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ëSuspension élastique combinée avec un dispositif a- mortisseur et récupérateur de l'énergie provenant de secousses et de trépidations*
La présente invention a pour objet un mécanisme comportant la combinaison d'une suspension élastique avec un dispositif amortisseur et récupéra- teur de l'énergie provenant des secousses et des tré- pidations, ledit mécanisme présentant les caractéris- tiques suivantes :
1 / La suspension élastique est cons- tituée par un:
cadre articulé déformable qui supporte le poids dont les déplacements sont à amortir et qui est solidaire d'un levier oscillant suivant les dé- formations du cadre et dont les mouvements sont trans- mis à deux tiges dont l'une est reliée à un ressort de et dont l'autre agit sur le dispositif amortis-
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seur et récupérateur;
2 / La position des points d'appui des deux tiges dont il est question sous 1 / sur le levier re- lié au cadre déformable est réglable de manière qu'on puisse l'approprier au poids dont les déplacements doivent être amortis;
3 / L'une des tiges dont il est question sous 1 / est articulée sur un levier dont les deux branches pivotent sur les embases d'une roue à rochet sur laquelle peut agir un cliquet monté sur ledit le- vier, un cliquet de retenue étant prévu pour empêcher le s retours de la roue à rochet lors du retour en ar- rière du levier;
4*/ La roue à rochet dont il est question sous 3 / est solidaire d'une pièce en forme de cuvette qui peut se déplacer angulairemetn par rapport à une seconde pièce formant plateau, les deux pièces étant montées librement sur l'axe autour auquel peut oscil- ler le levier dont il est question sous 3 /;
5 /Entre la pièce à cuvette et la pièce à plateau dont il vient d'être question ci-dessus et qui forment barillet est monté un ressort spiral dont l'une des extrémités est reliée à l'une des pièces, tandis que l'autre extrémité est reliée à la. seconde pièce;
6 / La pièce en forme de plateau porte extérieurement deux séries de dents formant également carnes, les dents de la série extérieure étant suscep- tibles d'entraîner un cliquet articulé sur un levier relié transmission de l'énergie récupérée et les dents de la seconde série intérieure étant susceptibles de venir buter contre l'extrémité d'un second cliquet librement articulé, sur le bâti;
7 / La pièce en forme de cuvette porte
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extérieurement et au voisinage de la série de dents intérieure en forme de plateau une série de dents formant cames qui coopère avec la précédente et qui agit pour la déplacer sur l'extrémité du cliquet ar- ticulé sur le châssis;
8 / La transmission de l'énergie récu- pérée est réalisée'au moyen d'une tringle se termi- nant par une crémaillère portant une denture à rochet susceptible de venir en prise avec une roue à rochet
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montre mr/*m*>..noEoéw, ladite tringle, sous l'ac- tion du dispositif de récupération se déplaçant lon- gitudinalement pour provoquer la rotation de l'arbre moteur.
Sur le dessin annexé :
La fig. 1 est une vue partielle d'une bicyclette à laquelle a été appliqué le rnécanisme qui fait l'objet de l'invention;
La fig. 2 est une vue en coupe par son axe du dispositif amortisseur et récupérateur;
La f i g. 3 est une vue du même organe en coupe par III-III de la fig. 2';
Les fig. 4 et 5 sont des vues de détail de pièces du dispositif amortisseur et récupérateur.
Dans le mode de réalisation qui va être décrit et qui est représenté sur le dessin annexé, le mécanisme qui fait l'objet de l'invention est appliqué à une bicyclette, mais il est bien entendu quenelle application n'est citée qu'à titre d'exemple et que le même mécanisme pourra s'appliquer dans de nombreux cas et particulièrement à tous les véhicules.
La suspension élastique est constituée par un support 1 sur lequel est articulé en 2 un le- vier :3..il l'une des extrémités de ce levier est arti-
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culée en 4 une chape 5 dont la partie cylindrique re- çoit une douille 6 qui constitue le support de la selle qu'on vient fixer sur lui au moyen du boulon 7 de ser- rage. Une biellette 8 articulée d'une part à la chape 5 et d'autre part au support 1 relie ces deux éléments du cadre déformable constitué par les pièces 1, 3,5 et 8 et détermine, lors de la descente de-la selle, des déplacements horizontaux de celle-ci.
L'extrémité du levier 3 opposée à celle sur laquelle se fait l'articulation de la chape 5 se ter- mine par une tige filetée 9 sur laquelle, au moyen d'é- crous, on peut faire déplacer une pièce 10 de réglage qui s'appuie sur l'extrémité du levier.
La pièce 10 supporte deux tiges 11 et 12; la tige 11 s'appuie sur la pièce 10 par l'intermédiaire d'un couteau ou par tout autre moyen équivalent; quant à la tige 12, elle est articulée en 13 sur la pièce 10 ou sur un axe porté par ladite pièce.
La tige 11 se termine à son extrémité op- posée par une partie filetée vissée dans un nanchon 14, ledit manchon reliant d'autre part 1'.'extrémité de la tige du ressort 15 de traction fixé en 16 à un collier 17 solidarisé avec la base du cadre. Les deux tiges sont filetées : l'une à droite et l'autre à gauche pour permettre, par action sur le manchon 14, de donner au ressort 15 de traction une certaine résistance qu'on pourra ensuite régler rigoureusement, suivant la charge qui reposera sur la selle, par le déplacement plus ou moins grand de la pièce 10 sur le levier 3.
Quant à la tige 12, elle est reliée par son extrémité en 18 à une articulation faite sur un levier 19 dont le rôle sera expliqué ci-dessous et qui agit sur 1 'amortisseur-récupérateur.
On voit que, par cette disposition, seul
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le ressort de traction 15 équilibre la charge por- tée par la selle et que, suivant le poids de cette charge, les points d'articulation des tiges 11 et 12 sur la pièce 10, en s'éloignant du centre du levier
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3, aU@1lentent,proportionnellement à cet ÉPloignement, l'amplitude des oscillations du levier 3 ainsi que du levier 19 de l'avertisseur.
Ainsi que cela a été dit ci-dessus, la tige 12 est articulée à un levier 19 qui agit sur le dispositif amortisseur et récupérateur. Ce disposi- tif est représenté plus en détail sur les fig. 2, 3, 4 et 5.
Il est essentiellement constitué par un barillet formé de deux pièces 20 et 21.
La pièce 20 est en forme de cuvette cy- lindrique, tandis que la pièce 21 affecta une forme de plateau, les deux pièces venant joindre l'une contre l'autre et étant toutes les deux susceptibles de tourner indépendamment l'une de l'autre air un axe commun 22.A l'intérieur de la boîte formée par le barillet vient se loger un ressort spiral 23 qui est roula et qui est fixé par son extrémité extérieure sur une pièce 24 qui est perforée sur sa surface extérieure d'un certain nombre de trous.
L'extrémité intérieure du ressort 23 est fixée à la pièce 21 par un tenon @5; quant à. son autre extrémité, qui est fixée à la bague 24. elle est immobilisée par rapport à la pièce 20 par l'in-
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termédiaire d'un tenon 6 qui solidarise la bague 24 avec la pièce 20 ; une ouverture 27 percée dans la paroi extérieure de la pièce 20 permet de donner primitivement au ressort 23 la tension nécessaire.
La pièce 20 est solidaire d'une roue à rochet 28 air laquelle peut agir un cliquet 29 (fig. 4) qui est articulé sur le levier 19 commandé par les déplacements de la tige 12; le levier 19 est articulé sur la roue à rochet28.
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Lorsque, sous l'action des déplacements longitudinaux de la tige 12, le levier 19 oscille, le cliquet 29 articulé sur lui oscille également et pro- voque des déplacements angulaires de la roue 28 à rochet, ces déplacements étant fixés par un second cliquet 30 qui pivote sur un axe 31 monté sur le bâti de l'amortisseu r.
Sur le moyeu de la pièce 21 peut oscil- ler un levier 32 qui porte un cliquet 33 (fig. 1 et 2); le levier 32 porte à son extrémité un axe 34 sur lequel vient s'articuler l'extrémité d'une tige 35 de transmission.
Sur sa périphérie extérieure, la pièce 21 porte sur la moitié de sa largeur 4uatre dents 36 qui forment butée pour le cliquet 33, l'extrémité de ce cliquet pouvant venir s'appuyer contre l'une ou l'autre de ces dents 36; sur l'autre moitié de sa largeur et toujours sur sa"périphérie, la pièce 21 porte deux saillies 37 diamétralement opposées, l'une ou l'autre de ces saillies pouvant venir bâter/un cliquet double 38 qui peut osciller librement sur un axe 39 monté sur le bâti.
La périphérie extérieure de la cuvette 20 dans sa partie qui vient en contact avec la pièce 21 porte également deux saillies ou butées 40 diamé- tralement opposées; ces saillies forment cames et peuvent, pour certaines positions angulaires de la pièce 20, venir s'engager sous l'une des extrémités du cliquet 38 pour le faire osciller sur son axe.
L'extrémité de la tige 35 de transmis- ¯sion se termine par une crémaillère 41 portant des dents à rochet qui peuvent venir¯en prise pour cer- taines positions de la tige 35 avec une roue à rochet
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42 qui est montée entre l'épaule- ment du moyeu de la roue et la roue dentée commandée par la chaîne.
Un bras fixe 43 porte sur le côté un épaulement présentant une rampe 44, un galet 45 fixé sur la tige 35 pouvant venir agir contre cotte rampe pour dégager la crémaillère 41 de la roue à rochet 42, lorsque le ressort 46 de rappel qui agit sur le levier
32 oblige la tige 35 à revenir en arrière à sa posi- tion de départ.
Le bras 43 porte également un levier articulé 47 qui sert de guide à la tige 35 et quila maintient lorsqu'elle exerce une action motrice en prise avec la roue à rochet 42; un ressort 48 tend constamment à appliquer le levier 47 contre la tige
35.
Ce mécanisme fonctionne de la manière suivante :
La charge qui repose sur la selle et par conséquent sur le cadre déformable formé par les Pièces 3, 5 et 8 est préalablement équilibrée par le déplacement latéral dans un sens ou dans l'autre de la pièce 10 sur laquelle, par l'intermédiaire de la tige 11, agit le ressort de traction 15.
La tension du ressort 23 du barillet est réglée elle aussi et appropriée une foi s pour toutes à la charge posée sur la selle, ladite tension étant maintenue par l'arrêt de l'une quelconque des butées 37 contre l'extrémité du cliquet 38; elle est légalement maintenue constante, d'/part, par le cliquet d'arrêt 30 en prise avec le rochet 28 qui est solidaire de la pièce 20.
Le levier 32 est maintenu en arrière, c'est-à-dire dans la position qu'il occupe sur la fig.
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1, par le ressort 46, tandis que son cliquet 33 est en prise avec l'une quelconque des saillies 36 de la pièce 21.
La tige 35 articulée sur le levier 32 repose sur la rampe 44"par l'intermédiaire de son galet 45; à ce moment, et pour cette position de la tige 35, aucun contact n'existe entre la denture de la crémaillère 41 et la denture de la roue 42.
Lorsque, soit par suite d'une secousse d'importance quelconque, soit sous l'effet de vibra- tions ou encore du déplacement du centre de gravita de la charge, un mouvement de descente plus ou moins prononcé de la selle se produit, ce déplacement pro- voque une oscillation du levier 3; la tige 12 s'élè- ve en entraînant le levier 19 dont le cliquet 29, en prise avec la roue à rochet 28, fait tourner sur un certain angle la pièce 20 reliée à la pièce 21 par le ressort 23 du barillet.
Lorsque la suite d'un certain nombre d'oscillations de ce genre du levier 19, la pièce 20 a tourné autour de son axe de 90 par exemple, l'une des saillies-cames 40 de cette pièce soulève l'un des becs d'extrémité du cliquet double 38 ; pièce 21 devenue subitement libre et sous l'influence de la tension donnée primitivement au ressort 23 tourne sur son axe en entraînant énergiquement le levier 32 et par suite la tige 35 qui est articulée audit levier; à ce moment, la denture de la crémaillère 41 est en prise avec la denture de la roue 42 à rochet qui est clavetée sur le moyeu de la roue ;
ledéplacement de la tige 35 entraîne donc une rotation de la roue 42 et,transmet ainsi à la roue de la bicyclette l'énergie accumulée dans le. récupérateur et, qui provient 'des .oscillations de la charge-,'-
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Lorsque ce déplacement de la tige 35 est terminé, l'une des saillies 37 vient buter à nou- veau contre le cliquet 38, tandis que le bec d'extré- mité du cliquet 33/ rencontrant le galet fixe 49 (fig. 1)provoque le relèvement du cliquet et le dégage de l'une des butées 36 ;
le ressort 46 ramène le levier 3 et la tige 35 vers l'arrière et ces deux éléments du mécanisme viennent reprendre leur position primitive jusqu'à ce que, sous l'influence des oscillations de la charge, la roue à rochet 28 ait opéré un nouveau déplacement angulaire de 90 .
Il y a lieu de remarquer que les os- cillations du levier 12 ne réalisent pas en réalité un bandage du ressort 23, mais qu'elles provoquent un déplacement angulaire relatif des pièces 20 et 21 qui sont reliées au ressort commun 23 toujours ban- dé et qui maintient dans ces deux pièces un effort de réaction constant, cet effort ayant été réglé et déterminé primitivement lors de la tension initiale
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donnée au ressa.^-.-- la chargez sur la selle.
C'est donc la résistance qu'opposent, grâce au ressort, les deux pièces 20 et 21 aux diver- ses oscillations qui leur sont transmises qui joue le rôle d'amortisseur et qui permet ainsi de suppri- mer le coup de raquette tout en accumulant dans les deux pièces du barillet moteur l'énergie produite par les secousses et les vibrations de la charge et ce quelles que puissent être l'amplitude de ces se- cousses ou de ces vibrations ainsi que la vitesse avec laquelle elles se produisent.
Sur le dessin annexé, le mode de réali- sation représenté se rapporte à une récupération de
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l'énergie effectuée tous les quarts de tour de la pièce 20..Mais cette récupération peut se faire pour des déplacements angulaires de plus ou moins de 90 sui- vant le nombre des butées et des cames prévues sur les deux pièces.
L'énergie accumulée dans le barillet peut aussi et suivant les cas être transmise à la roue du véhicule par un dispositif autre que celui qui vient d'être décrit ; pourra, par exemple sur le moyeu de la roue un second pignon à. roue libre relié, pa une chaîne à une roue dentée solidaire de la pièce 21; les organes 32, 33, 35, 4Z, 43 et 47 sont alors sup- primas puisque la liaison est effectuée par la chaîne qui relie les deux roues dentées.
Il est bien entendu que le mode de réali- sation de l'invention qui est représenté sur le dessin annexé et qui s'applique à la récupération sur une bicyclette n'a été cité qu'à titre d'exemple et que l'in- vention n'est pas limitée à cette application, le mé- canisme pouvant également s'adapter à tout genre de véhicules ainsi qu'à tout objet ou machine soumis à des secousses, à des trépidations ou à des vibrations.