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Changement de vitesse, particulièrement pour bicyclettes
On connaît déjà des changements de vitesse pour bicyclettes dans lesquels une rotation à contre-sens de la pédale détermine le changement du rapport de transmission entre l'arbre du pédalier et la roue à chaîne motrice. Dans ces dispositifs, il existe généralement une paire d'engrenages en prise pour chaque changement de vi- tesse ; l'un de ces engrenages est monté sur l'arbre du pédalier et l'autre sur un contre-arbre. Les roues dentées montées sur le contre-arbre sont solidaires les unes des autres.
Pour changer le rapport de transmission, l'arbre du pédalier est muni de cliquets logés à ressort dans des alvéoles radiales, et ces cliquets actionnés lors du rétropédalage par un balancier logé dans une âme axiale du même arbre s'engagent ou se dégagent de l'un des pignons dentés montés sur l'arbre du pédalier.
Ces dispositifs présentent différents inconvénients.
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C'est ainsi qu'il est impossible dans le cas d'un changement à trois vitesses de passer directement de la première à la troisième ou vice-versa ; est indispensable de passer d'a- bord par la deuxième vitesse intermédiaire; les pédales doivent donc pour un passage de la première à la troisième vitesse tourner deux fois en avant et deux fois en arrière.
D'autre part, la construction du mécanisme est telle que les cliquets déterminant le changement peuvent ne s'engager qu'à moitié dans les pignons et travailler ainsi jusqu'au changement suivant, cc qui les soumet à do rudes efforts et en détermine souvent la rupture. L'arbre du pédalier lui-même, affaibli par les nombreux perçages dont il est muni, est aussi fréquemment sujet à ruptures.
La présente invention a pour objet un changement de vitesse du même type que ceux décrits plus haut, mais n'en présentant pas les inconvénients. Ce dispositif permet de passer directement à la vitesse désirée au moyen d'un seul rétropédalage, en sautant un ou même plusieurs étages de vitesse. La forme et la disposition des cliquets sur l'arbre du pédalier sont choisis de façon que ce dernier ne comporte plus de perçages et que les cliquets manoeuvrés se trouvent toujours en pleine prise avec les pignons correspondants.
Le changement de vitesse selon l'invention se distingue en ce que les cliquets en question comportent chacun deux bossages pouvant pénétrer entièrement dans l'arbre du pédalier et disposés sur un axe commun logé dans une alvéole longitudinale de l'ar- bro du pédalier ; de ces bossages coopère avec un engrenage de changement de vitesse correspondant tournant sur l'arbre du pédalier, tandis que l'autre agit sur un plateau de commutation qui, lors du rétropédalage amène les cliquets successivement en prise et hors de prise avec les engrenages qui leur sont coordonnés.
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Le dessin ci-joint montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 en montre une coupe longitudinale; la fig. 2 une coupe transversale suivant la ligne II-II de la fig. 1; la fig. 3 une coupe transversale semblable à la précédente, mais avec les différents organes occupant d'autres positions, et la fig. 4 une coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la fig. 1.
Le changement de vitesse représenté est prévu à trois vitesses. l désigne l'arbre du pédalier, 2 les pédales solidaires de cet arbre, 3,4 et 5 les roues dentées montées folles sur cet arbre et correspondantes aux différentes vitesses prévues. Ces roues dentées sont en prise constante avec los couronnes dentées 7a - 7b - 7c d'une roue de renvoi 7, montée sur le contre-arbre 8. L'arbre du pédalier est supporté d'un côté par un palier à billes 21 et de l'autre par le moyeu 5a de la roue dentée 5. Quant au moyeu 5a, il est lui-même supporté par un palier à billes 22. Les deux paliers à billes 21 et 22 sont tenus par des flasques 24 et 25. L'ensemble du mécanisme est enfermé dans un carter 23 auquel sont fixés au moyen des vis 26 les flasques 24 et 25.
Distribués régulièrement sur le pourtour de l'arbro du pédalier se trouvent trois cliquets d'entraînement 9,10 et 11; chacun d'eux comporte deux bossages 9a - 9b, 10a - lOb, 11a - llb, disposés sur un axe commun 9c, 10c, 11c. Les axes 9c, 10c, llc reposent dans des rainures longitudinales parallèles .la. de l'arbre du pédalier et sont supportés d'un côté par la portée 19 de celui-ci et de l'autre par un collier 20 monté sur ce même arbre. Les bossages b sont tous disposés sur un
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plan perpendiculaire à.l'arbre du pédalier, tandis que los bossages a sont disposés chacun en face d'une des roues dentées 3, 4 et 5 : le bossage 9a face à la roue 3, le bossage 10a face à la roue 4 et le bossage lla face à la roue 5. Chaque bossage peut s'enfoncer dans une creusure correspondante 1b de l'arbre du pédalier.
Les bossages a peuvent alternativement être mis en prise ou hors de prise avec les roues dentées 3, 4 et 5 comme il sera décrit plus loin, de façon à ménager, par l'entremise de ces roues et des couronnes dentées correspondantes de la roue de renvoi 7, une transmission à rapports variables entre l'arbre du pédalier 1 et la roue à chaîne 6.
Les roues dentées sus-nommées possèdent à cet effet six encoches 3a, 4a, 5a, distribuées régulièrement sur le pourtour de leurs alésages, et coopérant avec les bossages a.
Les bossages b sont soumis à l'action de ressorts 13 qui tendent à les expulser des alvéoles lb de l'arbre du pédalier. Au-dessus des bossages b un disque de commutation 12 est monté fou sur l'arbre du pédalier ; disque comporte une é- chancrure incurvée 12c mordant sur son alésage, dont l'une des extrémités est tangente à celui-ci et l'autre forme avec lui un cran 12d. L'échancrure 12c permet à un des bossages b de sortir de son alvéole lorsqu'elle se trouve on face de l'un d'eux, mais elle est conformée de façon à ne permettre la sortie que d'un seul bossage b à la fois. Le disque de commutation 12 comporte en outre deux couronnes à dents de loup 12a et 12b solidaires l'une de l'autre et disposées dans des plans diffé- rents et dont les dents de loup sont dirigées en sens contraire.
Sur 1 arbre de renvoi 8 est monté un disque d'arrêt 14 porteur d'un cliquet de bloquage 15 qui est sollicité par un ressort à s'appuyer contre la couronne à dents de loup 12a; le disque d'arrêt 14 peut tourner jusqu'au contact avec les vis 16
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et 17; il porte en outre sur l'une de ses moitiés une dent 14a et sur l'autre moitié un profil incurvé terminé par un cran 14b, contre lequel s'appuie un levier à fdxxofg 18. Quand le disque d'arrêt se trouve dans la position de fin de course représentée dans la fig. 2, la dent 14a se trouve à portée de la couronne à dents de loup 12b du disque de commutation et le levier 18 repose contre le cran 14b.
Dans l'autre position extrême, représentée dans la fig. 3 au contraire, la dent 14a est hors de portée de la couronne 12b et le levier 18 est soulevé hors du cran 14b. Pour faire passer le disque 14 de la première à la deuxième de ces positions, il faut exercer un effort correspondant à la poussée du levier 18.
Le fonctionnement du mécanisme est le suivant : Admettons que le cliquet d'entraînement correspondant à la roue dentée 4 soit en action, et que par conséquent le bossage 10a soit en prise avec une des encoches 4a. Le bossage lOb occupe par rapport au disque de commutation la position indiquée par la fig. 3; les organes 14 et 15 également. Admettons que le rapport de transmission à atteindre soit le rapport le plus proche.
A cet effet, l'arbre du pédalier est tourné d'un tiers de tour à contre-marche, dans le sens de la flèche 28.
Le disque de commutation monté à frottement sur cet arbre est entraîné par friction. Sa dent de loup 12a heurte le cliquet de blocage 15 et entraîne le disque d'arrêt 14 jusqu'à la position indiquée dans la figure 2. Le disque de commutation est alors arrêté dans son mouvement de rotation. Le bossage lOb saillant dans l'échancrure 12c est repoussé par le disque de commutation dans l'alvéole ménagée pour lui dans l'arbre du pédalier; son bossage conjugué 10a est également repoussé dans la creusure pratiquée pour lui dans l'arbre du pédalier et il
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est ainsi dégagé do la roue dentée 4.
A la place du bossage lOb c'est maintenant le bossage llb qui le suit dans la rétromarche qui vient se placor en regard de l'échancrure 12c du disque et que son ressort 13 expulse de son alvéole de l'arbre du pédalier dès que son bossage conjugué lla peut s'insérer dans une encochc 5a de la roue dentée 5. Si ceci nc se produit pas, le bossage llb demeure couché dans son alvéole.
Maintenant, on tourne de nouveau l'arbre du pédalier on marche avant (dans le sens de la flèche 27), mais le disque de commutation 12 ne suit pas le mouvement; il en est empêché par la dent 14a, car le levier 18 est tombé dans le cran 14b du disque d'arrêt 14. Aussitôt que le bossage llb heurte le cran 12d de l'échancrure, le disque d'arrêt 14 est ramené à l'encontre de la poussée du levier 18 dans sa position initiale indiquée dans la fig. 3. La distance entre les encoches 3a, 4a, 5a des roues dentées montées sur l'arbre du pédalier, comporteenviron la moitié de la longueur d'arc de l'échancrure 12c, de sorte que dans le cas cité plus haut où après le changement le nouveau bossage a ne peut tomber dans une encoche correspondante (3a, 4a, 5a) cette opération devient possible lors du pédalage en avant subséquent.
Si à la fin du rétropédalage le disque de commutation prend par rapport aux bossages b une position telle que le bossage qui se trouve en regard de l'échancrure 12c est maintenu couché par la partie de celle-ci qui est tangente à l'alésage, lors de la reprise du pédalage avant, ce bossage est amené, grâce au blocage du disque de changement par le disque d'arrêt, jusqu'au contact avec le cran 12d, seule position dans laquelle 10 bossage conjugué a peut se mettre cn prise complote. On prévient ainsi tout risque de non engrènement ou d'engrènement insuffisant des cliquets d'entraînement.
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Veut-on lors d'un changement do vitesse sauter un étage, il suffit, comme il ressort sans autro du dessin, de faire tourner l'arbre du pédalier de deux tiers de tours en arrière, au lieu d'un seul tiers. Le processus déjà décrit se reproduit avec cette différence que le bossage b correspondant à l'étage sauté passe devant l'échancrure 12c en ne s'y détendant qu'un instant, tout de suite repoussé dans son alvéole par le disque' de commutation. Ce n'est que le bossage b suivant qui, grâce au blocage du disque de commutation, pourra venir en prise dans l'échancrure 12c.
Il est évident que la construction décrite permet aussi l'établissement de changements de vitesse à deux étages ou à plus de trois étages. D'autres pièces peuvent aussi être exécutées de façon différente que dans le dessin, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
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