<Desc/Clms Page number 1>
DISPOSITION DE ROUE EXTENSIBLE POUR CHANGEMENTS DE VITESSE, EN PARTICULIER POUR BICYCLETTES ET ENGINS ANALOGUES.
L'invention est relative aux moyens pour modifier le rapport des vitesses entre un organe de commande et un organe commandé reliés entre eux par un organe souple, tel un câble, une chaîne ou analogue, et elle a pour objet une disposition de roue extensible propre à procurer tout rapport de vitesse ..désiré.entre les dite organes de commande et commandes*
La roue 'extensible,, suivant l'invention, comprend en com- binaison une jante sectionnée, dont les segments sont guidés de manière à pouvoir se déplacer vers 1?'extérieur, en principe radialement, et des moyens pour faire passer successivement chacun des segments de la' jante-d'aune position radiale dans une autre'position radiale...
Egalement, suivant l'invention, le passage des segments de la jante, dé l'une à 1,'autre position radiale, est commandé par uns .disposition à came.
En outre, dé préférence,',les segments sont montés dans une position déportée par rapport à leurs guidesrespectifs, en sorte de pouvoir donner à ces guidés un développement ra-
<Desc/Clms Page number 2>
dial aussi important que désirable.
D'autres caractéristiques encore de l'invention ressorti- ront du complément de description qui suit, se rapportant à cer- tains modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, dans l'application de l'invention à un change- ment de vitesse pour bicyclettes et engins analogues, illustrés d'une manière plus ou moins schématique par les dessins annexés, sur lesquels:
Figure 1 montre, en élévation latérale, un changement de vitesse à chaîne suivant l'invention; échelle agrandie
Figure 2 est une vue en coupe transversale, la coupe étant pratiquée sensiblement suivant 2-2 de la figure 1;
Figures 3 et 4 montrent en élévation de côté et en coupe transversale une variante de l'association d'un segment de jante et de son guide déplacement.
En se référant d'abord aux figures 1 et 2, 1 désigne la jante dentée d'une roue de pédalier pour bicyclette et analogue, et 2 désigne le pignon commandé par la jante dentée 1, par l'in- termédiaire d'une chaîne 3 passant en outre sur un tendeur de chaîne d'un type quelconque approprié, tel celui représenté, désigné dans lensemble par 4.
Le tout est agencé sur un cadre désigné par 5, dont une por- tion seulement a été représentée.
La jante 1 est sectionnée, le sectionnement étant tel que l'angle d'ouverture de chaque segment soit moindre que l'angle sous tendu par la chaîne, et dans l'exemple, cette condition est remplie par un sectionnement en trois ou un plus grand nombre de parties, chacun des segments comportant un prolongement radial 6 destiné à guider ses déplacements.
Les prolongements 6 sont engagés dans des guides 7 réunis en un seul organe 8, monté sur l'axe 9 du pédalier, et solidaire en rotation de cet axe sur lequel, par ailleurs, sont fixées les pédales usuelles 10.
<Desc/Clms Page number 3>
Sur cet axe, mais monté de façon à pouvoir tourner, est monté un plateau 11 comportant deux, mais de préférence plus de deux rai- nures de came continues, dont chacune comprend une portion circulai- re 12 et un bossage de transition 13 entre elle-même et la rainure suivante, le bossage ayant une pente aussi prononcée que nécessaire, pour provoquer le .déplacement radial d'un segment pendant que ce dernier est libéré de son engagement avec l'un et 1'*,autre des brins supérieur et inférieur de la chaîne de commande 3.
Pour assurer ce déplacement, chacun des prolongements 6 porte une 'saillie 14, de préférence constituée par un galet tournant sur un axe, ou l'équivalent, engagé dans une rainure du plateau 11.
D'autre part, ce plateau est de préférence également monté de manière à pouvoir se déplacer axialement d'une quantité limitée, sur l'axe du pédalier 9, et il est pressé contre l'ensemble 8 au moyen d'un ressort, ou d'un autre dispositif élastique 15, prenant appui sur le boîtier du pédalier 16. A sa périphérie, ou en tout autre emplacement de son développement radial, le plateau 11 porte un, ou de préférence plusieursdoigts 17, propres à venir prendre appui contre l'un ou chacun des guides 7, à leffet d'assurer l'entraine- ment en rotation du plateau 11 conjointement avec la roue de péda- lier 1-6, lorsque les saillies 14 occupent la portion circulaire de lune quelconque des rainures de came du plateau 11.
Egalement, sur sa face interne, le plateau 11 porte un man- chon 18, pourvu, à son bord libre, d'une ou de deux dents telles que 19, destinées à coopérer avec une 'ou deux butées telles que 20 -,,,disposées sur le boîtier 16, et destinées à maintenir le -plateau
11 à l'encontre de ;La rotation lorsqu'on désire modifier la position radiale des segments de la jante 1.
En outre, ce manchon est pourvu d'une gorge annulaire 21, dans laquelle s'engagent les branches d'une fourchette 22 ou l'équivalent, manoeuvrable par le conducteur à laide d'une commande quelconque appropriée, non représentée, pour déplacer le plateau 11 suivant 1=?axe 9, à l'encontre du ressort
15, afin de dégager les doigts 17 des guides 7 et engager les dents
19 contre les butées 20 disposées en des emplacements tels que le
<Desc/Clms Page number 4>
plateau 11 est immobilisé en rotation dans la position indiquée sur la figure 1.
Un dispositif agencé à la manière décrite, fonctionne comme suit:
Les segments de la jante 1 étant rapprochés au maximum, c'est à dire en contact, ce qui donne la vitesse d'entrainement minimum du ignon 2, lorsqu'on désire passer à une vitesse plus grande, on dé- gage les doigts 17 des guides 7 et on immobilise en rotation le pla- teau 11 par engagement des dents 19 et des butées 20, tout en main- tenant les pédales Immobiles.
Si l'on fait alors exécuter aux pédales une rotation de sens inverse, les saillies 14 des prolongements 6 aborderont successive- ment le bossage 13 au moment ou le segment correspondant de la jante 1 occupera l'intervalle libre entre les brins supérieur et inférieur de la chaîne, les dits segments s'écartant alors radialement, comme il est représenté pour l'un d'eux dans la figure 1, de façon à venir se placer sur un cercle de plus grand diamètre, les saillies 14 s'en- gageant successivement dans la portion circulaire 12 faisant suite au bossage 13 de la rainure de came correspondante, tandis que le supplément de longueur de chaîne nécessaire est repris à l'endroit du tendeur 4.
Lorsque les saillies 14 de tous les segments de la jante 1 ont dépassé le bossage 13, on libère la commande de la fourchette 22, ce qui a pour effet de libérer le plateau 11 et de ramener les doigts 17 en engagement avec les guides 7. Si le pédalage en direction avant est alors repris, le système fonctionnera avec un rapport des vites- ses plus élevé entre l'organe de commande et 1'organe commandé.
A partir de la position actuelle des organes, on pourra passer des vitesses successivement supérieures du pignon 2, en répétant les manoeuvres déjà décrites plus haut, les saillies 14 abordant successivement les bossages 13 de transition entre les portions cir- culaires successives 12 du plateau 11.
Si au contraire, supposant les segments de la jante 1 actuelle- ment écartés, . ' on voulait passer à un rapport de vitesse d'entrai- nement inférieur du pignon 2, il suffirait de répéter les mêmes
<Desc/Clms Page number 5>
manoeuvres, mais au lieu dactionner les pédales dans le sens de la . marche arrière après 'immobilisation en rotation du plateau 11, ces pédales seront au contraire entrainées dans le sens de la mar- che en avant, les saillies 14 descendant alors successivement les bossages 13 pour venir se placer dans la portion circulaire 12 im- médiatement plus centrale.
On pourra ainsi réduire successivement la vitesse d'entraine- ment du pignon 2, jusqu'au rapport des vitesses inférieur pour le- quel les segments de la jante 1 sont les plus rapprochés. Lors du rapprochement des segments de la jante 1, le mou de la chaîne est évidemment compensé par le tendeur 4.' ci-dessus
Bien entendu, la disposition décrite/pourrait être inversée, en ce sens que l'entrainement des pédales en marche avant procure- rait des vitesses successivement plus grandes et l'entraînement des pédales en marche arrière des vitesses successivement plus réduites.
De,autre part, il est évident que les dispositifs d'engagement du plateau 11 avec la roue de pédalier et avec le boîtier du péda- lier pourraient être différents de ceux décrits, sans pour cela s'écarter des limites de l'invention.
Dans la variante des fige. 3 et 4, les segments de la jante 1 sont déportés latéralement par rapport aux prolongements 6, ce qui permet d'établir des guides 7, d'un développement radial aussi im- portant qu'on le voudra,et par suite d'accroître dans toute la mesure désirée la gamme des rapports des vitesses.
Dans cette disposition, pour assurer 1'* engagement des saillies
14 dans les rainures de came du plateau 11, les'guides 7 sont munis de fentes longitudinales 23 permettant le passage de ces saillies à travers ces guides.
Comme il va de soi, et comme on l'a déjà laissé entendre, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation et à l'ap- plication plus spécialement visée, mais elle englobe au contraire les variantes et les autres applications.
<Desc / Clms Page number 1>
EXTENSIBLE WHEEL ARRANGEMENT FOR SPEED CHANGES, IN PARTICULAR FOR BICYCLES AND SIMILAR GEAR.
The invention relates to the means for modifying the speed ratio between a control member and a controlled member connected to each other by a flexible member, such as a cable, a chain or the like, and it relates to an own extensible wheel arrangement to provide any desired gear ratio between the said control devices and controls *
The extensible wheel according to the invention comprises in combination a sectioned rim, the segments of which are guided so as to be able to move outwards, in principle radially, and means for successively passing each of the elements. segments of the 'rim-from one radial position to another' radial position ...
Also, according to the invention, the passage of the segments of the rim, from one to 1, the other radial position, is controlled by a cam arrangement.
In addition, preferably, ', the segments are mounted in a position offset from their respective guides, so as to be able to give these guides a short development.
<Desc / Clms Page number 2>
dial as important as desirable.
Still other characteristics of the invention will emerge from the additional description which follows, relating to certain preferred embodiments, given by way of nonlimiting examples, in the application of the invention to a diaper. - gear for bicycles and similar vehicles, illustrated more or less schematically by the accompanying drawings, in which:
Figure 1 shows, in side elevation, a chain speed change according to the invention; enlarged scale
Figure 2 is a cross-sectional view, the section being taken substantially along 2-2 of Figure 1;
Figures 3 and 4 show in side elevation and in cross section a variant of the association of a rim segment and its displacement guide.
Referring firstly to Figures 1 and 2, 1 denotes the toothed rim of a pedal wheel for a bicycle and the like, and 2 denotes the pinion controlled by the toothed rim 1, via a chain. 3 further passing over a chain tensioner of any suitable type, such as that shown, generally designated by 4.
The whole is arranged on a frame designated by 5, of which only a portion has been shown.
The rim 1 is sectioned, the sectioning being such that the opening angle of each segment is less than the angle under tension by the chain, and in the example, this condition is fulfilled by a sectioning into three or more large number of parts, each of the segments comprising a radial extension 6 intended to guide its movements.
The extensions 6 are engaged in guides 7 united in a single member 8, mounted on the axis 9 of the crankset, and integral in rotation with this axis on which, moreover, the usual pedals 10 are fixed.
<Desc / Clms Page number 3>
On this axis, but mounted so as to be able to turn, is mounted a plate 11 comprising two, but preferably more than two continuous cam grooves, each of which comprises a circular portion 12 and a transition boss 13 between it. - same and the following groove, the boss having a slope as pronounced as necessary, to cause the radial displacement of a segment while the latter is released from its engagement with one and 1 '*, other of the upper strands and bottom of the chain of command 3.
To ensure this movement, each of the extensions 6 carries a projection 14, preferably constituted by a roller rotating on an axis, or the equivalent, engaged in a groove of the plate 11.
On the other hand, this plate is preferably also mounted so as to be able to move axially by a limited quantity, on the axis of the crankset 9, and it is pressed against the assembly 8 by means of a spring, or of another elastic device 15, bearing on the bottom bracket housing 16. At its periphery, or at any other location of its radial development, the plate 11 carries one, or preferably several fingers 17, suitable for coming to rest against the 'one or each of the guides 7, for the purpose of ensuring the rotational drive of the chainring 11 together with the pedal wheel 1-6, when the projections 14 occupy the circular portion of any one of the cam grooves of the plate 11.
Also, on its internal face, the plate 11 carries a sleeve 18, provided, at its free edge, with one or two teeth such as 19, intended to cooperate with one or two stops such as 20 - ,, , arranged on the housing 16, and intended to hold the -plateau
11 against; The rotation when it is desired to modify the radial position of the segments of the rim 1.
In addition, this sleeve is provided with an annular groove 21, in which engage the branches of a fork 22 or the equivalent, operable by the driver using any suitable control, not shown, to move the fork. plate 11 following 1 =? axis 9, against the spring
15, in order to release the fingers 17 from the guides 7 and engage the teeth
19 against the stops 20 arranged at locations such as the
<Desc / Clms Page number 4>
plate 11 is immobilized in rotation in the position indicated in FIG. 1.
A device arranged in the manner described operates as follows:
The segments of the rim 1 being as close as possible, that is to say in contact, which gives the minimum driving speed of the pinion 2, when one wishes to change to a higher speed, the fingers 17 are released. guides 7 and the plate 11 is immobilized in rotation by engaging teeth 19 and stops 20, while keeping the pedals stationary.
If the pedals are then rotated in the opposite direction, the projections 14 of the extensions 6 will successively approach the boss 13 at the moment when the corresponding segment of the rim 1 will occupy the free space between the upper and lower strands of the chain, said segments then moving apart radially, as is shown for one of them in FIG. 1, so as to come to be placed on a circle of larger diameter, the projections 14 engaging successively in the circular portion 12 following the boss 13 of the corresponding cam groove, while the additional chain length required is taken up at the location of the tensioner 4.
When the projections 14 of all the segments of the rim 1 have passed the boss 13, the control of the fork 22 is released, which has the effect of freeing the plate 11 and bringing the fingers 17 back into engagement with the guides 7. If forward direction pedaling is then resumed, the system will operate with a higher gear ratio between the controller and the controller.
From the current position of the components, it is possible to pass successively higher speeds of pinion 2, by repeating the maneuvers already described above, the projections 14 successively approaching the transition bosses 13 between the successive circular portions 12 of the plate 11 .
If on the contrary, assuming the segments of the rim 1 currently separated,. 'we wanted to change to a lower drive speed ratio for pinion 2, it would suffice to repeat the same
<Desc / Clms Page number 5>
maneuvers, but instead operate the pedals in the direction of. reverse gear after immobilization in rotation of the plate 11, these pedals will on the contrary be driven in the direction of forward travel, the projections 14 then successively descending the bosses 13 to come to be placed in the circular portion 12 immediately more central.
It is thus possible to successively reduce the driving speed of pinion 2, up to the lower gear ratio for which the segments of rim 1 are closest. When the segments of the rim 1 are brought together, the slack in the chain is obviously compensated for by the tensioner 4. ' above
Of course, the arrangement described / could be reversed, in that the driving of the pedals in forward gear would provide successively higher speeds and the driving of the pedals in reverse gear successively lower speeds.
On the other hand, it is obvious that the devices for engaging the chainring 11 with the bottom bracket wheel and with the bottom bracket shell could be different from those described, without thereby departing from the limits of the invention.
In the variant of freezes. 3 and 4, the segments of the rim 1 are offset laterally with respect to the extensions 6, which makes it possible to establish guides 7, of as large a radial development as desired, and consequently to increase in all desired extent a range of gear ratios.
In this arrangement, to ensure the engagement of the projections
14 in the cam grooves of the plate 11, les'guides 7 are provided with longitudinal slots 23 allowing the passage of these projections through these guides.
As goes without saying, and as has already been suggested, the invention is not limited to the exemplary embodiment and to the application more specifically aimed at, but on the contrary it encompasses the variants and other applications.