<Desc/Clms Page number 1>
"Changement de vitesse progressif perfectionné pour cycles."
La présente invention est relative à un changement de vitesse destiné plus particulièrement à être monté sur ou à être solidaire du.moyeu d'une roue de cycle, en général du moyeu d'une ou de la roue arrière.
Suivant l'invention, ce changement de vitesse comprend une pièce menante et une pièce menée coaxiales, dont la première est de préférence rendue solidaire d'une denture externe susceptible de coopérer avec une chaine de transmission ou autre et dont la deuxième peut être fixée sur le dit moyeu ou analogue,
et une pièce intermédiaire unique reliée par des encliquetages à chacune des pièces menante et menée et montée rotative sur une
<Desc/Clms Page number 2>
portée dont l'axe est parallèle à l'axe des pièces menante et menée et se trouve à une distance réglable de cet axe sous la dépendance d'une commande manoeuvrée de l'extérieur et faisant do préférence tourner une couronne constituant cette portée sur une surface fixe dont l'axe est parallèle et à une certaine distance de l'axe commun des pièces menante et menée et qui est celle d'une pièce servant de support à la dite couronne et solidaire du pivot fixe de l'ensemble.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la pièce menante affecte la forme d'un boitier susceptible de norter la denture externe précitée et fermé par la pièce menée maintenue centrée par rapport à la pièce :nenante au moyen d'un roulement à billes au moins ou analogue.
Ce roulement, réglable de préférence par cône et clinquants, permet d'assurer particulièrement simplement et sûrement 1-'équilibrage et le centrage relatifs parfaits des deux pièces menante et menée, tout en mettant efficacement le mécanisme à l'abri des poussières et de la boue sans augmenter l'encombrement et le poids de l'ensemble.
Suivant une réalisation de l'invention, la couronne sur laquelle est montée la pièce intermédiaire est solidaire en rotation, de préférence à l'aide d'une saillie coopérant avac une rainure, d'une plaque de commande, sous la dépendance de laquelle se trouve par suite l'excentration de la dite pièce intermédiaire, et qui est montée dans une ouverture circulaire de la pièce menanLe ménagée concentriquement au pivot du moyeu.
La pièce Intermédiaire étant montée sur la dite couronne, de préférence à l'aide d'un roulement à billes
<Desc/Clms Page number 3>
réglable par cône et clinquant, cette disposition permet éventuellement, en enlevant la plaque de commande précitée, de régler par l'extérieur ce roulement à billes sans qu'il soit besoin de démonter l'appareil.
Chaque encliquetage de liaison de l'organe menant ou mené et de la pièce intermédiaire comprend avantagéusement, disposés dans une rainure ménagée dans et concentrique à une des deux pièces, - rainure dont un flanc est lisse, - des organes d'encliquetage susceptibles de s'appliquer sur le dit flanc lisse et portant chacun un pivot ou saillie sur lequel.est articulé un organe de liaison avec l'autre des deux pièces.à relier entre elles.
Les liaisons des deux séries de cliquets avec la pièce intermédiaire servent les uns à transmettre les efforts à cette dernière et les autres à actionner l'organe mené.
Cette disposition permet l'utilisation d'un grand nombre de cliquets dans un encombrement réduit, ce qui assure l'utilisation d'un très grand nombre de périodes d'entraînement et en pratique une régularité, parfaite de rotation de l'ensemble.
Une autre disposition caractéristique suivant l'invention concerne le montage de l'ensemble conçu de façon à faciliter la fabrication et à permettre un réglage facile et rapide.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention résulteront d'ailleurs de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels : la fig. 1 est une coupe transversale suivant la ligne I-I de la fig. 2 d'une réalisation de l'invention ;
<Desc/Clms Page number 4>
la fig.2 est une vue de face correspondante, la pièce menée étant supposée enlevée ; la fig.3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig.1 ; la fig.4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig.1, la pièce intermédiaireétant excentrée; la fig.5 est une vue schématique identique à la fig.1 avec excentration; les figs. 6 et 7 sont des coupes suivant les lignes VI-VI et VII-VII de la fig.5;
la fig.8 est une demi-vue extérieure d'une variante de la pièce menante, avec arrachement partiel; les figs. 9 et 10 montrent l'une et l'autre face de l'organe guidant; la crémaillère de commande de l'excentrique en position sur le cycle; la fig.ll est une coupe partielle suivant la ligne XI-XI de la fig.9; la fig.12 montre partiellement une variante de façon analogue à la figo3; la fig.13 est une coupe suivant la ligne XIII-XIII do la fig.14 de cette même variante; la fig.14 est une coupe suivant la ligne XIV-XIV de la fig.13; la fig.15 est une vue schématique analogue à la fig.13, la pièce intermédiaire étant excentrée;
les figs.16 et 17 sont des coupes schématiques suivant les lignes XVI-XVI et XVII-XVII de la fig.15.
En référence aux figs. 1 à 11, le changement de vitesse est destiné à être assujetti à l'extrémité du moyeu standard 1 de la roue arrière d'un cycle à la place de la roue libre habituelle et porte lui-même le pivot 2 faisant saillie pour la fixation du dit moyeu.
<Desc/Clms Page number 5>
Le changement de vitesse comporte une pièce menante 3 en forme de boitier fermé, qui présente sur sa périphérie une denture 4 destinée à coopérer avec la chaîne de transmission du pédalier. La pièce menée 6 est vissée sur le moyeu 1 d'axe 16 et présente deux encoches ou trous 8 permettant son montage et son démontage. Une couronne 9 montée par vissage sur la périphérie de la pièce menée 6 présente extérieurement un chemin de roulement conique pour une série de billes 11 roulant d'autre part sur un chemin défini par une surface conique 13 solidaire de la pièce menante 3 et une surface conique 14 présentée par une couronne 15 vissée sur la pièce menante 3 et permettant à l'aide de clinquants de régler le roulement à billes ainsi formé.
La couronne 9 présente intérieurement, concentriquement à l'axe 16, une denture 17 formant rochet et définissant avec les deux surfaces 18 et 19, - limitant une échancrure en forme de L ménagée dans la pièce menée 6 - une rainure circulaire 21 dont les deux surfaces parallèles 18 et 19 sont cylindriques d'axe 16. Une rainure identique 22' est ménagée dans la pièce menante 3 entre une surface lisse et une surface présentant une denture à rochets taillée dans une couronne 24 vissée à l'intérieur de cette pièce menante 3.
La pièce menante 3 présente une ouverture circulaire 25 d'axe 16 obturée par une plaque 26, de même épaisseur, présentant sur sa surface interne une rainure radiale 27, et percée elle-même d'un trou central servant de passage au pivot fixe 2. Le pivot 2 porte, entre la plaque 26 et l'extrémité du moyeu 1, une pièce à surface cylindrique excentrique 29, d'axe 30 parallèle à: l'axe 16, et vissée sur ce pivot ou, de préférence, prise dans sa masse.
<Desc/Clms Page number 6>
Sur la surface 29, jouant le rôle de pivot fixe, est montée une couronne circulaire 31 par l'intermédiaire d'un évidement cylindrique excentrique 34. La distance entre l'axe de cet évidement 34 et l'axe de la couronne est égale à la distance des axes 16 et 32, de sorte que la couronne 31 peut être déplacée, pour pivoter sur la surface 29, entre une position concentrique à l'axe 16 (cas des figs. 1 et 2) et une position excentrée du double de la distance précitée. Pour commander ce déplacement, un trou 32, parallèle à l'axe 16, est ménagé dans la pièce 31 et sert de logement à un pivot libre 33 dont une extrémité présente éventuellement des plats de glissement. L'extrémité de ce pivot 33 penètre dans la rainure 27, rendant ainsi la couronne 31 solidaire en rotation de la plaque 26.
La plaque 26 présente de part et d'autre de son trou central servant au passage du pivot 2 deux échancrures 35 (fig.5) dans lesquelles pénètrent des ergots 37 faisant saillie sur la surface d'un disque 38 (figs. 1 et 11) denté sur une partie de sa périphérie et monté fou sur le pivot 2. Les dents du disque 38 coopèrent avec une crémaillère 39 constituée par une plaque de métal ayant sensiblement la même épaisseur que le disque 38, présentant une échancrure intérieure de forme allongée ayant deux côtés parallèles 40 et 41 (figs. 9 et 11), dont un seul, 41, est denté. Cette crémaillère est limitée exté- rieurement par deux arêtes parallèles à ces côtés, 42 et 43, et raccordées par deux arrondis 45 et 46.
Le côté lisse 40 sert de guide et la longueur de la crémaillère est déterminée suivant la gamme de vitesse demandée et, par suite, l'importance de 1'excentrât!on choisie, son déplacement étant: opéré sous la dépendance d'une commande quelconque.
<Desc/Clms Page number 7>
Cette crémaillère est maintenue en position par une pièce de guidage 48 percée d'un trou lisse 51 présentant un ergot 52 (figs. 1, 9 à 11) pénétrant dans une rainure axiale 53 du pivot 2 de façon à fixer sa position par rapport à l'ensemble. Cette pièce de guidage peut présenter sur sa face interne, comme le montrent les figs. 9 et 11, une rainure 54 pour la crémaillère 39 dont le déplacement est alors astreint à être dans une seule direction, ou bien la créamillère peut, comme dans le cas de la fig.l, s'orienter dans n'importe quelle direction. Une rondelle 47 remplace alors la pièce de guidage 48.
La crémaillère 39 est indépendante et n'est assujettie en aucune manière au cadre du cycle, l'ensemble étant maintenu en position, une fois la commande réglée, par des plats 49 (fig.10) de la surface extérieure de la pièce 48 pénétrant dans la chape 50 de la fourche arrière 53 du cycle, ce qui permet à l'usager d'employer toute la gamme de vitesses qu'il a à. sa disposition.
Cette pièce 48 a donc plusieurs objets : d'abord guider éventuellement la crémaillère 39 dans le sens de la traction et de la poussée, ensuite assurer la position correcte de l'appareil et l'utilisation intégrale de la course de la dite crémaillère; enfin, elle peut servir de demi-carter de protection à cette dernière et au disque partiellement denté 38 contre la boue et les impuretés provenant de l'extérieur.
La couronne 31 présente à sa périphérie un chemin de roulement cylindrique réglable par cône 54 vissé sur cette couronne et d'un diamètre inférieur à celui de l'ouverture 25 de façon à pouvoir être réglé sans qu'il soit besoin de démonter l'ensemble. Ce chemin
<Desc/Clms Page number 8>
serdo guidage à des/billes 57 roulant d'autre partsur un chemin de roulement ménagé dans la pièce intermédiaire 33 en forme dedisque.
Cette pièce intermédiaire 55 porte sur sa périphérie dos pivots 56 en saillie sur l'une et l'autre de ses faces, pris dans sa niasse ou rapportés. Sur ces pivots 56 sont articules des maillons standard ou des bielles 38, articules d'autre part sur des pivots 59 portés par des cliquets automatiques 60 sans ressort, disposés dans les rainures 21 et 22 respectivement.
Les cliquets 60, comme le montre la fig.3, présentent d'une part une semelle 61 appliquée contre la surface lisse de leur rainurefaisant face à la denture à rochet et une saillie 62 formant bec d'encliquetage.
L'extrémité 63 de la semelle 61 située du côté de la saillie 62 est arrondie et sert d'axe de basculement au cliquet, axe au voisinage immédiat duquel se trouve le pivot 59. Un autre arrondi 64, opposé à la denture, permet le glissement du cliquet pour la roue libre.
Les efforts sont transmis par un premier jeu de maillons 58 de la pièce menante 3 à la pièce intermédiaire 55 (fig.6) puis., par un deuxième jeu, de la pièce intermédiaire 53 à la pièce menée (fig.7). Les'deux jeux de maillons peuvent être disposés pour travailler soit à la compression, soit à la traction, .ou encore un jeu à la compression et l'autre à la traction (figs.6 et 7). Dans ce dernier dispositif, les efforts agissant sur la pièce intermédiaire 53 étant contraires s'équilibrent et diminuent ainsi les risques d'usure sur la dite pièce.
Aux figs. 5 et 7, on a représenté la pièce intormédiaire 55 excentrée au maximum, c'est-à-dire tournant autour d'un axe 65 symétrique de l'axe 16 par rapport
<Desc/Clms Page number 9>
à l'axe 30. Le¯fonctionnement serait le même quel que soit l'excentration, ce dernier, réglé à volonté par déplacement de la crémaillère 39, ne modifiant que le rapport des vitesses.
On comprend que la pièce intermédiaire 55 suivant la fig. 6 estentraînée par la pièce menante 3 dans le sens de la flèche par 1'intermédiaire du cliquet 60 qui a la vitesse circonférentielle la plus faible autour de l'axe 65, c'est-à-dire par celui qui est à la partie supérieure de la figure,les cliquets venant en prise l'un après l'autre pour la transmission des efforts, et de même la pièce intermédiaire 53 entraîne -la pièce menée 6 (fig.7) dans le sens de la flèche par l'intermé- diaire du cliquet ayant la vitesse périphérique la plus élevée autour de l'axe 65, c'est-à-dire celui qui est au bas de la figure.
Le mode de réalisation suivant les figs. 12 à 17 diffère uniquement de celui qui a été décrit ci-dessus en ce que la liaison de chaque cliquet 60 avec la pièce intermédiaire 55 est réalisée par un patin 66 sur lequel le cliquet est articulé par un pivot 59 et qui coulisse dans une rainure rectiligne 68 de cette pièce intermédiaire.
La pièce 55 présente alors l'aspect représenté à la fig.14 et porte sur chaque face un grand nombre de rainures 68, cette dernière disposition permettant d'accroître encore pour un même encombrement le nombre de cliquets,.donc le nombre de périodes d'entraînement.
Ces rainures, de préférence, ne sont pas radiales, mais font un certain angle avec le rayon, étant inclinées par rapport à lui d'un angle , en sens contraire du mouvement de rotation.
Les figs. 15 à 17 illustrent l'intérêt de cette
<Desc/Clms Page number 10>
disposition et montrent les pièces menante 3, menée 6 et intermédiaire 55, les deux premières, tournant autour de 1-taxe 16, présentant des dentures à rochets 17' et 17 respectivement, de rayon R1, et la troisième tournant autour de l'axe 65, de sorte que son mouvement relatif par rapport à la pièce menante est un roulement sur le cercle d'axe 16 et de rayon R1 d'un cercle d'axe 65 et de rayon R2, et, par rapport à la pièce menée, un roulement sur le même cercle d'axe 16 d'un cercle d'axe 65 et de rayon R3,R1 étant supérieur à R2 et inférieur à R3.
Les cliquets ne sont en prise qu'au voisinage du point où ces cercles sont tangents et on voit que l'inclinaison précitée des rainures 68 a pour effet de régulariser la rotation de la pièce menée dans la phase utile d'entraînement de chaque cliquet, les rampes ainsi constituées compensant en accélération et en diminution, alternativement, la légère différence de vitesse angulaire provoquée par la modification du rayon d'entraînement de la pièce intermédiaire 55 au cours de la dite phase d'encliquetage de chaque cliquet.
'Enfin, on a représenté à la fig.8 un boitier menant 3 comprenant deux dentures 4 et 4', avec surface d'appui pour la chaîne, et qui permettent d'accroître sensiblement l'écart des vitesses obtenues par l'appareil.
Ces dentures sont destinées chacune à coopérer avec une denture correspondante distincte portée par le pédalier, la chaîne étant disrosée sur l'un ou l'autre des deux groupes, sa tension restent la même et sa ligne parfaitement correcte.
En supoosant par exemple deux dentures sur le bottier, l'une de 28 dents et l'autre de 20 dents, et deux plateaux dentés au pédalier, de 41 et 49 dents respectivement
<Desc/Clms Page number 11>
on obtiendrait les rapports 41 x 28 et 49 x 20, plus la multiplication donnée par le changement de vitesse, ce qui permettrait d'obtenir un petit développement de :
EMI11.1
2,10 x 41 0 3.05 28 et un grand développement de :
EMI11.2
2.10 x 49 . 7.91 (20 -7) 2.10 étant la circonférence moyenne d'une roue de cycle.
Que le poitier : soit à un ou deux jeux de dents, celles-ci peuvent comporter toujours un repos de chaîne, ce qui constitué une économie d'usure de la dite chaîne et, des dents du boitier.
Il est évident que les rapports ci-dessus ne sont donnés qu'à titre d'indication et qu'ils peuvent être modifiés de telle façon que le nombre total des dents de chaque jeu de pignons soit le même afin d'utiliser dans l'un ou l'autre cas la même longueur de chaîne.
Entre les deux développements extrêmes, la gamme de vitesses est complète et permet, au choix, d'obtenir n'importe quelle vitesse ou des vitesses en nombre déterminé.
Il va de soi que les divers moyens décrits cidessus ne sont donnés qu'à titre d'exemple. On peut notamment en imaginer de nouveaux, seuls ou en combinaison avec ceux précités, et ceux-ci peuvent être également pris séparément ou en combinaison avec eux ; leur forme et leurs 'dimensions ainsi que leurs applications peuvent varier sans pour cela sortir du cadre de la présente invention.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.