rayon se compose (fig. 8) d’un fil d’acier renforcé à l’une de ses extrémités A, ayant la forme d’un
Fig. 8.
crochet à tête qui vient se loger dans une fente de la joue du moyeu. L’autre extrémité B est filetée et vient s’engager dans un écrou à tête passant dans une ouverture de la jante; c’est en serrant l’écrou B qu’on règle la tension des rayons.
Le rayon tangent, ainsi conçu, a de multiples avantages sur le rayon direct : il est plus solide, quoique plus léger ; son montage est plus facile et, par suite, son remplacement est beaucoup plus simple et n’exige pas, avec les bandages collés sur la jante, le démontage de ce bandage. Un cycliste un peu expérimenté peut aisément procéder lui-même au renouvellement partiel des rayons de sa machine.
En même temps que l’on modifiait le rayonnage, on perfectionnait aussi les jantes des roues. Cette question, d’ailleurs, est liée étroitement à celle de la douceur du roulement sur le sol, et, par suite, à celle des bandages.
Les jantes des premières roues, d’abord en bois et cerclées de fer, furent faites ensuite entièrement en fer. Pour une lourde voiture, qui écrase les cailloux sous son passage et dont la force vive acquise est considérable, de telles jantes sont très supportables; mais, pour un appareil comme le vélocipède, elles sont détestables. La machine est trop légère pour écraser les cailloux; elle bute donc sur chacun d’eux, saute par-dessus, et chacun de ces heurts, de ces sauts, outre qu’il occasionne une trépidation très désagréable pour le cycliste, se traduit par une perte de force vive qui n’est pas négligeable vis-à-vis de- la force vive acquise, relativement faible, de l’appareil. Le caillou ne cé-
dant pas à la roue, c’est la roue qui doit céder au caillou, et c’est en partant de cette idée, qu’on est arrivé, peu à peu, à imaginer le pneumatique, ce mangeur de cailloux suivant l’heureuse expression de M. Michelin.
Mais n’anticipons pas.
Dès 1869, et encore avec des jantes en hois (fig. 9), on commença à creuser la jante et à la garnir de caoutchouc. Qu’il y a loin de ces
premiers essais timides à nos bandages actuels ! On se servit d’ahord de caoutchouc pur, ou à peu près pur. La matière était coûteuse; elle durcissait au froid, s’amollissait au chaud ,jusqu’à devenir pâteuse, et, pour ces multiples raisons, on la protégea extérieurement par une hande métallique. Le progrès n’était guère sensible, car on roulait toujours sur une matière rigide. Ces premières tentatives causèrent bien des déboires à leurs inventeurs : cette gomme pure se déformait, coulait hors de la jante et se détachait ; à tel point que, pendant un certain temps, on abandonna le caoutchouc pour faire de multiples essais de jantes élastiques. On vit les choses les plus diverses : jantes doubles séparées par des ressorts à boudin; roues à rayons extensibles; jantes flexibles, etc.
Enfin, on eut l’idée de vulcaniser le caoutchouc et, du même coup, ori supprima bientôt la bande extérieure en zinc.
Ces premiers bandages n’étaient certes pas parfaits et il fallut de longues recherches et de coûteux essais jusqu’à ce que l’on sut travailler le caoutchouc de façon à lui donner les qualités de plasticité et de solidité suffisantes pour, tout à la fois, céder aux cailloux et résister à l’usure de la route ; mais ils permirent aussitôt d’alléger les roues en évident les jantes.
La jante d’une roue motrice d’un bicycle, à cause de son grand dia-
mètre, doit avoir une rigidité bien supérieure à celle de nos petites roues de bicyclettes. Les jantes pleines doivent donc toujours avoir un certain volume et ne peuvent être en tôle comme celles de nos machines actuelles, au risque de se voiler. Pour arriver à alléger la roue, en diminuant le poids de la jante, Truffault imagina la jawle creuse (üg. 10), c’est-à-dire une jante en tôle d’acier ayant la forme d'un anneau creux dont la section aurait vaguement la forme d’un A. Il obtint ainsi une jante très rigide quoique extrêmement légère et, au point de vue du bicycle, il réalisa un progrès très notable. Nous reparlerons, d’ailleurs, des jantes, plus tard.
Jantes pleines.
Jantes creuses.
Fig. 10.
Tandis que s’accomplissaient ces trois progrès : la roue en tension, le bandage de caoutchouc et la jante creuse, la forme générale de la machine subissait des modifications profondes.
Ce fut, en premier lieu, l’allégement du corps. Les vieux corps en bois cédèrent d’abord la place à des corps en fer, aussi lourds, mais plus élégants. Tant pour alléger la machine que pour adoucir les trépidations, la tige horizontale qui supportait la selle devint un ressort (fig. S).
L’idée d’employer des tubes en acier fut beaucoup plus tardive. C’est, paraît-il, encore à Truffault que Ton doit cette innovation.
Truffault commença par la fourche d’avant : avec deux fourreaux de sabre, il fit la première fourche creuse et c’est peut-être en souvenir de cette circonstance que les deux bras de cette fourche portent encore aujourd’hui le nom de fourreaux.
De la fourche, on passa, petit à petit, à tout le reste de la machine.
Pendant ce temps, le tracé général de l’appareil changeait de fond en comble. La machine étant devenue légère, roulant facilement sur le sol, on pensa naturellement à en tirer le plus grand profit possible. On voulut gagner en vitesse et, fatalement, le diamètre de la roue motrice fut accru. Par contre, la roue d’arrière, dont le rôle n’était que secon-
— lo —
daire et qui ne servait qu’au maintièn de l’équilibre, fut réduite le plus possible. On s’aperçut de cette vérité, énoncée par Poncelet ('/«troduction à la Mécanique industrielle, § 210), mais que certes pn ne lui a pas empruntée, que l’homme, pour travailler efflcacement des jambes, doit être dans une situation verticale, et on rapprocha le plus
Fig. 11. — Bicycle à rayons directs.
possible le cavalier du guidon pour le placer au-dessus des pédales.
En passant par toutes ces étapes logiques, le vélocipède était devenu bicycle (fig. H et 12).
Il nous reste, pour terminer ce résumé de l’histoire du bicycle, à
Fig. 12. — Bicycle à rayons tangents.
parler d’une dernière question, celle des roulements. Cette question est très importante car, à notre avis, sans le roulement à billes, a bicyclette n'aurait jamais vu le jour ou, du moins, n’aurait jamais pu réussir.
Le vélocipède est un transformateur du travail musculaire ; trans- -formateur remarquable dans l’état actuel, puisque, non seulement, il permet à l’homme d’utiliser son travail d’une façon beaucoup plus efficace que dans la marche (‘), mais encore parce que, grâce au grand nombre de muscles qu’il met utilement en jeu, le cycliste produit un travail total plus considérable que dans bien d’autres circonstances (®). Il y a donc tout intérêt à ce que le rendement de ce transformateur soit le plus grand possible et il faut, pour cela, qu’il ne soit perdu qu’une faible partie du travail, en particulier, dans les frottements intérieurs.
Dans une machine simple, comme le bicycle ordinaire, sans multiplication, le besoin d’adoucir les roulements ne se faisait pas sentir impérieusement ; c’est ce qui explique pourquoi les roulements ont été la dernière partie de la machine que l’on ait perfectionnée. Mais, dès qu’on eut essayé de multiplier les organes, la diminution des frottements intérieurs s’imposa comme une condition même d’existence. Pendant longtemps, tous les axes furent donc montés sur des coussinets à frottement lisse.
Le coussinet à billes,est cependant assez ancien, car, déjà, en 1857, on cite des exemples d’applications de coussinets de ce genre dans l’industrie P). Ce fut en 1869 — et c’est là, comme on a déjà dû s’en apercevoir, une année qui fait date dans la vélocipédie — qu’un constructeur, M. Suriray, prit un brevet pour coussinets à boules d’acier. Dès cette époque, il appliqua ce mode de roulements aux vélocipèdes, mais son invention n’eut que peu de retentissement.
L’adoption des coussinets à billes (flg. 13) fut longue à se répandre (^) e’, comme nous l’avons dit plus haut, ce n’est guère qu’à propos des machines à organes multiples, en particulier à propos des tricycles,
(1 ) Ou peut, à ce propos, remarquer qu’une grande partie du travail musculaire du marcheur est employé uniquement à le soutenir debout. Dans la bicyclette, au contraire, le cycliste, étant assis sur la selle et porté par la machine, utilise son propre poids, c’est-à-dire l’eUort correspondant au soutien dans la marche, à la propulsion.
(2) On pourra consulter, à cet égard, notre Nouveau Traité des Bicycles et Bicyclettes, second volume (Le Travail), qui contient de nombreuses données numériques sur le travail dépensé par un cycliste. En particulier, le dernier chapitre se termine par une comparaison du cycliste et du piéton, qui montre que ie rendement est presque triplé par remploi du vélocipède. D’autre part, si on compare ces résultats numériques aux travaux que peut produire un homme dans d'autres circonstances, mesurés avec les barotropes et haromoieurs, on constatera l’exactitude de ce que nous avançons.
(3) En 1861, dans un concours agricole, à Metz, il y avait des machines montées sur billes, mais en bois.
(4) Cela lient à ce que pour avoir de bonnes billes en acier, il faut pouvoir les trier daus un très grand nombre, de manière qu’elles aient toutes même diamètre, même dureté, etc.
que l’emploi de ces roulements se généralisa. Encore ne fut-ce qu’aux roulements principaux qu’on adapta des billes. La pédale à billes/; la direction à billes sont de date récente et postérieures à la bicyclette.
Le., bicycle avait donc atteint son apogée en 1884. A part quelques
Fig. 13. — Ancien coussinet à billes.
détails encore perfectibles et qui ne furent jamais modifiés à cause de l’oubli profond dans lequel cet instrument détrôné est tombé, tous les perfectionnements désirables pour cet appareil avaient été atteints. Ori avait tiré du vélocipède de Michaux tout ce qu’on pouvait en tirer; pour faire un pas de plus, il fallait une transformation profonde, une modification du principe même de l’appareil. Le fruit était mûr et fatalement devait tomber pour renaître sous une forme nouvelle.
2“ La Bicyclette (1885 à 1898).
Dans un vélocipède, il y a toujours une roue motrice et une roue directrice. La môme 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 lavant. Nous ne faisons qu’énoncer ce résultat, dont on trouvera la démonstration ailleurs (1), mais il nous explique pourquoi, sur les quatre types possibles, deux seulement ont survécu. Ce senties 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 multiplicatrke 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 (safetyj, 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. A vrai dire, ces bicycles, quoique beaucoup moins dangereux que le grand bicycle, n’étaient pas encore aussi sûrs 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.
(I) y oit Nouveau Traité des Bicycles et Bicyclettes, par C. Bourlet,
De 1883 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 essayè-
Fig. 14. — Le c
Fig. 15. — Le « cyclone ».
rent, mais en vain, de l’imposer au public. C’est de ces deux années que datent le cyclone (fig. ISl et le crypto (fig. 16 et 17), qui sont tous deux des bicycles à engrenages.
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’his-
toire de ces machines, aujourd’hui abandonnées, qui ne font que marquer une étape transitoire du bicycle à la bicyclette.
Dès la tin 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. Ce ne fut qu’un cri unanime : « Une machine avec la roue motrice à l’arrière ! Quelle hérésie ! quelle horreur I ». De fait, l’instrument (fig. 18) était fort laid. Au
lieu de transformer, de fond en comble, la machine, pour la mettre e n 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 ordi-* naire, car la réduction du diamètre de la roue motrice augmente peutêtre 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 (‘), et le bandage en caoutchouc, particulièrement le pneumatique, ne
(1) Dans nos machines actuelles, bien construites et en bon état, la perte de travail dans la transmission est de 3 à 3 “/o.
donne que très peu de tirage. D’autre part, la bicyclette, outre sa grande sécurité, permet au cyclisie 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 (fig. 19) nous arrivait d’Angleterre. Le pioner, c’est la bicyclette. Le créateur de cette
Fig. 19. — Le a pioner ».
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.
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,
Pour lui donner de la rigidité, on imagina (flg. 20) de le renforcer au
Fig. 21. — Bicyclette à corps droit avec figes de renfort.
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 (flg. 21) pour relier la selle à la direction. Tout cela alourdissait la machine et l’enlaidissait.
Les notions de mécanique n’emplissaient guère les cerveaux de tous les constructeurs ; leur méthode était bien simple : renforcer, ajouter des liges 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 addition-
Fig- 22. — Premier type de cadre; direction à pivots.
nelles 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
Fig. 23. — Modèle de 1888 ; corps droit.
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.
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.
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 builer 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 recon- Douille à billes, naissant 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.
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’adopla la direction à billes que pour pouvoir aller parader au Bois, les deux mains dans les poches.
Passons à l’examen rapide des transformations subies par la transmission. La chaîne fut Tunique transmission employée pendant long¬
temps. Les machines sans chaîne ne sont que très récentes et il n’y a pas lieu d’en parler dans ce bref historique, car elles n’ont pas d’histoire. Nous discuterons longuement à leur sujet plus loin.
Les pi’emières chaînes étaient des chaînes plates à maîllons pleins (flg. 26). Elles présentent divers inconvénients: la perte de travail qu’elles occasionnent est assez notable; elles usent rapidement les dents des pignons; enfin, lorsqu’elles sont mouillées ou couvertes de boue, le frottement du maillon sur la dent devient si considérable que ce maillon ne peut plus pénétrer à fond et que la chaîne se bloque.
Fig. 27. — Chaîne à rouleaux.
Pour éviter ces divers désagréments, on inventa, vers 1889, la chaîne à rouleaux qui, de suite, eut un grand succès, d’ailleurs mérité. Dans cette chaîne (fig. 27), le maillon plein est remplacé par un galet, dit
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« rouleau », qui tourne sur un manchon enveloppant un axe; chaque axe relie deux paires de flasques. Par cette disposition, le frottement du maillon sur la dent est remplacé par le frottement de l’œil du galet sur le manchon. Non seulement ce frottement est réduit dans le rapport du rayon du galet à celui du manchon, mais encore les parties frottantes, au lieu d’étre à nu et susceptibles de se salir, sont protégées et restent, relativement, toujours lubrifiées. Les pignons ont des dents très larges dont l’usure est, d’ailleurs, négligeable.
On possédait donc là une très bonne chaîne et il semble que le seul changement à tenter eût été de la perfectionner: mais la bicyclette a ses modes tout comme le costume; et puis, si l’on ne changeait rien, les constructeurs ne vendraient pas assez. Un fâcheux retour en arrière se produisit et, en 1893, les maisons anglaises remirent sur le marché les détestables chaînes plates, un peu modifiées, il est vrai (fig. 28), mais toujours aussi mauvaises. Le bon public se laissa faire
Fig. 28. — Chaîne plate modiliée.
et dut gémir pendant deux ans, jusqu’à ce que les fabricants se décidassent à nous rendre enfin la chaîne à rouleaux.
A la question de la chaîne se rattache celle du réglage. Celui-ci, lui aussi, subit de fâcheuses fluctuations.
Pour régler la tension de la chaîne, il faut faire varier la distance de l’axe de la roue motrice au pédalier. On peut faire varier cette distance et obtenir ce réglage, de deux manières : soit en déplaçant la roue-arrière, soit en faisant mouvoir le pédalier.
De ces deux procédés, le plus naturel, et aussi le meilleur, est le premier ; car la roue motrice, devant pouvoir être facilement démontée, est déjà forcément déplaçable. C’est par ce mode de réglage qu’on débuta. L’axe de la roue motrice, au lieu de se loger dans une ouverture circulaire, vient se placer dans une rainure dans laquelle une vis de tension permet de la faire mouvoir. Un grand nombre de nos machines actuelles possèdent encore ce réglage, d’ailleurs excellent quoiqu’il exige, de la part du cycliste, un peu d’attention pour ne pas placer la roue de biais. Nous en reparlerons plus loin (p.95, fig. 124).
Dès 1889, on s’ingénia à trouver du nouveau. C’est vers cette époque.
que nous nous souvenons avoir vu les premiei’s réglages par le pédalier. Dans ce dispositif (lig. 29), le pédalier est mobile autour d’un axe et est maintenu par une vis de tension à double écrou. C’était évidemment une idée fâcheuse. Le pédalier est la pièce de la machine qui supporte les plus grands efforts ; il faut donc qu’il offre une grande rigidité. Sous l’action dissymétrique des manivelles et de la chaîne, il tend à tourner et, fatalement, l’axe de rotation auquel il était alors suspendu, subissait une torsion du côté de la chaîne.
Ce premier essai fut bientôt jugé mauvais et on revint au premier mode, mais modifié. Au lieu de monter l’axe de la roue-arrière dans une rainure, on l’installa dans un excentrique. Pour régler la tension de la chaîne, il suffit de faire tourner l’excentrique, qui déplace ainsi l’axe et, chose avantageuse pour les maladroits, le déplace de façon qu'il reste toujours parallèle à lui-même. Ce réglage n’a qu’un inconvénient, c’est de n’avoir qu’une course très limitée ; il ne peut donc s’appliquer qu’à une bonne chaîne qui ne s’allonge que modérément.
Depuis lors, les deux réglages par la roue-arrière existaient seuls le réglage à rainure étant le plus fréquent. Mais voici qu’aux derniers Salons du cycle, figuraient, de nouveau, des pédaliers mobiles. Ces retours en arrière sont vraiment désolants, et les constructeurs qui espèrent tirer un profit de la vente de ces soi-disant nouveautés, nous paraissent vraiment manquer un peu trop de scrupules.
Le pédalier mobile à excentrique est cependant tolérable, mais il donne un réglage très limité; il s’impose quelquefois dans les machines multiples.
Nous terminerons ces notes historiques préliminaires par quelques mots sur les bandages.
En 188o, lors de l’apparition de la bicyclette, le bandage de caoutchouc, dénommé depuis bandage plein, était employé couramment pour les bicycles. C’est donc celui qu’on adopta d’abord. On se faisait alors, généralement, une idée très fausse sur le bandage optimum. On raisonnait par analogie avec les voitures et, comme nous l’avons déjà dit, une telle analogie n’existe pas. Les expériences des savants, comme le général Morin, Dubuit et d’autres, qui avaient étudié le tirage des voitures, avaient conduit à la conclusion qu’il y avait, pour les voilures, avantage à employer une jante très rigide et pas trop large. On eut le tort d’assimiler la bicyclette, si légère, aux lourdes charrettes.
Quoi qu’il en soit, peut-être imbus de ces idées, les constructeurs prônèrent,d’abord, la jante étroite et le bandage minuscule.
En 1888, le suprême de l’élégance était d’avoir une machine dont
Fig. 30. — Caoutchoucs creux.
les jantes étaient aplaties et le bandage en caoutchouc taillé en forme de tranchant, comme pour couper la route.
Le règne du petit plein ne fut pas long, et pour cause. L’année suivante (1889) vit naître le caoutchouc creux (flg. 30) qui eut, de suite, un grand succès. Presque en même temps, un vétérinaire anglais, Dunlop,
Fig. 31. — Les premiers bandages pneumatiques.
réinventait le pneumatique, qui avait déjà été imaginé, en 184o, par Thompson, mais n’avait presque pas été appliqué.
Ces premiers bandages pneumatiques (flg. 31) ne furent que de bien timides essais et, pendant plus de deux ans, l’opinion générale fut que ce
n’étaient que des bandages do fantaisie, tout au plus bons pour des courses sur piste. Ils étaient formés de simples tubes de caoutchouc, collés sur la jante et maintenus par des bandes de toiles. Le caoutchouc était de mauvaise qualité, trop sablonneux, mal vulcanisé, et ces pauvres pneumatiques crevaient lamentablement à tout instant.
Le public défiant, et avec raison, se contenta des creux qui, en attendant que le pneumatique se perfectionnât, pullulèrent sur le marché. On en fit de toutes formes et de toutes dimensions. On discuta sur la forme du canal intérieur, la plus propre à fournir un bandage bien élastique et, en somme, on finit par faire d’excellents bandages qui, actuellement encore, sont très appréciés pour les macliines rustiques destinées à un dur service.
Cependant, le pneumatique était, enfin, sorti des limbes. Les single tubes Clincher, Boothroyd et autres, étaient devenus acceptables et commençaient à offrir quelques garanties de sécurité.
Au tube simple succéda le tube double, composé de la chambre à air et de l’enveloppe, l’une portant l’autre; et enfin, M. Michelin lança son premier bandage démontable à tringles. Le pneumatique était décidément entré dans le domaine pratique. Les caoutchoucs n’étaient pas encore bien fameux, mais le bandage devenant réparable en quelques minutes, sur route, la crevaison n’avait plus grande importance. Six. mois après, la maison Dunlop exhibait, à son tour, un pneumatique détachable; et, depuis, toutes les maisons, anciennes et nouvelles, ont créé, à l’envi, les types les plus variés, dont plus d’un est excellent.
A cette énorme concurrence, le pneumatique a beaucoup gagné. Les outillages et les procédés se sont perfectionnés; les matières employées sont plus pures. Par sélection et par tâtonnements, on est arrivé à connaître la meilleure manière de travailler le caoutchouc pour qu’il résiste victorieusement à la route; et, si le pneumatique increvable, cette utopie, n’existe pas, on est parvenu, du moins, à faire le pneumatique qui ne crève presque pas, ce qui est déjà joli. C’est à un tel point, qu'on se demande, maintenant, s’il est bien nécessaire que le pneumatique soit démontable. Ne nous a-t-on pas offert, aux derniers Salons, des single tubes non démontables, comme la dernière nouveauté d’outre-mer! Nous sommes décidément destinés, en vélocipédie, à tourner en rond. Pour une fois, le retour en arrière est explicable; mais nous ne sommes pas convaincu qu’il soit utile.