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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une DEMANDE DE BREVET D'INVENTION Monsieur Joseph, Maurice D O R Y Mécanisme dé changement de vitesse;
La présente invention a pour objet un mécanisme de changement de vitesse, ou boîte de vitesses, applicable à toutes les 'machines et installations nécessitant un tel mécanisme commandé à la main ou au pied (machines outils, bicyclettes, par exemple, mais non limitativement). Le mécanisme conforme à l'invention comporte, sur l'arbre menant,, une série de roues dentées de diamètres décroissant, étant d'une roue à l'autre,, toutes ces roues/clavtées sur l'arbre moteur.
Sur l'arbre'à entraîner, parallèke à l'ambe moteur, ou sur un arbre de renvoi parallèle à cet arbre moteur et transmettant à l'arbre à entraîner, sont montées d'autres roues dentées, de diamètre croissant d'une roue à l'autre, et en prise chacune avec une des roues de l' arbre moteur, le pignon de plus petit. diamètre d'une série étant en prise avec celui de plus grand diamètre de l'autre série, ces pi- gnons sont fous sur l'arbre mené ou le renvoi, et ils comportent chacun dans leur- alésage, un cueux, forme dans une partie de la paroi cylindrique de l'alésage ;
l'arbre mené, ou le renvoi est creux
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au moins dans la plus grande partie de sa longueur comprise dans la carter de la boîte de vitesse et il est ouvert à un bout. sur toute sa longueur occupée par les pignous, cet arbre comporte dans sa paroi une lumière allongée, dont la largeur est égale à celle des creux formés dans les pignons.
Dans le creux de l'arore est logé un piston, susceptible d'être déplacé dans un sens, à l'intervention d'un organa de traction, et a l'encontre d'un ressort de rappel ; ce piston porte, dans un logement perpendiculaire à son axe un ressort qui tend à chasser da ce logement une place dont la base, par exemple carrée, à les dimensions des creux formes dans les engrenages ; cette pièce qui constitue clavette mobile, est constamment engagée dans la lumière de l'arbre creux et, sous l'action de son ressort, pénètre automatiquement, dans le &reux de tout engrenage en face duquel elle est amenée, tant par le déplacement du piston que par la rotation de cet engrenage, solidarisant dès lors cet engrenage et l'arbre creux.
Les bords supérieurs de cette pièce sont taillés en biseau, suivant un angle de 45 par exemple, de manière que toute traction convenable exercée sur la piston détermine le glissement. de ce biseau ou arête inclinée sur le bord éventuellement taillé aussi en biseau du creux de l'engrenage, la dite pièce pénétrant ainsi plus profondément dans le piston (en comprimant son ressort) et sortant complètement du creux de l'engrenage,
Afin que l'invention soit bien comprise, il est représenté au dessih annexé à titre d'exemple non limitatif, une coupe verticale axiale d'une forme de realisation de l'objet de l'invention.
1 est l'arbre moteur ou manant, qui doit transmettre son mou- vement, sous des rapports de transmission variables, à un arbre mené, qui peut être parallèle à l'arbre 1 ou, comme, dans l'exemple, est un arbre perpendiculaire à l'arbre 1. Dans un carter 3, traverse par l'arbre moteur 1 à l'intervention de paliers à billes 4, est loge: un arbre 5 parallèle à l'arbre 1, lui-même porte par paliers à billes 6 ; cet arbre est, ou l'arbre à commander (auquel cas il se prolonge an dehors du carter) ou un arbre de renvoi transmettant par engrenages coniques 7, à l'arbre 2 à commander.
Sur l'arbre l, dans le carter, sont clavetés des engrenages
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droits, par exemple- quatre engrenages 8 à Il (pour quatre vitesses) dont le diamètre décroît de gauche à droite d'un engrenage au. suivant, En face de chacun de ces engrenages,. l'arbre 5 porte, face aux engre- nages 12 à 15, les diamètres de ces engrenages allant en croissant de l'un au suivant, de gauche à droite, et ces engrenages étant en @ prise continuelle, avec les engrenages correspondants' 8 à ll, le pignon 8 de plus grand diamètre de la première série étant en prise avec celui de plus petit diamètre de l'autre série.
L'arbre 5 est creux, au moins dans sa partie située dans la carter, et dans son creux est logé un piston 16 rattaché, par un crochet à rotule 17 à l'extrémiteé d.'un câble 18 de commande. Dans l' exemple, ce câble, à sa sortie de le-arbre 5, passe sur un galet 19 porté par la. chaise 20.fixée au carter 3, et arrive dans une gaine Bowden 21 qui aboutit à son levier de commanda (non représenté.) susceptible de prendre quatre positions bien déterminées, une pour chaque vitesse, et éventuellement une cinquième, pour laquelle l' arbre 5 ne tourne pas.
Il '\la:. de. soi que toute autre commande de. déplacement du piston vers une des. positions prédéterminées pourrait être employée, suivant le-s cas d'application de l'invention, à la condition toutefois que, la liaison entre l'organe de commanda et le piston permettre la rotation de ce dernier avec l'arbre 5 (dans l'exemple, on a prévu à cet effet la rotule 17), Le déplacement longitudinal du piston se fait à l'encontre de l'action du ressort de rappel 25, dont la tension peut être rendue réglable.
Dans la piston. est prévu un logement 22, perpendiculaire à son axe, et qui renferma un ressort, 23 tendant à repousser en dehors du logement la pièce mobile 24, en forma par exemple de prisme à base garrée ou rectangulaire. Cette pièce pénètre dans une lumière 26 allongée, pratiquée dans la paroi de l'arbre creux 5 sur toute la longueur de celai-ci occupée par les pignons 12 à 15.
Chacun de ces pignons est d'autre part pourvu, dans son alésage, d'un creux ou logement 27, de même section que la pièce 24, de telle sorte que s-i @ la pièce 24 est amenée,. pour une position du piston, en face d.'un pignon 15, par exemple,, elle pénétrera dans le creux 27.de celui-ci au moment où ce creux viendra recouvrir la lumière 26 de l'arbre 5 ; à ce moment., ce pignon sera rendu solidaire de l'arbre 5 et entrai-
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nera celui-ci. Le bord superieur de la pièce 24 tourné vers la faucha, c'ext-a-dire du côté où se trouve l'organe de traction 18 est largement biseauté, suivant 29, de préférence sur un angle d'environ 45 ;
le bord opposé supérieur peut, comme dans l'exemple être également biseauté ; mais ceci n'est pas indispensabie, Grâce à ce biseau, qui s'étend sur toute la partie de la pièce 24 engagée dans le oraux 27, on comprend que si l'on exerce sur le câble 18 une traction suffisants, le piston, en sa dépistant vers la gauche, détermine la descente de la pièce 24 dans le logement 22, par glissement du biseau sur le bord, l'arête correspondante du creux 27 ; cette descente peut, comme dans l'example, être facilites en donnant aux parois des creux 27 une inclinaison corres' pondante (28). La pièce ou clavette 24 glisse alors longitudinalement avec le piston 16 jusqu'à la position choisie par le levier de commanda;
à ce moment l'arbre 5 n'est plus entraîné, mais, comma tous les pignons 12 à 15 tournant, il arrivera que le creux 27 du pignon dans lequel la pièce 24 a été amenée recouvrira la lumière 26 de l'arbre 5, et des lors, la pièce 24 pénétrera dans le creux de ce pignon.
Ainsi que le représente le dessin, il est généralement préférable de prévoir deux bords biseautés 29 a la pièce 24, et deux parois biseautées 28 aux creux27; supposant par exemple la clavette 24 en irise avec le pignon de gauche 12 (grande vitesse), si l'on veut choisir une plus petite vitesse, il faudrait, avec un seul biseau, tirer d'abord sur l'organe 18 pour amener la clavette encore plus à gauche, puis laisser agir le ressort de rappel 25 qui amènera alors la clevete dans le pignon 13 (à moins que celle-ci ne rentre accidentellement 3n passant, dans le creux 27 de 12) ;avec deux biseaux et un ressort 25 assez fort, il suffit de lâcher la poignée de commande, et de l'amener à la position (cran) suivant ;
le ressort 25 détermina lui-même la sortie de 24 hors de 12 et l'arrivée obligatoire et sans aléa, de cette clavette dans le pignon 13..
La lumière 26 de l'arbre creux peut s'étendre au-delà des pignons fous, vers la gauche, pour permettre une cinquième position de la clavette 24, pour laquelle celle-ci n'est pas en prise avec aucun pignon (marche à vide).
De préférence, les pignons 12 à 15 seront séparés par des roulements à billes 30 ; bien que le dessin représenté le carter muni d'un couvercle 31 à vis de fixation 32, on conçoit que le carter pourrait être rendu étanche et à bain d'huile,