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Il PERFECTIONNEMENTS aux CHANGEMENTS de VITESSE; "
L'objet de la, présente invention est un dispositif de changement de vitesse où un excentrique déplace, sur commande, un plateau intermédiaire transmettant à un pla-¯ teau solidaire de la roue motrice l'entraînement d'un plateau moteur grâce à des sabots susceptibles de coulis- ser dans des rainures radiales prévues à cet effet dans deux des plateaux, la position des sa-bote dépendant de la commande de l'excentrique et règlant la vitesse de rota- tion du plateau solidaire de la roue motrice, dit pla- teau "récepteur".
Ce dispositif se caractérise par un certain nombre de perfectionnements apportés aux roulement à billes, aux sabote d'entraînement et à leurs chemins de galets de
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coinçage, ces perfectionnements remédiant à autant de dé- faute des appareils similaires déjà existants en mainte- nant dans des limites rigoureusement établies les efforts tangentiels, et en supprimant ainsi les risques de grippa- ge ou d'éclatement des plateaux.
Ces perfectionnements sonsistent :
1 ) à loger les billes dans des roulements tels qu'elles ne subissent aucun effort hors de leur plan de roulement, ce qui supprime les risques d'écartements laté- raux et de blocage complet de l'appareil, comme c'est sou- vent le cas dans les roulements à cônes, ce perfectionne- ment est appliqué au roulement porteur du plateau inter- médiaire (ou transmetteur) d'une part, et à celui qui s'intercale entre le plateau moteur et l'excentrique d'au- tre part; ,
2 ) à loger les galets des sabots d'entraînement danA un guidage tel qu'ils ne puissent se placer obli- quement par rapport à leur direction de marcher et à leur sabot et ainsi risquer de détériorer et de bloquer anor- malement l'ensemble des pièces au moment de l'embrayage;
3?) à profiler les sabots eux mêmes de façon à maintenir constant l'angle de coinçage des galets, pendant la période d'entraînement et malgré l'usure de leur sabot, et d'éviter ainsi une augmentation dangereuse de l'effort de coinçage entraînant l'éclatement du plateau transmet- teur.
A titre d'exemple concret, on a représenté, sur les dessins ci-contre, un tel dispositif appliqué à un change- ment de vitesse pour bicyclette, bien que l'invention puisse être appliquée tous les dispositifs de transmis- sion mécanique utilisant un changement de vitesse.
La figure 1, est une coupeaxiale du dispositif;
La figure 2, est une coupe axiale partielle agran- die du guidage d'un galet;
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La figure 3, un profil également agra.ndi, d'un sabot et de son-galet;
Les figures 4 et 5, le sabot, vu selon deux direc- tions perpendiculaires à la figure 3 et perpendiculaires entre elle ;
La figure 6, une vue axiale du montage de l'excen- trique.
Le dispositif est monté autour de l'arbre de moyeu 1 de la roue arrière d'une bicyolette; cet arbre 1 porte un cône muni de deux plats et qui porte le support de roulement 3 (figure 6) lequel est percé d'une fente rec- tangulaire de la valeur convenable dont les deux grands côtés glissent radis,1;ment sur les deux plats sous l'ac- tion de l'excentrique 2 entonné sur le cône et encastré dans un logement de la pièce 3 sur laquelle est prévu un téton 18 sous lequel glisse la rampe de l'excentrique dont les déplacements conditionnent l'excentrement et par sui- te, le fonctionnement de l'ensemble du dispositif.
Sur la couronne 3 (figure 1) est prévu un roulement à billes 4 portant le plateau ntermédiaire 5, dont le rôle sera exposé. plus loin, tandis que le plateau moteur 6 est entraîné, dans le cas choisi, par la chaîne de la bicyclette (non représentée) engrenant sur les dent, 7.
Les roulements à billes 4, 4' et 4" (figure 1) sont tous logés dans des gorges dont les moitiés sont sy- métriques par rapport au plan perpendiculaire à l'axa du moyeu et passant par le centre des billes, de telle sorte que des dernières ne subissent que des pressions perpenci- oùlaires à cet axe, et aucune pression latérale ou obli- que, comme ce serait le cas, par exemple, dans des roule- ments à côpee; on évite ainsi tout effort de disjonction latérale, risquant d'entraîner un blocage anormal de l'ap- pareil. L'homogénéité de l'ensemble du montage est ainsi extrêmement bien protégée, et c'est un premier élément de la présente invention.
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Le plateau moteur 6 porte un certain nombre de rainures radiales 8 (six dans le cas choisi) dans lesquel- les peuvent coulisser les ergots 9 des sabots 10 corres- pondants logée dans une gorge circulaire 11 du plateau intermédiaire 5 qui lui-même tourna sur le roulement à billes 4 excentré automatiquement ou à. volonté avec l'ex- centrique 2 et la couronne 3. Il est aisé de comprendre (figure 1) que le degré d'exoentrage des éléments 2, 3,4 et 5 réglera la position radiale des sabots 10 dans les rainures 8, donc la démultiplication ou la mutiplication de l'entraînement du plateau moteur imparti au plateau in- termédiaire.
On comprend également que -hormis le cas d'excen- tra.ge nul, où tous les sabote tournent constamment à la même vitesse-, seul transmettra l'impulsion angulaire le sabot ayant la vitesse angulaire la plus grande; tous les sabots travailleront donc à tour de rôle, un sixième de tour chacun dans le cas choisi. Mais, pour ce faire, il faut qu'ils puissent alternativement être fixes ou mobiles dans la gorge circulaire 11, leur vitesse linéaire variant avec leur position dans leur rainure.
On a donc été amené à prévoir un dispositif de coincement à sens unique, de la façon suivante :
Le sabot 10, logé dans la gorge circulaire 11, est constitué par une section de couronne circulaire délimi- tée par les circonférences extérieure et intérieure de la gorge 11, et deux rayons de ces circonférences concentri- ques (figure 3); il porte, on l'a vu, un ergot 9, coulis- sant dans la rainure 8 correspondante; enfin, il est éohan- cré sur une grande partie de sa longueur, selon un arc de cercle centré ailleurs que la gorge 11, de façon à former une rampe cylindrique pour le galet 12, lequel, constamment sollicité par le ressort 13, tend a se coincer dans l'amin- ci déterminé par les surfaces S et S', toutes deux cylindri ques.
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régulières, mais centrées différemment;
l'emplacement du centre de l'arc S' de la rampe du sabot et la longueur de son'rayon, étant convenablement choisis pour que l'effort de bloquage du galet dans l'aminci demeure constant, com- me l'angle des tangentes homologues des deux circongéren- ces en cause, alors au'une rample plane, par exemple, dé- terminerait une augmentation rapide de cet angle et, oor- relativement, une augmentation de l'effort amenant la rup- ture de la gorge 11, voire du plateau intermédiaire tout entier.
Lorsque le sabot a une vitesse linéaire inférieure à celle de la gorge 11, il tend à glisser par rapport à elle selon la flèche Z ; le galet, simplement appuyé au ressort 13, entre les surfaces S et S', ne gène pas le glissement* Au contraire, lorsque la vitesse linéaire du sabot rejoint et va dépasser celle du plateau intermédiai- re, c'est en sens inverse (vers la gauche de la figure 3) qu'il tend à glisser mais alors intervient le ressort 13, qui pousse librement le galet dans l'aminci S et S', où il se coince instantanément, rendant ainsi solidaires le plateau moteur et le plateau intermédiaire, qui reçoit alors l'impulsion par le sabot en cause (chacun des six sabote jouant ce rôle pendant un sixième de tour dans le cas choisi) lorsque l'excentrement n'est pas nul.
Un autre perfectionnement compris dans le cadre du présent brevet, consiste à rprévoir un retour 14 de la gorge 11 (figure 2) de façon à empêcher le galet de se coincer obliquement. Cette amélioration, qui peut paraître élémentaire à la description, est indispensable au fonc- tionnement de l'appareil.
Le plateau intermédiaire 5 porte sur sa face tour- ne vers le plateau récepteur 15 une série de rainures radiales 16 analogues aux rainures 8 du plateau moteur; dans ces rainures coulissent les ergots de sabots 17 mon- tés sur le plateau récepteur de la.même façon que les
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sabots 10 sur le plate-au intermédiaire.
La multiplication des ensembles 5, 6, 15 (ftgure 1) est illimitée, en fonction du rapport désiré.
La transmission et la démultiplication des mouve- ments, ainsi que les possibilités de changement de vitesse automatique contenues dans le dispositif décrit, n'entrent pas dans le cadre du présent brevet, qui réalise un ensem- ble amélioré dans divers éléments (roulement . billes, sabots et galets), et dont les perfectionnements font un produit industriel nouveau fonctionnant sans les risques de grippage ou de bris des appareils analogues déjà exis- tante.