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Perfectionnements relatifs aux mécanismes épicycloïdaux de chan- gement de vitesse.
L'invention se rapporte aux engrenages épicycloï- daux à vitesse variable et, bien que son application ne se bor- ne pas aux moyeux à changement de vitesse pour bicyclettes, el- le apparaît comme étant particulièrement appropriée à cet usa- ge. L'objet et les avantages de cette invention ressortiront des observations préliminaires ci-après au sujet de transmis- sions pour bicyclettes.
Les transmissions pour bicyclettes à pédales peu- vent se diviser généralement en deux catégories principales, soit (a) fixes ou réversibles et (b) libres ou non-réversibles.
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Dans cette dernière classe, qui est de beaucoup la plus im- portante, il est actuellement courant de prévoir, au lieu d'un engrenage à rapport unique, un engrenage à plusieurs vitesses et à rapport variable, et il existe différentes constructions d'engrenages à vitesse variable, offrant chacun des caracté- ristiques et des avantages parti culi ers.
Notamment, les auteurs de la présente -invention ont déjà proposé et construitdes engrenages non réversibles à vi- terse multiple, ayant un système composé épicycloïdal, dont certains employaient deux trains épicycloïdaux composés en cas- cade (soit à accouplement double) tandis que dans d'autres, la combinaison consistait en un fonctionnement différentiel plus simple (soità accouplement simple); les auteurs ont en outre proposé des constructions où le système composé compre- naitune couronne dentée commune ou un pignon solaire commun, en prise avec des pignons planétaires de deux ou plusieurs diamètres.
Par exemple, le brevet anglais 527.837 montre un système compound en cascade (accouplement double) où le pignon solaire et la cage planétaire d'un train sont liés respective- ment à la cage d'engrenage planétaire et à la couronne de l' autre train. Le brevet anglaisn 519. 945 montre une dspo- sition plus simple de différentiel composé (accouplement simple) où la seule liaison entre les trains consiste en ce que le pi- gnon solaire de l'un est lié à la cage planétaire de l'autre.
Ces dispositions offrent trois, quatre, cinq vites- ses ou plus, dans un assemblage compact, robuste, et de poids réduit, etdonnent en même temps une variété étendue de rap- ports, y compris des rapports rapprochés et, dans certains cas, des augmentations de rapport vis-à-vis de la valeur de prise directe, qu' sont moins élevées que les diminutions de rapport réalisées vis-à-visde cette valeur.
D'autre part, les engrenages fixes non-réversibles de la catégorie (a) mentionnée ci-dessus, ne comportent géné-
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ralement qu'un seul rapport, quoi qu'il soit devenu commun d'équiper la roue arrière d'une bicyclette de deux pignons de chaîne fixes de diamètres différents, un de chaque côté de la roue, de sorte que l'on'peut effectuer un changement de rap- port en retournant la roue dans son cadre. Cependant, on a proposé des transmissions réversibles à vitesse multi.ple, qui offrent deux et, dans certains cas, trois vitesses; cependant dans de telles transmissions on a pu obtenir seulement des rap- ports éloignés ou moyens, à moins que les dimensions extérieu- res du mécanisme ne fussent augmentées à l'excès.
De plus, certains inconvénients et désavantages de construction exis- tant dans ces types d'engrenages peuvent être éliminés par l' adoption de la présente invention.
L'invention a donc pour but d'établir des transmis- sions fixes soit réversibles, à plusieurs vitesses, qui of- frent - en ce qui concerne le rapprochement des rapports, la construction compacte, la résistance, le poids réduit, la fa- cilité de la manoeuvre de changement de vitesse et dans cer- ,tains cas, le nombre de variations à obtenir - les avantages offerts par les transmissions non-réversibles mentionnées ci- dessus. L'invention vise à appliquer ces transmissions per- fectionnées non seulement aux roues de bicyclettes, mais aussi à tout autre dispositif où il s'agit d'établir des transmis- sions réversibles présentant les avantages préci.tés.
Un engrenage réversible à vitesse variable selon cette invention comprend : deux trains épicycloïdaux disposés côte à côte, la cage planétaire. de l'un étant accouplée pasi- tivement à la couronne de l'autre, ladite couronne constituant un organe récepteur ou étant calée par rapport à un tel organe; des moyens pour caler sélectivement et positivement (c-à-d. à mouvement réversible) à la dite cage planétaire ou à la cou- ronne du même train; et, des moyens pour relier sélectivement le pignon solaire du même train à la cage planétaire du dit autre train ou à un organe non-rotatif.
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L' nvent on peut être Incorporée dans un engrenage cône forme l'un ou l'autre des d ts brevets anglais ? 51.'W
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et 527.837, en supprimant une des transmissions à rochet et cliquet qui agissent alternativement sur l'organe récepteur et en transformant l'autre en une transmission positive (sot
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trausm4 ssi on réversible). En procédant de cette façon, on r c=- dn i quelque -eu le nombre total des vitesses à obtenir avec les dts enfrenages, mais les vitesses que l'on peut obtenir,
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conservent tous les avantages des constructions antérieures; or,
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la présence des dits avantages dans une trarxsra, ss; on :c$ers ble .Ius4u-' f, le sacrifice des vitesses que l'on ne peut pas obtenir.
En :.;iJà.4±' ànt les constructions Indiquées "'ans les brevets an- glais n 51.945 et 527.837, -il est essentiel de n'apporter que les mo(1 f'cat4 ons cons' stant à supprimer la tr3llsmi SSi 011.
F< rochet cO!i1Elandée par la couronne .
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Il se peut que dans quelques unes des variantes, la suc- cession des rapports à obtenir ne corresponde pas à l'ordre
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des augmentations successives de llawpli-tude de mouvement des
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organes de commande.
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Avant de décrire un exemple part, cul i el' de la l)résente 1 nventi on, on exposera d'une manière générale les \0TJl; cations possibles de celle-c-? à nos engrenages antérieurs; il est toutefois bien entendu que les appli cations de la présente -n- vention ne sont pas limitées aux constructions mod.jfi8es des -'nvenfons antérieures des mêmes auteurs.
En partant de la f-g. 1, du dessin qui accompagne la "Prcv-*,s-*onal SPecOfi cat5on" du brevet anglais 519.945 (on pour- ra se référer dans des conditions analogues à la f8, annexée zut la "Complete Spécification"), s, l'on supprime la commande à rochet et cliquet 12-30 et si l'on transforme la co,'r1aIlde à
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rochet et cliquet 20-27 en un système réversible et, en suppo-
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sant le pignon solaire 25 accouplé à griffes l'arbre 0e4, com-
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me montré, l'accouplement successif de l'organe moteur 31 à la cage planétaire 17 et à la couronne 11 donnera une prise direc- te et une vitesse "réduite", tandisque si le pignon solaire 25 est libéré de l'arbre 24,
et la cage planétaire 22 couplée à rffes à cet arbre (les cages 17 et 22 tournant indépendam- ment), les mêmes mouvements de l'organe sélecteur produiront une prise directe et une autre vitesse "réduite", soit trois vitesses en tout.
L'application de la présente Invention au mécanisme sui- vant le brevet anglais 527.837 sera comprise aisément, vu la ressemblance entre ce mécanisme et celui montré dans le brevet angla s 519.945.
Lorsqu'elle est appliquée soità l'un soità l'autre des brevets anglais519.945 et 527.837, la présente nvention permet d'obtenir et comporte 'diverses caractéristiques de cons- truction particulières qui seront exposées c-après.
Le dessin annexé à la "Provisional Specification" de la demande de brevet anglaiscorrespondante représente un exemple particulier de l'invention, soit une incorporation de l'inven- tion dans le mécanisme de moyen de bicyclette montré dans le dessin annexé [' la "Complete Specification" du brevet anglais 519.945.
Le dessin annexé montre un arbre central creux et fixe l, destiné à être maintenu immobile, par les organes de serrage ± et 3. L'extrémité de gauche de cet arbre porte un roulement à billes 4 pour le couvercle 5 du carter de moyeu 6, l'autre extrémité du carter étant supportée par le couvercle d'extrémi- té 7 monté à rotation au moyeu du roulement à billes 8, plus grand que le précédent, disposé autour de l'organe moteur 9 qui porte une roue de chaîne de commande 9a, cet organe moteur étant monté à rotation sur le petitroulement à billes 10, à l'extré- mité de droite de l'arbre 1. Le carter 6 contient deux trains épicycloïdaux, qui, pour la facilité, seront désignés, respecti- vement comme "primaire" et "secondaire".
Le train primaire
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comprend la couronne 11, les panons planétaires 12. et le pi- gnon solaire 13, tandisque le train secondaire comprend la
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couronne 14 forsiëe à l'intérieur du couvercle d'extrémité 5, les pignons planétaires 15 et le pi cnon solaire 16,. claveté à de- meure sur l'arbre. L,., couronne 11 est montée sur 1'extrëor'të ':11tr8UI'e de l'creane ioleur 9 et leL çr< Ffes z7 de la cage 18 dec p' Ul0ns 12..L c.4., lf est supportée par dos portions de grandeur i n6(:;0.1e d'un l"DIlchon 19 qu' .Fait corps avec le 1,rxon solaire ou. est F4xà à celu -c;. La cai#e 18 pl lsen{;,e une bride pÔr5 phESri que 20 pourvue de 'l.ents diest' n6es à en[;re- ne? en permanence avec des rents provues sur l'èxtréuité du couvercle 5.
L-u tige de co....iande 21, montée à coulissèrent dans l'arbre creux 1, porte deux clavettes 22 et 3, dont la pre- "a êre est reliée à un #1ancLon 24, qui commande une greffe sé- lectrice rotative 25, laquelle peut s'engager soit dans la greffe 17 solidaire de la cage planëta're la, so; dans les rainures ,'36 sol-ids.'res de lé... couronne. :La. c;riffe 25 est en- 68e en permanence dans les longues nervures 9b de l'organe moteur 9.
Li clavette 27 contoande un manchon rotat î 37 por- tant des dents extérieures 28 destinées à engrener en perma- nence avec des dents 13a sal;du=res du p :l1on solaire pr3ri- re 13 et à engrener, par sélection, avec des dents solidaires de la cage 29 des pignons planétaires secondaires 15, ce man- chan portant en outre des dents Intérieures 30, destinées à engrener, par sélection, avec les dents 31 solidaires de l'ar-
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bre 1, en vue d'être ;nob;l.sces par ces dernières.
Un ressort 32 ramené le manchon 24 à sa position neutre, tandisqu'un ressort 33 ramène le manchon 27 à sa position neutre.
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Comae 1 ' o rgalxe 5 peut recevoir l'effort d'entraîne- ment dans les deux sens, il est monte à rainures dans le carter 6, au lieu d'y être vissé, et est ainsi empêché de tourner par rapport à ce carter.
Lorsque, pendant la marche, la tige de commande 21
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et les manchons 24 et. 27 occupent la position représentée, il existe une liaison rigide entre l'organe moteur 9 et la cage planétaire 18, le carter 6 étant alors entraîné en prise direc- te par les dents de la bride 20. La couronne 11 tourne à une vitesse "augmentée" dans le sens de la marche en avant, cette rotation étant à vide, vu l'absence de liaison entre la couron- ne 11 et le carter 6, Lorsque la griffe sélectrice 25 est dé- placée vers la droite pour être dégagée des dents 17 de la cage planétaire et pour engager les nervures 26 de la couronne, on obtient une transmission "réduite", cette "réduction" étant le rqpport obtenu avec les deux .trains en utilisant leur vitesse différentielle.
Si, en partant de cette position, on déplace l'organe de commande 21 davantage vers la droite jusqu'à ce que l'épaulèment 34 de la tige 21 déplace la clavette 23, le pignon solaire "primaire" 13 se dégage de la cage planétaire 29 et est rendu solidaire de l'arbre 1 et arrêté par celui-ci, ce qui donne une autre transmission "réduite". Cependant, la cage planétaire secondaire 29 continue à tourner à vide dans le sens de la marche en avant, vu l'absence de liaison entre cette cage et le pignon solaire primaire.
Le dispositif montré au dessin se distingue des cons- tructions antérieures précitées par les perfectionnements de détail suivants : L'arbre creux 1 présente un plus granddiamè- tre. De plus, des modifications correspondantes ont été appor- tées aux moyens d'actionnement de la griffe sélectrice 25. Les clavettes 22 et 23 présentent la forme de chevilles de section circulaire, les extrémités de la première étant aplaties pour en- gager le manchon 24. La denture intérieure qu'on aperçoit sur le couvercle d'extrémité 1 n'est pas nécessaire et peut être supprimée. Elle n'a été représentée que pour indiquer la possi- bili.té de l'utilisation du couvercle standard prévu pour les constructions antérieures.
D'autre part, la partie de la couronne
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qui, dans les constructions antérieures portait les cliquets, a étéenlevée afin de réduire le poids.
La bague d'appui enta-! 11 de montrée dans le brevet an- gla's 519. 945, où elle est désignée par 65a, et destinée à supporter la poussée de la clavette, a été remplacée dans la nouvelle construction par une bague unie ,, disposée à l'in- térieur du manchon 27.
Vu que, dans une transmission "réversible", on doit éviter autant que possible le "jeu de dents", les différentes griffes sont rapprochées au maximum. Plus spécialement, au lieu que l'organe sélecteur principal doive engager les extré- mités saillantes des arbres des pignons planétaires, ce qui détermine des déplacements angulaires importants entre deux engagements successifs, cet organe agitsur les dents 17 for- mées sur la cage planétaire elle-même et qui sont sensiblement moins espacées.
Le système d'engrenages perfectionné peut ëtre employé là où la commande est appliquée à l'organe extérieur 6 et re- prise à partir de l'organe intérieur 9. Il peut dans tous les cas être logé dans un carter fixe, ne faisant pas par- tie de la transmission. Les termes "moteur" et "récepteur" doivent être considérés comme réversibles.
REVENDICATIONS.
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