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Pédalier de bicyclette à plusieurs vitesses.
La présente, invention a pour objet un pédalier de bicyclette à plusieurs vitesses, permettant de faire varier le rapport de transmission, ou en d'au très terme s le développement, par une simple manoeuvre opérée par lecycliste, même en marche, sans devoir enlever ou retourner aucun pignon. Le but de l'inven- tion est donc essentiellement de pourvoir la bicyclette d'un moyen par lequel, tout comme pour une motocyclette ou une automobile, on puisse, en marche, par un simple déclanohement, modifier dans un sens ou dans l'autre le rapport de transmission entre l'arbre moteur (arbre du pédalier) et l'arbre commandé (arbre de la roue arrière ).
Essentiellement, ce but est réalisé en montant folles sur l'arbre du pédalier deux ou plusde roue de transmission (roues dentées, poulie à gorges) dont chacune porte un organe de transmission (chaîne, courroie trapézoïdale ou autre, câble) passant sur une roue réceptrice correspondante (roue dentée ou poulie à gorge) calée sur l'axe de la roue arrière ; les roues de trans-
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mission de l'arbre de pédalier peuvent être amenées chacune isolément en liaison avec un plateau ou tout autre organe rigide so- lidaire de l'arbre de pédalier ;
l'enolanohement, la sol idari sation amovible de l'une ou l'antre de ces roue s avec l'arbre du pédalier, de même quesa libération s'opère par tout moyen convenable, aisé à concevoir, et généralement connu, à partir d'une manette ou autre organe de manoeuvre, de préférence porté par le guidon, ce moyen devant cependant être tel qu'il ne puisse à tout moment y avoir qu'une seule roue enclanchée avec l'arbre du pédalier.
Une forme préférée de réalisation est celle où deux rapports de transmission sont prévus ; dans ce cas, on pourra monter une roue de transmission de chaque coté du cadre, c'est-à-dire une sur chaque bout de l'arbre de pédalier, et les deux roues de réception seront montée air les deux bouts de l'axe de la roue arrière. Cette construction équilibre parfaitement la bicyclette, et revient donc somme toute à doubler le système de transmission, c'est-à-dire à prévoir deux roues (dentées ou à gorge) sur l'arbre du pédalier, deux organes de transmission chaîne, câble ou courroie) et deux roue s réceptrices.
Un autre avantage de ce système est que le cycliste n'est plus tributaire desruptures de chaîne ou de dents ; si une chaîne vient à casser, il suffit de passer sur l' autre rapport de transmission, cet avantage étant particulièrement marquant dans les épreuvescyclistes, et même dans l'usage courant. D'autre part, cette disposition double et symétrique destransmissions permet aisément une position moyenne telle qu'aucune des transmissions n'est en prise, ce qui constitue un type de roue libre, en partant du moyeu de pédalier, permettant de supprimer facultativement le mécanisme de roue libre au moyeu arrière.
Enfin, l'invention prévoit, à l'effet de permettre des dif- férences notables dans les rapport de transmission, sans requérir du cycliste des efforts exagérés dans les grandes multiplications,
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d'équiper le pédalier d'un système de bras de pédaliers automatiquement allongeables, pendant la course motrice de la pédale, un tel système étant connu en lui-même, mais permettant, en combinaison avec le mécaniane à changement de vitesse, des écarts considérables entre la vitesse inférieure et la vitesse supérieure.
Un exemple de réalisation de l'objet de l'invention est représenté au dessin annexé à titre non limitatif, et dans lequel : fig.l est une coupe verticale par l'axe du pédalier, fig.2 est une vue en bout, le bras de manivelle et le plateau entraîné par celui-ci étant supposés enlevés, fig.3 est une vue en bout depièces enlevées s à la fig.2.
1 -2 désignent lestubes du cadre supportant entre eux, à leur extrémité inférieure, le moyeu creux 3 du pédalier. 4 est l'arbre du pédalier. Dans chacune deextrémités filetées du manchon µ est vissé le moyeu 5 d'une came 6, en coeur, ce moyeu étant dans l'exemple monté de manière à ce que lescamesoffrent une excentricité maximum, le petit rayon étant voisin de zéro.
Less moyeux 5 sont traver sés par l'arbre 4, et tournent librement sur lui grâce à de roulements s à aiguilles 1..Le s deux came s sont montéessymétriquement. Ellessont chacune enferméesdans un tambour piat 8, enfilé sur le bout correspondant de l'arbre 4 et claveté sur celui-ci.
Intérieurement, less fonds extérieurs 9 detambourscomportent une glissière diamétral10 dans laquelle peut se déplacer longitudinalement un bras rigide 11, muni d'une lumière allongée 12 que traverse l'arbre 4 ; chacun de cess bras faitt saill ie en dehorsde son tambour par une fendtre 13 pratiquée dans la jante de celui-ci, et il se prolonge extérieurement par une partie 14 portant en bout le pivot 15 de la pédale non représentée, Les bras 11-14 constituent donc chacun bras de pédalier, et il sont décalée de 180 .ils glis- sent contre la face externe de la came 6 correspondante et por-
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tent chacun deux galets 16 qui roulent sur la périphérie de la came 6, ces deux galetss étant disposéss de part et d'autre de l'arbre 4 et à un écartement tel qu'ilss sont tous deux toujours en contact avec leur came.
-il est évident que les cames 6, une fois vissées dans la position voulue, sont bloquées en place . par rapport au moyeu 3, Le cames sont réglée s de manière à ce que la grandeur du bras de levier soit la plus grande au moment de la course motrice de la pédale, donc par exemple à partir de la position verticale supérieure, jusque environ la position horizontale, ce réglage dépendant d'ailleurs essentiellement du cycliste, maispermettant, en tout cas, à la limite, avec un cercle de diamètre normal pour la pédale, d'obtenir un rayon égal sensiblement à zéro pour la par tie de résistance de la course, et un rayon maximum ( à peu près double du rayon normal des pédaliers) pour la partie motrice de la course.
On comprend que les camespeuvent offrir une excentricité moindre que celle représentée, qui est le caslimite. air chacun des moyeux 5 est monté, par l' interr.lédiaire d'un roulement à aiguilles 17 un petit manchon 18-18' à gorge circulaire 19; ce manchon est solidaire d'un plateau 20-20; de plus grand diamètre, muni à sa périphérie d'une gorge 21-21' qui, dans l'exemple, est de section trapézoïdale. Chacune de ces poulies 20-20' mène une courroie trapézoïdale 22 (dont seul le brin inférieur est représenté), cescourroies passant sur des poulies correspondantess non représentées, montéesur les s deux bouts de l'axe de la roue arrière.
Sur leur face externe, le s poulie 20-20' portent des nez ou dents, par exemple quatre nez 23, tandisque, à leur face interne, les fonds 24 detambours 8 sont pourvus d'encoches 25 (par exemple huit ou plus). Le nombre de nez et d'encochespeut varier, et l'on comprend qu'ils ne doivent pas nécessairement être répartis symétriquement sur la même circonférence ; il peut y avoir des décalages entre les écartements.
Dans le s gorge s 19 de s manchons 18-18' reposent le s bras ou
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fourcheterminales 26-26' d'une pièce 27 montée pivotante en .....
28 sur un collier 29 fixé au tube 1 ; cette pièce ou bascule 27 possède deux oeillets 30 de part et d'autre du pivota, et de chacun de ces oeillets, part un câble 31-31' Les deux câbles 51 -Si ' abouti ssent à un secteur commun 32, monté pivotant en 33; ce secteur se trouve sur le guidon, ou est commandé à par- tir d'une commande appropriée quelconque partant du guidon et telleque, dansune position de pivotemen t, la bascule27 pivote dans la position de la fig.l, tandis que dans l'autre position de pivotement, la bascule 27 prenne la position pivotée indiquée en pointillés à la fig.l.
De toute façon, aussi bien pour la bascule 27 que pour le secteur 32 et la commande de celui-ci, il est nécessaire de prévoir desblocagesou verrouillagesautomati- ques (billes à ressort, crans, etc. ) assurant toujours le main - tien de cespièces dans toute position choisie. Suivant que la bascule 27 a été amenée dans la position en traits pleins ou danscelle en pointillés, lemanchon 18 aura été déplacé versla droite ou la gauche, mettant en prise les nez de la poulie 20 avec lesencochesde tambour 8 pour assurer l'entraînement de la roue arrière par la poulie 20 (petite vitesse) ou dégageant ce s nez, pour amener lesnez de la poulie 20' en prise avec les encochedu tambour correspondant et assurer la transmi ssion par la grande poulie 20' (grande vitesse).
Le passage d'une vitesse à l'autre se fait en marche, sansdescendre du vélo.
On comprend que si la commande permet pour la bascule une position intermédiaire pour laquelle les s nez de droite et le s nez de gauche sont dégagésde leursencoches, on aura une pério- de de marche à vide, pendant laquelle (descentes par exemple) le cycliste n'aura plusà pédaler.
Au lieu d'une courroie de section trapézoïdale, on peut évi- demment choisir toute autre section, même la section plate ; on peut également remplaoer lescourroies par descâbles ou même par de chaînes. Dansce dernier cas, lespoulies s 20-20 seront en forme de pignons denté s.
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L'invention peut être appliquée aux bi cycl ette smodernes, avec pignons fixeset libres avec déclanchement, à l'arrière, à frein torpédo ou à tambour.
On peut également prévoir plusde deux vitesses ; par exem- ple, chaque poulie 20-20' peut être double (deux gorgesde dia- mètres différents), et être combinés avec le système connu de dérailleur qui fait passer la courroie, etc. d'une gorge à l'au- tre, tout en maintenant la tension nécessaire. Pratiquement, ce- pendant, deux vitesses suffisent.
On conçoit que le système de bascule 27 peut être remplacé, par tout autre équivalent, tel qu'un manchon coulissant sur le moyeu 3, etc..
Enfin, il est bien stipulé que l'exemple décrit et préféré n'est nullement limitatif et que l'invention englobe toutes va- riante comprises dans les s revendications ci-dessous. Ainsi, pour alléger l'ensemble, on pourrait prévoir sur les s moyeux des cames, desgriffes d'enclanchemtn, coopérant avec desgriffes correspondantes des poulies 20-20' ou de leur manchon, supprimant ainsi le s nez et leurs encoches, et permettant même de supprimer de fonds portant ce encoches.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Multi-speed bicycle crankset.
The present invention relates to a bicycle crankset with several speeds, making it possible to vary the transmission ratio, or in at least the development, by a simple maneuver operated by the cyclist, even while walking, without having to remove or return no pinion. The object of the invention is therefore essentially to provide the bicycle with a means by which, just as with a motorcycle or an automobile, it is possible, in motion, by a simple release, to modify in one direction or in the another is the transmission ratio between the motor shaft (crankshaft) and the controlled shaft (rear wheel shaft).
Essentially, this goal is achieved by mounting idly on the crankshaft two or more transmission wheels (toothed wheels, grooved pulley) each of which carries a transmission member (chain, V-belt or other, cable) passing over a wheel corresponding receiver (toothed wheel or grooved pulley) wedged on the axis of the rear wheel; the wheels of trans-
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mission of the crankshaft can each be brought in isolation into connection with a chainring or any other rigid member attached to the crankshaft;
the enolanohement, the removable sol idari sation of one or the other of these wheels with the crankshaft, just as its release takes place by any suitable means, easy to design, and generally known, from a lever or other maneuvering member, preferably carried by the handlebars, this means having to be such that at any time there can only be one wheel engaged with the crankshaft.
A preferred embodiment is where two transmission ratios are provided; in this case, we can fit a transmission wheel on each side of the frame, that is to say one on each end of the crankshaft, and the two receiving wheels will be mounted at both ends of the rear wheel axle. This construction perfectly balances the bicycle, and therefore amounts to doubling the transmission system, that is to say to provide two wheels (toothed or grooved) on the crankshaft, two transmission members chain, cable or belt) and two receiving wheels.
Another advantage of this system is that the cyclist is no longer dependent on chain breaks or teeth; if a chain breaks, it suffices to switch to the other transmission ratio, this advantage being particularly noticeable in cycling events, and even in everyday use. On the other hand, this double and symmetrical arrangement of the transmissions easily allows an average position such that none of the transmissions is engaged, which constitutes a type of freewheel, starting from the bottom bracket hub, optionally eliminating the mechanism. freewheel at the rear hub.
Finally, the invention provides, in order to allow notable differences in the transmission ratio, without requiring the cyclist to exaggerate efforts in large multiplications,
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to equip the crankset with a system of automatically extendable crank arms, during the driving stroke of the pedal, such a system being known in itself, but allowing, in combination with the gear change mechanism, considerable differences between lower gear and higher gear.
An exemplary embodiment of the object of the invention is shown in the accompanying drawing without limitation, and in which: fig.l is a vertical section through the axis of the crankset, fig.2 is an end view, the crank arm and the chainring driven by it being supposed to be removed, fig.3 is an end view of parts removed in fig.2.
1 -2 denote the tubes of the frame supporting between them, at their lower end, the hollow hub 3 of the crankset. 4 is the crankshaft. In each of the threaded ends of the sleeve µ is screwed the hub 5 of a cam 6, in the middle, this hub being in the example mounted so that lescames provide maximum eccentricity, the small radius being close to zero.
The hubs 5 are traversed by the shaft 4, and turn freely on it thanks to needle bearings 1 .. The two cams are mounted symmetrically. They are each enclosed in a piat drum 8, threaded onto the corresponding end of the shaft 4 and keyed to it.
Internally, the outer bottoms 9 of drums include a diametral 10 slide in which a rigid arm 11 can move longitudinally, provided with an elongated slot 12 through which the shaft 4 passes; each of these arms protrudes outside its drum by a splitting 13 made in the rim thereof, and it is extended externally by a part 14 carrying at the end the pivot 15 of the pedal, not shown, The arms 11-14 each therefore constitute a crank arm, and they are offset by 180. They slide against the outer face of the corresponding cam 6 and carry
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each tent two rollers 16 which roll on the periphery of the cam 6, these two rollers being arranged on either side of the shaft 4 and at a spacing such that they are both still in contact with their cam.
-it is obvious that the cams 6, once screwed in the desired position, are locked in place. in relation to hub 3, The cams are adjusted so that the magnitude of the lever arm is greatest at the moment of the driving stroke of the pedal, so for example from the upper vertical position, up to approximately the horizontal position, this adjustment depending moreover essentially on the cyclist, but allowing, in any case, at the limit, with a circle of normal diameter for the pedal, to obtain a radius equal to substantially zero for the resistance part of the stroke, and a maximum radius (about double the normal radius of the cranksets) for the driving part of the stroke.
It is understood that the cams can offer less eccentricity than that shown, which is the limited case. air each of the hubs 5 is mounted, by inter.lediary of a needle bearing 17, a small sleeve 18-18 'with a circular groove 19; this sleeve is integral with a plate 20-20; of larger diameter, provided at its periphery with a groove 21-21 'which, in the example, is of trapezoidal section. Each of these pulleys 20-20 'leads a trapezoidal belt 22 (of which only the lower end is shown), these belts passing over corresponding pulleys not shown, mounted on both ends of the axis of the rear wheel.
On their outer face, the pulley 20-20 'carry noses or teeth, for example four noses 23, while, on their internal face, the bottoms 24 of drums 8 are provided with notches 25 (for example eight or more). The number of noses and notches can vary, and it is understood that they do not necessarily have to be distributed symmetrically on the same circumference; there may be offsets between the clearances.
In the throat s 19 of s sleeves 18-18 'rest the s arm or
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terminal fork 26-26 'of a part 27 pivotally mounted in .....
28 on a collar 29 fixed to the tube 1; this part or lever 27 has two eyelets 30 on either side of the pivot, and from each of these eyelets, a cable 31-31 'The two cables 51 -If' end in a common sector 32, pivotally mounted in 33; this sector is on the handlebars, or is controlled from any suitable control from the handlebars and such that, in a pivoting position, the rocker 27 pivots into the position of fig.l, while in the another pivoting position, the rocker 27 takes the pivoted position indicated in dotted lines in fig.l.
In any case, both for the lever 27 and for the sector 32 and the control thereof, it is necessary to provide automatic locking or locking (spring balls, notches, etc.) always ensuring the maintenance of these parts. in any chosen position. Depending on whether the lever 27 has been brought into the position in solid lines or in that in dotted lines, the sleeve 18 will have been moved to the right or to the left, engaging the noses of the pulley 20 with the drum notches 8 to ensure the drive of the drum. rear wheel by pulley 20 (low speed) or disengaging this s nose, to bring the nose of pulley 20 'into engagement with the notches of the corresponding drum and ensure transmission by large pulley 20' (high speed).
The change from one gear to another is done while walking, without getting off the bike.
We understand that if the command allows for the rocker an intermediate position for which the s right nose and the left nose are released from their notches, there will be a period of idling, during which (downhill for example) the cyclist will no longer have to pedal.
Instead of a V-section belt, it is obviously possible to choose any other section, even the flat section; you can also replace the belts with cables or even chains. In the latter case, the 20-20 pulleys will be in the form of toothed gears.
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The invention can be applied to modern bi-cycles, with fixed and free gears with release, at the rear, with torpedo or drum brake.
It is also possible to provide more than two speeds; for example, each pulley 20-20 'can be double (two grooves of different diameters), and be combined with the known system of derailleur which passes the belt, etc. from one throat to another, while maintaining the necessary tension. In practice, however, two speeds are sufficient.
It will be understood that the rocker system 27 can be replaced by any other equivalent, such as a sleeve sliding on the hub 3, etc.
Finally, it is clearly stated that the example described and preferred is in no way limiting and that the invention encompasses all variants included in the claims below. Thus, to lighten the assembly, one could provide on the s hubs of the cams, engagement claws, cooperating with the corresponding claws of the pulleys 20-20 'or of their sleeve, thus eliminating the s nose and their notches, and even allowing to remove funds bearing this notches.
CLAIMS.
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