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" Vélocipède pourvu d'une roue dentée allongés
La présente invention est relative à un vélocipède dont le mouvement du pédalier est transmis à la roue pc teuse arrière par l'intermédiaire d'un mécanisme de tra mission comportant une on plusieurs roues dont le rayor est variable.
Dans les vélocipèdes de ce genre, la roue dentée : longée est solidaire du pédalier et est généralement ec
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wtt neetée par une chaîne àrP1gnon dent' cale sur l'arbre î la roue porteuse arrière.
Dans le vélocipède suivant l'invention, il existe en outre un dispositif d'entraînement en sens unique dj posé en un endroit quelconque du mécanisme de transmiss entre l'arbre de la roue porteuse arrière et la roue à rayon variable entraînée par le pédalier.
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La combinaison d'une roue de commande à rayon variable avec un dispositif d'entraînement en sens unique disposé entre cette roue et l'arbre de la roue porteuse arrière présente l'avantage de permettre l'obtention de multiplications différentes .
En effet, supposons que l'on ait un vélocipède dont la roue dentée allongée a le même nombre de dents qu'un autre vélocipède avec roue dentée circulaire.
Pour une vitesse linéaire donnée du vélocipède à roue dentée circulaire , la vitesse angulaire du pédalier a une certaine valeur pendant que l'effort moteur est exercé efficacement en pratique, c'est-à-dire pendant que le pédalier est au voisinage de sa position horizontale.
Pendant le pessage du pédalier au voisinage des points morts, la même vitesse angulaire est normelement conservée sans qu'un effort moteur soit effàcacement exercé en prati- que.
Pour la même vitesse linéaire du vélocipède è roue dentée allongée, la vitesse angulaire du pédalier est plus faible pendant que l'effort moteur est exercé efficacement si le pédalier est dirigé perpendiculairement au grand diamètre de la roue allongée. Grâce à la présence du dispositif d'entralnement en sens unique, cette plus faible vitesse angulaire peut être conservée pendant que l'effort moteur ne peut pas être exercé efficacement en pratique.
Le vélocipède suivant l'invention correspond alors en pratique à un vélocipède à roue dentée circulaire dont le rayon serait à peu près égal au plus grand rayon de la roue dentée allongée.
Si la résistance à l'avancement du vélocipède est relativement grande, l'usager, au lieu de faire tourner les pédales à vitesse angulaire constante, les fera tourner à une
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vitesse inversement proportionnelle au rayon d'attaque d chaîne par la roue dentée allongée et de ce fait augment par rapport au cas envisagé ci-dessus le nombre de fois l'effort moteur peut être exercé efficacement pendant un temps donné. Dans ces conditions le vélocipède correspon à un vélocipède à roue dentée allongée sans dispositif d traînement en sens unique et permettra par conséquent de liser une multiplication de vitesse plus faible, correspi dant à celle d'un vélocipède à roue dentée circulaire pr tant le même nombre de dents.
L'invention a également comme objet un dispositif p@ mettant de faire varier aisément par ltusager le rapport multiplication entre la roue dentée allongée et le pignoi arrière pendant la durée de l'application de lteffort moteur.
Avec les vélocipèdes connus, le rapport de multiplie tion susdit varie légèrement pendant que lteffort moteur est exercé efficacement mais la moyenne de ce rapport re: constante quelle que soit la valeur de l'effort résistant
Pour permettre de faire varier plus fortement ce rap en fonction de l'effort résistant, on prévoit, suivant l' vention, qu'un dispositif d'entraînement en sens unique a également disposé entre le pédalier et la roue dentée al] gée qu'il commande.
De cette façon, le vélocipédiste peut modifier comme le veut la position angulaire du pédalier par rapport à 1 roue de commande qu'il entraîne et faire varier en conséç ce le rapport moyen de multiplication entre la roue de ec mande et la dernière roue commandée pendant la durée de 1 plication de l'effort moteur .
L'invention est également relative à un vélocipède c
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portant une roue dentée allongée qui, par l'intermédiaire d'une chaîne, entraîne une roue dentée circulaire transnet- tant l'action motrice à la roue porteuse arrière, un dispositif étant prévu pour maintenir la tension de la chaîne sensiblement constante au cours de la rotetion de la roue dentée allongée.
L'invention a comme objet un dispositif tendeur de chaine particulièrement simple.
Suivant l'invention, le dit dispositif sert deuide à la chaîne en un point fixe se trouvent sur l'alignement qui joint deux points dont l'un est sur la verticale du oentre @ de la roue dentée arrière à une distance vers le bas du point supérieur de cette roue égale au diamètre moyen de la roue dentée allongée et dont l'autre est sur la verticale du centre de la roue dentée allongée à une distance vers le bas de ce centre égale au rayon moyen de cette roue allongée.
Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, le point fixe susdit sa trouve en outre dans le plan vertical de la chaîne au voisinage de la verticale de ce plan qui passe par la branche du cadre reliant l'arbre du pédalier à l'arbre de la roue arrière.
Dans ce cas, le point fixe susdit peut être matérialisé très simplement par le point inférieur d'une roulette ou
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d'une roue dentée dont pigoi,(perpendiculairement plan d'une roue dentée dont le pivot, erpenàiculairement au plan de la chaîne, est porté par une béquille verticale fixée au cadre et dirigée suivant la verticale susdite .
D'autres particularités et détails de l'invention appa- raîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement , quelques formes de réalisation de l'invention.
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Figure 1 est une vue en élévation d'un vélocipède suivant l'invention.
Figure 2 représente à plus grande échelle, en élév tion, la partie de ce vélocipède constituant l'inventio
Figure 3 est une vue analogue à celle de la figure dans le cas où la roue de commande a tourné de 90 .
Figure 4 représente une forme de réalisation d'une roue ovale convenant pour réaliser l'invention.
Figure 5 est un schéma théorique destiné à facilit la compréhension de la position occupée par le point fi du dispositif tendeur suivant l'invention.
Figure 6 est un schéma théorique montrant une posi préférée de ce point fixe.
Figure 7 est une vue latérale de la transmission é vélocipède suivant l'invention.
Figure 8 est, à plus grande échelle, une coupe sui la ligne VIII-VIII de la figure. 7.
Figure 9 est une vue latérale d'une variante d'un positif tendeur suivant l'invention.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations référence désignent des éléments identiques.
A la figure 1, on a représenté un vélocipède 3 cor tant un pédalier dont les pédales 3 sont montées sur la de commande 4 par l'intermédiaire d'un dispositif d'en nement en sens unique 5 (figure 2) représenté sous la d'une roue à rochet 5a solidaire des pédales et d'un quet 5b monté sur la roue de commande 4. Celle-ci est roue dentée elliptique mais elle pourrait avoir une au forme pourvu qu'elle soit allongée . Cette roue porrai exemple être une roue ovale ( figure 4) c'est-à-dire u formée par quatre arcs de cercle 4a, 4b, 4d, 4f qui se cardent deux à deux tangentiellement.
La roue dentée de commande 4 est connectée à un p
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denté commande 6 par une chaîne 7. Celle-ci/est montée sur l'arbre 8 de la roue arrière 9 ( figure 1), par l'interm-édiaire d'un dispositif d'entraînement en sens unique 10 ( figure 2) représenté sous la forme d'une roue à rochet 10a solidaire de l'arbre 8 et d'un cliquet lOb monté sur le pignon denté 6.
La présense du dispositif d'entraînement en sens unique 5 permet au vélocipédiste de modifier à l'aide des pieds la position angulaire des pédales 3 par rapport aux axes de l'ellipse. Dans la position angulaire représentée à la figure 2, l'effort moteur exercé sur les pédales donne lieu au couple moteur maximum et la chaîne 7 quitte la roue elliptique 4 à l'extrémité du grand axe de celle-ci. Le couple moteur maximum est donc exercé quand le rapport de multiplication de la vitesse est le plus grand. Si les pédales 3 étaient placées par rapport à la roue elliptique 4 comae représenté en traits interrompus à la figure 3, le rapport de multiplication serait le plus petit lorsque le couple moteur serait maximum.
Grâce au dispositif d'entraînement en sens unique 5, le vélocipédiste peut passer progressivement de l'une à l'autre de ces positions angulaires relatives et par conséquent choisir facilement le rapport de multiplication qui convient le mieux à la déclivité de la route et à sa fatigue.
Pour les besoins de la pratique, le petit axe de la roue elliptique 4 aura de préférence une longueur égale à environ la moitié de la longueur du grand axe. Cette proportion combinée au montage particulier de la roue elliptique sur les pédales met à la disposition de l'usager un changement de vitesse progressif dont les linites sont voisines de celles généralement réalisées en pratique.
La présence du dispositif d'entraînement en sens unique 10 permet à la chaîne 7 et à la roue elliptique 4 de s'immobiliser malgré l'avancement du vélocipède. Ce dispositif
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facilite donc grandement la mise en place des pédales dans la position angulaire convenable pendant que le vélocipède roule rapidement.
L'immobilisation de la chaîne 7 et de la roue ellipti- que 4 peut se produire rapidement dès qu'on cesse de pousse: vers l'avant sur les pédales 3 par suite des frottements se produisant dans la transmission.
On peut prévoir cependant un dispositif réalisant un le freinage supplémentaire de la transmission, ce dispositif étant avantageusement constitué par un tendeur de chaîne 11 ( figure 1 ) , connu en lui-même , et comportant un galet de renvoi lla soumis à l'action d'un ressort llb. Ce tendeur de chaîne réalise donc dans ce cas, en plus de l'effet compense teur de la variation de la longueur de la chaîne tendue provoquée par l'emploi d'une roue dentée allongée, un effet technique supplémentaire qui est favorable à la mise en place des pédales 3 par rapport à la roue elliptique 4.
La présence du dispositif d'entraînement en sens unique 10 entre la roue de commande 4 et l'arbre 8 de la roue porte arrière permet également de faire tourner les pédales à vite angulaire constante et égale à la vitesse angulaire pendant que l'effort moteur est exercé efficacement ( au voisinage d la position représentée à la figure 2). Pour obtenir ce résu il n'est évidemment pas nécessaire que le dispositif d'entra
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±4J, if\ nementV5 eXlste entre la roue de commande 4 et le pédalier 3
Au lieu d'un dispositif tendeur de chaîne ordinaire du de celui représenté en 11 à la figure 1, on peut avantageuse employer un dispositif tendeur comportant un point fixe 12 ( figure 5) à condition que ce point soit situé sur un align défini par les points 13 et 14 dont la position est détermin comme suit.
Considérens les deux positions de la roue dentée allong 4, la première avec le grand diamètre 4g-4h vertical et la
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deuxième avec le petit diamètre 4j-4k vertical. Soient 6a et ôb les deux points de la roue dentée arrière 6 sur la verticale de son centre 6d.
La distance 6b-4g comptée suivant le brin tendu de la chaîne dans la première position de la roue dentée elliptique est supérieure à la distance 6b-4j comptée suivant le brin ter.du de la chaîne dans la deuxième position de la roue dentée 4.
Il y aura compensation pour la longueur totale de la chaîne si le point fixe 12 est choisi de telle manière que la distance 12-4k soit plus grande que la distance 12-4h, et que l'égalité des différences, d'une part, entre 6b-4g et 6b-4j et,d'autre part, entre 12-4k et 12-4h soit réalisée.
Pratiquement, si cette compensation existe pour les deux positions considérées de la roue dentée allongée 4, elle existera aussi très sensiblement pour toutes les positions intermédiaires de cette roue dentée.
On peut démontrer que toutes les positions convenables du point 12 satisfaisant à l'égalité des différences susdites se trouvent sensiblement sur la ligne droite qui joint les points 13 et 14, le point 13 se trouvant sur la verticale du centre 6d, vers le bas, à une distance du point supérieur 6b de la roue dentée arrière 6 égale à la longueur du diamètre moyen ( demi-somme du plus grand et du plus petit diamètre ) de la roue elliptique 4 et le point 14 se trouvant à égale distance des points 4h et 4k, c'est-à-dire sur la verticale du centre 4m de la roue dentée elliptique ,vers le bas, à une distance de ce centre égale au rayon moyen de cette roue dentée elliptique.
En pratique, pour des facilités de construction, on choisira celui des points de l'alignement 13-14 qui se trouve en même temps sur la verticale du plan vertical de la chaîne 7 qui passe par la branche 2 (figure 6) du cadre reliant l'arbre 3a du pédalier à l'arbre 8a de la roue arrière.
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Le point 12 répondant à ces conditions se présente av une abscisse sensiblement vers le milieu de la distance 6@ ( figure 5) e avec une ordonnée sensiblement égale à la longueur du plus grand rayon de la roue dentée elliptique.
Le point 12 déterminé de cette façon peut être matéri lisé très simplement par une roulette ou une roue dentée 1 ( figures 7 et 8) portée par une béquille verticale 17 fixée au cadre 2. Dans le cas d'emploi d'une roulette, cette béquille est prolongée au-delà du pivot 16a de la ro lette de taçon à constituer des guides latéraux pour la ch 7. Elle peut être réalisée, comme représenté à la figure 8 moyen de deux flasques incurvées 17a et 17b rendues solida par des rivets 18. Les'extrémités de ces flasques devant e brasser le cadre 2 sont découpées de manière appropriée.
Leur serrage contre le cadre 2 peut être réalisé par boulon 19.
Le pivot 16a doit évidemment être perpendiculaire au : de la chaîne 7. Il fait donc avec le boulon 19, le même angle que celui ( voir figure 6) entre le plan vertical de la chaîne 7 et le plan vertical de la branche du cadre à laquelle la béquille est fixée. Ce n'est que pour simpli: le dessin que nous avons représenté à la figure 8 le boulo] 19 et le pivot 16a dans le même plan.
Au lieu d'employer deux flasques 17a et 17b, on pourri employer pour constituer la béquille 17, un tube dont les deux extrémités seraient découpées de façon à pouvoir recez d'une part, la roulette 16 et la chaîne 7, d'autre part, le cadre 2. Ce tube pourrait être soudé au cadre ,
La roulette 16 peut aussi avantageusement être portée un bras 20 (figure 9) dont le pivot 21 est perpendiculaire plan de la chaîne 7. Ce bras peut être immobilisé dans diff rentes positions angulaires par rapport au support 22 porte le pivot 21 par serrage contre ce support au moyen d'un écr
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23. Le support 22 est dirigé comme la béquille 17 suivant la verticame du plan de la chaîne qui passe par la branche du cadre.
Suivant cette forme de réalisation, la roulette 16, tout en restant au voisinage de la verticale susdite,permet d'effectuer, lors du montage, le réglage de la tension de la chaîne .
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux formes de réalisation représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution des éléments intervenant dans sa réalisation sans sortir de la portée du présent brevet.
REVENDICATIONS.
1. Vélocipède dont le mouvement du pédalier est transmis à la roue porteuse arrière par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission comportant une ou plusieurs roues dont le rayon est variable, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'entraînement en sens unique disposé en un endroit quelconque du mécanisme de transmission entre l'arbre de la roue porteuse arrière et la roue à rayon variable entraînée par le pédalier.