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Changement de vitesse pour bicyclettes avec centrage automatique du moyeu et une commande unique pour dé- railleur et tendeur de chaîne.
Il est actuellement dans le commerce deux types de change- ments de vitesse pour bicyclettes, qui présentent toutefois tous les deux certains défauts. A savoir, dans leschangements à moyeu fixe, pourvus de tendeur de chaîne, celui-ci crée une résistance passive, tandis que les changements à moyeu mobile présentent l'inconvénient qu'il faut manoeuvrer deux leviers ( un pour dé- railler la chaîne, l'autre pour débrayer le moyeu) et que pour passer d'un rapport à l'autre, il faut pédaler en arrière. la présente invention a pour objet un changement de vitesse qui a été étudié à la fin d'éliminer tous ces défauts.
La description qui suit sera plus aisément comprise en se référant aux dessins annexés où :
La fig 1 représente d'une manière schématique, le dispositif qui sert pour bloquer le moyeu de la roue arrière sur la fourche;
La fige 2 montre l'ensemble des dispositifs pour bloquer la roue et quelques uns des engins du dérailleur;
La fige 3 est une coupe du moyeu de la roue arrière suivant l'invention;
Les fige 4 et 4bis sont respectivement une coupe du disposi- tif de bloc et un détail de la baïonnette qui sert pour la
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jonction des deux parties composant le dit bloc ;
La fi. 5 est l'ensemble des dispositifs de commande et de transmission. la fig. 6 est une vue latérale du dispositif d'arrêt qui limite la course du moyeu dans sa fourche;
La fig 7 est une vue latérale du dispositif de réglage de la tension de la chaîne;
Les fig 8 - 9 - 10 montrent les détails du même dispositif qui est représenté à la fig 7;
La fig 11 est une vue de face du dispositif d'arrêt de la course du levier qui sert à dérailler la chaîne.
Voyons maintenant tous ces dispositifs considérés séparé- ment.
Les fig. 1-2-3-4 et 4bis représentent respectivement l'ensemble et les détails du dispositif pour bloquer la roue arrière du cycle.
On voit à la fig 1 le levier 1 qui est poussé en bas par le ressort P et qui, étant articulé en 3 avec l'étai 2, tend sous l'action du ressort, à pousser les blocs 4 et 5 contre les fourches 6 et 6' , les dits blocs étant respectivement raccordés au levier 1 et à l'étai 2.
Ces mêmes éléments sont représentés en forme constructive à la fig 4 où les traits pleins montrent la position que les dispositifs prennent lorsque le petit eâble 7 de la transmis- sion flexible est tendu et le ressort 8 relevé. Cette position des éléments susdits correspond au déblocage de la roue qui, au contraire, est bloquée quand - tel qu'il est indiqué en pointillé - le ressort n'étant pas poussé en haut par le câble flexible 7, presse, au moyen de l'étai 9 sur le levier 1 en l'abaissant et en poussant à gauche le levier 3 avec le bloc 5 et à droite la traverse 4' qui est raccordée au bloc 4 par un tirant 10 Concentrique avec l'axe du moyeu.
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Bans la prat ique les déplacements axiaux des blocs 4 et 5 sont très petits, mais ils sont représentés à la fig 3 comme étant très grands pour les mettre mieux en évidence.
C'est entendu que ces blocs 4 et 5 doivent être réglés et le bloc 4, qui a aussi la fonction d'un contre-écrou, est fixé dans sa juste position moyennant une vis de réglage 11.
Pour qu'il soit possible de démonter rapidement la roue arrière, il faut que le dispositif de bloquage de cette roue soit divisible en deux parties 12 et 13, dont l'une raccordée à la transmission flexible 7, l'autre au moyen de la roue. Ces deux parties 12 et 13 sont terminées par une baïonnette 14 qui sert pour les joindre l'une à l'autre- -Lorsque les Baïonnettes sont embrayées on abaisse la frette 15 qui, de cette façon, plisse sur la surface du dispositif de bloquage 12.
Pour changer de vitesse fig 2 - 3 - 4) , on pousse la chaîne 16 à monter sur les engrenages 17 qui ont une section dif- férente l'un par rapport à l'autre. De cette façon le rapport de transmission est varié et le développement d'un tour de la pédale change aussi.
Pour changer de marche, il faudra débloquer la roue en re- lâchant la chaîne, déplacer latéralement (toujours en pédalant en avant} la branche guidée de la chaîne, de manière que celle-ci déraille de l'engrenage où est montée pour se transférer sur l'engrenage voisin et si celui-ci a une section plus grande que celle du premier ( passage à un rapport plus petit) , il faudra dé- placer la roue en avant, en la déplaçant en arrière s'il est question de passer d'un engrenage avec une section plus grande à un autre de section plus petite.
.Le dérailleur est constitué par une fourche dans laquelle se déroule la chaîne (fige 2 et 3). Ce dérailleur peut subir un déplacement angulaire en oscillant autour d'un arbre 19 qui court
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le dure des branches de la fourche inférieure de la bicy- clette, étant supporté par deux colliers 20 et 20 fig 2 et 5) et terminé par un étui 22.
Un vilebrequin 23 entre dans un trou pratiqué dans cet étui, l'axe 24 du dit vilebrequin tournant sur deux supports 25 et 26 qui sont fixés au tube central de la bicyclette moyennant deux colliers. l'axe 24 est non seulement libre de tourner sur les supports 25 et 26, mais aussi de se déplacer axialement, ces deux mouve- ments de l'axe étant commandés tous les deux par le même levier 27.
Ce levier est pivoté en 28 à la bielle 29 qui, à son tour, est pivoté au point fixe 30 d'un carter 31. l'extrémité du bras libre du levier 27 est pivotée à l'ap- pendice terminale 32 de l'axe 24, de sorte qu'en abaissant le levier 27, tel qu'il est indiqué en pointillé à la fig 5, cet axe subit un déplacement axial en haut en traînant la borne de connexion 33 qui porte l'extrémité du câble flexible 7 de commande des dispositifs de bloquae de la roue. lorsque le levier 27 est baissé et la roue débloquée, en pivotant le dit levier autour de l'axe 24, on peut obtenir, mo- yennant une transmission constituée par le vilebrequin 23, l'ar- bre 19 et le dérailleur 18, le déplacement de la chaîne et son passade sur l'engrenage correspond au rapport désiré.
Deux petites barres 34 vissées sur l'arbre 19 tel qu'il est indiqué aux fig 2 et 11, et contrastantes avec la fourche inférieure de la bicyclette, ont la fonction de limiter les oscillations du dérailleur.
Voyons maintenant l'axe 35 du moyeu de la roue fig 3).
Cet axe est pourvu, à ses extrémités 36 et 36',de dentures qui engrènent avec la crémaillère 37 des deux fourches 6 et 6' fig 6 et 7) en poussant de cette façon l'axe à se déplacer parallèlement à soi-même.
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Il se pourrait que, par effet d'un rappel trop vif de la chaîne, après le débloquage du moyeu, celui-ci fût obligé de plisser en avant jusqu'à sortir de la fourche, mais il en est empêche par un dispositif d'arrêt 38 qui est fixé au moyen d'un collier 39 au tube de la fourche inférieure de la bicyclette ce dispositif d'arrêt pouvant être abaissé lorsqu'il faut démon- ter la roue. fig 6).
Les changements de vitesse avec centrage automatique de la roue, tels que celui-qui fait l'objet de l'invention, présentent deux inconvénients, à savoir : a) par effet des fréquents changements de marche, le contre- cône soumis à la pression du dispositif de bloquage du moyeu, étant d'acier durci, avec le temps use la fourche; b) une fois le changement de marche effectué, le poids même du cycliste, en combinaison avec une inclinaison opportune de la fourche, rappelle la roue en arrière de sorte que la chaîne demeure trop tendue et toute la manoeuvre en résulte compliquée.
Dans le changement de vitesse suivant l'invention, ces inconvénients sont éliminés par effet d'une disposition spéciale des dispositifs supplémentaires représentés aux fig 8 - 9 et 10
Comme on le voit à la fig 3 les contre-cônes 41 et 41', fig 10) d'acier durci, sono pourvus d'une partie 41 chagrinée pour faire prise, Les dits contre-cônes ne sont pas appuyés sur les fourches directement mais par l'interposition de deux ron- delles 42 et 42' qui, une fois le moyeu bloqué, restent fixées chacune à son contre-cône en empêchant tout contact de celui-ci avec la fourche.
Pour éviter tout déplacement axial du moyeu, il suffit d'em- pêcher la rotation des rondelles par rapport aux fourches. A cet effet, les rondelles 42 et 42' telles qu'on les voit aux fig 8 et 9 sont pourvues, chacune, d'une partie excentrique 43 - 43'
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etd'une dent 44 - 44' ainsi que d'une appendice 45 qui a la fonction d'empêcher tout déraillement de la chaîne des engrena es 17 fig 3).
Voyonsmaintenant la rondelle 42. La dent 44 s'insinuant entre les deux branches de la fourche empêche la rondelle 42 de tourner de sorte que la roue demeure bloquée, car la partie cha- grinée du contre-cône, sous l'action du ressort 8 du dispositif de bloquage, forme un ensemble unique avec la rondelle 42. le jeu existant entre la dent 44 et la fourche est mis en évidence à la fig. 7.
Lorsqu'on débloque la roue, la masse excentrique 43 fait tourner à droite la rondelle 42 fig 8) de manière que la partie inférieure droite de la dent 44 va s'appuyer sur la branche in- férieure de la fourche qui est dépourvue de dents. lorsque la roue est bloquée de nouveau, cette position n'est pas stable, faute de quelque grippage capable d'empêcher toute légère rotation à gauche de la rondelle,, jusqu'à ce que le jeu "s"na soitéliminé'
Partant, dès qu'on recomnance à pédaler normalement, il se produit cette légère rotation d'ajustement, sous la traction de la chaîne. Le moyeu subit alors un déplacement en avant de sorte à consentir un léger relâchement de la chaîne, le dit re- lâchement étant nécessaire pour un bon rendement de la transmis- sion.
-Le comportement de la rondelle 42' est tout à fait semblable à celui de la rondelle 42.
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Gear change for bicycles with automatic hub centering and a single control for chain diverter and tensioner.
Two types of gear shifters for bicycles are currently on the market, both of which, however, have certain shortcomings. Namely, in changes with a fixed hub, provided with a chain tensioner, this creates a passive resistance, while changes with a movable hub have the disadvantage that two levers must be operated (one to release the chain, the other to disengage the hub) and that to switch from one gear to the other, you have to pedal backwards. the present invention relates to a speed change which has been studied in order to eliminate all these defects.
The following description will be more easily understood with reference to the accompanying drawings where:
FIG. 1 schematically represents the device which serves to block the hub of the rear wheel on the fork;
Fig. 2 shows all the devices for locking the wheel and some of the derailleur gear;
The pin 3 is a section of the hub of the rear wheel according to the invention;
The pins 4 and 4bis are respectively a section of the block device and a detail of the bayonet which is used for the
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junction of the two parts making up said block;
The fi. 5 is the set of control and transmission devices. fig. 6 is a side view of the stop device which limits the travel of the hub in its fork;
Fig. 7 is a side view of the chain tension adjuster;
Figs 8-9-10 show details of the same device which is shown in Fig 7;
Fig. 11 is a front view of the lever stroke stopper which serves to derail the chain.
Let us now see all these devices considered separately.
Figs. 1-2-3-4 and 4bis respectively represent the assembly and the details of the device for locking the rear wheel of the cycle.
We see in fig 1 the lever 1 which is pushed down by the spring P and which, being articulated at 3 with the stay 2, tends under the action of the spring, to push the blocks 4 and 5 against the forks 6 and 6 ', said blocks being respectively connected to the lever 1 and to the stay 2.
These same elements are shown in constructive form in FIG. 4 where the solid lines show the position which the devices take when the small cable 7 of the flexible transmission is stretched and the spring 8 raised. This position of the aforementioned elements corresponds to the release of the wheel which, on the contrary, is blocked when - as indicated in dotted lines - the spring not being pushed upwards by the flexible cable 7, presses, by means of the 'stay 9 on lever 1 by lowering it and pushing lever 3 with block 5 to the left and cross member 4' to the right which is connected to block 4 by a tie rod 10 Concentric with the hub axis.
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In practice, the axial displacements of the blocks 4 and 5 are very small, but they are shown in FIG. 3 as being very large in order to show them better.
It is understood that these blocks 4 and 5 must be adjusted and the block 4, which also has the function of a lock nut, is fixed in its correct position by means of an adjusting screw 11.
So that it is possible to quickly remove the rear wheel, the locking device of this wheel must be divisible into two parts 12 and 13, one of which is connected to the flexible transmission 7, the other by means of the wheel. These two parts 12 and 13 are terminated by a bayonet 14 which serves to join them to one another- -When the bayonets are engaged, the hoop 15 is lowered which, in this way, pleats on the surface of the locking device 12.
To change speed (fig 2 - 3 - 4), push the chain 16 to fit on the gears 17 which have a different cross-section from each other. In this way the transmission ratio is varied and the development of a turn of the pedal also changes.
To change gear, you will have to unlock the wheel by releasing the chain, move laterally (always pedaling forward} the guided branch of the chain, so that it derails from the gear where it is mounted to transfer on the neighboring gear and if this has a larger section than that of the first (changing to a smaller gear), the wheel must be moved forward, moving it backwards if it is a question of shifting. from a gear with a larger section to another with a smaller section.
The derailleur consists of a fork in which the chain unwinds (freezes 2 and 3). This derailleur can undergo angular displacement by oscillating around a shaft 19 which runs
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the length of the branches of the lower fork of the bicycle, being supported by two collars 20 and 20 (fig. 2 and 5) and terminated by a case 22.
A crankshaft 23 enters a hole made in this case, the axis 24 of said crankshaft rotating on two supports 25 and 26 which are fixed to the central tube of the bicycle by means of two collars. the axis 24 is not only free to rotate on the supports 25 and 26, but also to move axially, these two movements of the axis both being controlled by the same lever 27.
This lever is pivoted at 28 to the connecting rod 29 which, in turn, is pivoted at the fixed point 30 of a housing 31. The end of the free arm of the lever 27 is pivoted at the terminal appendage 32 of the housing 31. axis 24, so that by lowering the lever 27, as indicated in dotted lines in fig 5, this axis undergoes an axial displacement upwards, dragging the connection terminal 33 which carries the end of the flexible cable 7 control of the wheel locking devices. when the lever 27 is lowered and the wheel released, by pivoting the said lever around the axis 24, it is possible to obtain, using a transmission constituted by the crankshaft 23, the shaft 19 and the derailleur 18, the movement of the chain and its passing on the gear corresponds to the desired ratio.
Two small bars 34 screwed onto the shaft 19 as shown in Figs 2 and 11, and contrasting with the lower fork of the bicycle, have the function of limiting the oscillations of the derailleur.
Let us now see the axis 35 of the wheel hub (fig 3).
This axis is provided, at its ends 36 and 36 ', with toothings which mesh with the rack 37 of the two forks 6 and 6' (fig 6 and 7), thereby pushing the axis to move parallel to itself.
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It could be that, by the effect of a too sharp return of the chain, after the release of the hub, this one was obliged to wrinkle forward until coming out of the fork, but it is prevented by a device of stop 38 which is fixed by means of a collar 39 to the tube of the lower fork of the bicycle, this stop device being able to be lowered when it is necessary to remove the wheel. fig 6).
Speed changes with automatic centering of the wheel, such as that which is the subject of the invention, have two drawbacks, namely: a) by the effect of frequent gear changes, the cone subjected to pressure the hub locking device, being of hardened steel, wears out the fork over time; b) once the gear change has been made, the very weight of the cyclist, in combination with a suitable inclination of the fork, pulls the wheel backwards so that the chain remains too tight and the whole maneuver is complicated.
In the gear change according to the invention, these drawbacks are eliminated by effect of a special arrangement of the additional devices shown in figs 8 - 9 and 10
As can be seen in fig 3 the counter-cones 41 and 41 ', fig 10) of hardened steel, sound provided with a part 41 chagrined to take hold, The said counter-cones are not supported on the forks directly but by the interposition of two washers 42 and 42 'which, once the hub has been locked, each remain fixed to its counter-cone, preventing any contact thereof with the fork.
To avoid any axial displacement of the hub, it suffices to prevent the rotation of the washers with respect to the forks. For this purpose, the washers 42 and 42 'as seen in Figs 8 and 9 are each provided with an eccentric portion 43 - 43'
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anda tooth 44 - 44 'as well as an appendage 45 which has the function of preventing any derailment of the chain of meshes 17 fig 3).
Let us now see the washer 42. The tooth 44 insinuating itself between the two branches of the fork prevents the washer 42 from turning so that the wheel remains blocked, because the chagrined part of the counter-cone, under the action of the spring 8 of the locking device, forms a single unit with the washer 42. the play existing between the tooth 44 and the fork is shown in FIG. 7.
When the wheel is released, the eccentric mass 43 causes the washer 42 (fig 8) to turn to the right so that the lower right part of the tooth 44 will rest on the lower branch of the fork which has no teeth. . when the wheel is locked again, this position is not stable, for lack of some binding capable of preventing any slight left rotation of the washer, until the play "s" has been eliminated.
Therefore, as soon as you start pedaling normally, this slight adjustment rotation occurs, under the traction of the chain. The hub then undergoes a forward movement so as to allow a slight slackening of the chain, said slackening being necessary for good transmission efficiency.
-The behavior of the washer 42 'is quite similar to that of the washer 42.
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