BE488972A - - Google Patents

Description

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  Appareil d'éclairage pour moyeu de cycle. 



   La présente invention est relative à un appareil   dtéclai-   rage pour moyeu de cycle, dans lequel l'induit de la dynamo et l'élément moteur sont connectés par l'intermédiaire d'un change- ment de vitesse qui peut être accouplé à la roue du cycle au moyen d'un organe d'accouplement afin d'accélérer le fonctionne- ment de l'appareil d'éclairage suivant les besoins. 



   Les changements de vitesse connus qui consistent en roues dentées ne sont pas assez économiques au point de vue du rende- ment et à cause du faible rapport de multiplication donnant une lumière faible, pour qu'on puisse sérieusement compter sur eux lors d'exigences spéciales. 



   Les appareils d'éclairage pour cycles actionnés par fric- tion ne donnent pas non plus un rendement satisfaisant surtout aux faibles vitesses, à cause du faible nombre de tours de la dynamo. 



   Pour améliorer le rendement en lumière de ces appareils, il a déjà été proposé de constituer un changement de vitesse en plusieurs étages montés à la manière des paliers à billes à pres- sion axiale, qui comprend un seul organe de tension, consistant en un ressort qui tient sous tension tous les étages de multipli- cation et qui transmet le mouvement de rotation du moyeu de la roue au rotor de la dynamo suivant le rapport de changement de 

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 vitesse. Les parties tournantes ou rotatives de tous les étages de multiplication sont dans ce dispositif connu enfermées dans une enveloppe qui renferme également l'organe de tension lequel s'appuie d'un côté sur l'enveloppe et de l'autre côté aux éléments du changement de vitesse.

   Cette méthode de réalisation de la tension n'est pas avantageuse parce qu'elle dépend de l'enveloppe qui entoure les engrenages, et utilise par conséquent le moyeu de la roue comme élément constituant du changement de vitesse. 



   La présente invention est basée sur l'idée d'enfermer les éléments du changement de vitesse avec l'organe de tension en une unité fermée mécaniquement et de réaliser ainsi le montage et le démontage de tout le dispositif de multiplication et de la dynamo d'une manière simple et obtenir lors de la transmission du moment de rotation un rendement maximum. 



   On connait des changements de vitesse fermés mécanique- ment qui sont construits à la manière des paliers à billes à pression axiale, mais ils ne consistent qu'en un seul étage de multiplication dont les anneaux de roulement divisés externes ou internes se trouvent placés sous la tension axiale d'un ressort afin de produire le frottement requis pour la transmission du moment de rotation. 



   Le problème est résolu suivant la présente invention de cette manière que les anneaux de roulement et les billes de deux étages d'un changement de vitesse à plusieurs étages sont mis sous tension en groupes en directions opposées axialement au moyen d'un organe de tension, et les deux groupes sont connectés entr'eux au moyen d'un palier à pression axiale qui leur est commun, dans les deux directions opposées à la tension, et de cette manière tous les éléments des deux étages du changement de vitesse ainsi que l'organe de tension et le palier à pression axiale constituent une unité fermée mécaniquement. 



   Grâce à cette solution il a été pour la première fois possible de réduire au maximum la capacité de la dynamo avec le changement de vitesse et de les monter facilement dans un moyeu de roue de dimensions normales. De plus, grâce à cette nouvelle 

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 construction du changement de vitesse on obtient un rapport élevé de multiplication et un rendement lumineux de la dynamo extrême- ment élevé. 



   L'organe qui met sous tension les divers étages peut être réalisé de nombreuses manières, dont quelques unes seulement sont mentionnées ci-après. 



   Ainsi) l'organe de tension peut consister par exemple en un organe de tension élastique qui d'un côté s'attaque à l'anneau de roulement du côté entrée et de l'autre côté à l'anneau de roule- ment du côté sortie, lequel organe de tension renferme les éléments sous tension axiale en une unité fermée en soi. La dynamo même peut être utilisée comme organe de tension et le moment de démarrage du stator à enroulement peut être utilisé pour produire le frottement nécessaire pour le changement de vitesse. Il est également possi- ble de mettre l'organe de tension sous Inaction de la force centri- fuge.

   Dans les changements de vitesse à plusieurs étages on peut mettre une partie du dispositif, par exemple les étages du côté entrée, sous l'action d'un organe de tension élastique et les autres étages au contraire sous l'action de   1!aiment   de la dynamo. 



   Des conditions particulièrement favorables pour l'inser- tion du dispositif dans le moyeu de roue sont créées par la pré- sente invention par le fait que la fermeture mécanique des éléments placés sous la tension de l'organe de tension se fait par le palier conique pouvant être fixé sur l'axe de la roue, qui empêche le déplacement axial de tout le dispositif de changement de vitesse et du moyeu de roue, et qui est monté de manière à pouvoir tourner librement sur l'axe de la roue. 



   Les dessins ci-joints montrent un appareil d'éclairage suivant   l'invention,   en plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemple en coupe longitudinale verticale. Dans ces dessins, 
Fig. 1 montre un premier mode de réalisation d'un change- ment de vitesse à trois étages avec organe de tension élastique. 



   Fig. 2 en montre une variante. 



   Fig. 3 montre un changement de vitesse avec organe de 

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 tension placé sous l'action de la force centrifuge. 



   Fig. 4 montre un mode de réalisation qui comprend une combinaison avec organe de tension élastique et organe de tension magnétique. 



   Fig. 5 montre un changement de vitesse avec deux supports de palier se trouvant sur un palier conique. Enfin, 
Figs. 6 et 7 montrent deux modes de réalisation de 1' amortisseur de chocs du dispositif. 



   L'appareil d'éclairage illustré dans les premiers modes de réalisation se trouve placé dans l'enveloppe de moyeu 1 de la roue antérieure et consiste en une dynamo et un dispositif de chan- gement de vitesse. Le dispositif de changement de vitesse comprend dans ce cas trois étages de vitesses. Les étages II et III forment une seule unité mécaniquement fermée et possèdent chacun un anneau de roulement externe 2, resp. 3, et un anneau de roulement interne 4, resp. 5, qui présentent leurs surfaces de roulement aux deux couronne- dentées 6 et 7. Entre les deux anneaux de roulement externes 2 et 3 se trouve un ressort annulaire 8 agissant dans la direction axiale ou bien un corps de pression en caoutchouc, qui place les anneaux de roulement externes 2 et 3 sous tension élastique en directions axiales opposées.

   Ces anneaux de roulement externes 2, 3 transmettent la pression aux anneaux internes 4 et 5 par l'intermédiaire des deux couronnes à billes 6 et 7. Les anneaux internes 4,5 s'appuient librement l'un sur l'autre par l'intermédiaire   d'un   roulement à billes à pression axiale 9, qui absorbe les pressions agissant en directions opposées et réalise de cette manière une fermeture méca- nique dans le dispositif ce qui permet un mouvement du dispositif sans aucune pression axiale.   L'anneau   interne 4 de l'étage II est construit en une pièce avec la cage à billes 10 de l'étage III. 



  De même   l'anneau   interne 5 de l'étage III est connecté directement avec le rotor 11 de la dynamo, de sorte que le moment de démarrage de l'aimant de la dynamo vient agir constamment comme pression sup- plémentaire sur les éléments du changement de vitesse des étages II et III. La cage à billes 12 de l'étage II est formée en une pièce avec l'anneau de roulement interne 13 de l'étage I qui présente 

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 également une surface annulaire de roulement pour la palier de butée 14, dont l'anneau interne 15 peut se visser comme un écrou ,fileté sur le boulon fixe 16 (axe de roue). L'anneau externe 2 de   létage   II est formé en une pièce avec l'anneau de roulement exter- ne de ltétage I. L'anneau de roulement externe 2 est monté dans le moyeu de roue 1 et est entrainé par celui-ci dans sa rotation.

   LI anneau externe 3 du dernier étage qui peut se déplacer axialement dans le moyeu 1 est entrainé par l'anneau élastique 2 dans sa rota- tion par l'intermédiaire de l'anneau élastique 8. L'anneau externe 3 est maintenu dans le moyeu 1 d'un côté par le frottement et d'un autre côté par la pression du ressort 8 de telle manière qu'il ne puisse pas se déplacer lors de la transmission normale du moment de rotation vers le moyeu 1 et vers l'anneau externe 2, lorsque le dispositif est surchargé comme cela peut arriver si ses éléments adhèrent   entr'eux   ou bien par une augmentation excessive du débit, et est cependant entrainé par la couronne à billes 7, de sorte qu' il effectue un mouvement relatif par rapport au moyeu 1.

   L'anneau externe 3 forme ainsi un dispositif de sécurité contre la destruc- tion de l'ampoule incandescente par suite d'une tension excessive de courant et contre les accidents dus aux déréglages du dispositif. 



   Tandis que le moyeu 1 d'un côté tourne fou,avec le palier 14 et avec le changement de vitesse, sur l'axe fixe 16, le moyeu peut tourner sur l'autre côté du palier par l'intermédiaire du palier à billes 17 et empêché de se déplacer en direction axiale. 



  Ce palier 17 est construit dans ce cas spécial comme consommateur de courant. Dans ce but, l'anneau interne 18 du palier 17 est placé sur l'axe rigide 16 avec interposition d'un manchon 19 en substance isolante électriquement, de telle sorte qu'il est isolé électrique- ment à   l'égard   de cet axe et peut être fixé, en tant que consomma- teur de courant, au câble d'éclairage (non illustré) de toute manière appropriée. L'anneau externe 20 du palier 17 présente également une surface 21 en matière isolante électriquement par laquelle il est isolé électriquement contre l'aimant de dynamo qui renferme l'enroulement 22.

   L'extrémité de fil 24 de l'enroulement 22 peut de cette manière être connectée directement l'anneau      

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 externe 20, et de cette manière on évite une canalisation compli- quée. 



   Pour mettre en service le dispositif d'éclairage et le retirer, on emploie l'anneau de cage 25 de l'étage I. Cet anneau 25 peut tourner librement et peut être fixé sur l'axe de roue 16 au moyen d'un levier d'actionnement 26. Dans ce but, il présente des évidements radiaux 27 disposés en cercle. Le levier 26 est articulé au moyen d'un bouton 28 dans une oeillère 29 d'un bras 30 fixé sur   ltaxe   16, de telle manière que son plus petit bras de bloquage 31 peut être mis en engagement ou hors engagement avec les évidements 27 de l'anneau de cage 25. Dans la position hors service de l'anneau de cage 25 il est mis hors service ou engagement avec Isolément 31, 26 de sorte qu'il tourne complètement sans résis- tance et le changement de vitesse ne fonctionne pas. 



   Pour mettre l'appareil d'éclairage en service, on enfonce l'élément 26 dans un des évidements 27 de l'anneau de cage 25, de telle sorte qu'il maintient l'anneau de cage contre l'axe 16. De cette manière, les billes de l'étage I pendant qu'elles tournent, 
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 , # wftv*" 1 e¯xzak sur l'anneau externe 2, actionnent l'anneau interne 13 7 avec vitesse accélérée. Cette rotation accélérée est transmise / avec vitesse accélérée. Cette rotation accélérée est transmise par l'anneau interne 13 à la couronne à billes 6 de   l'étsge   II, de sorte que cette couronne à billes 6 actionne avec vitesse accrue sous 1' effet du frottement de l'anneau à ressort 8 et du moment de démar- rage de l'aimant de la dynamo, l'anneau interne 4 de l'étage II , suivant la transmission à effectuer.

   La transmission du moment de rotation de l'étage II à l'étage III se fait par l'anneau interne 4. au moyen de la cage à billes 10, par laquelle les billes 7 de même que dans les étages précédents I et II sont mises en rotation dans le même sens. La couronne à billes 7 transmet son mouvement de ro- tation dans le sens de l'accélération à l'anneau interne 5 et de cette manière au rotor 11 de la dynamo. 



   Le rapport de multiplication de ces trois étages est choisi de telle manière que l'induit de la dynamo reçoive même à marche réduite une telle vitesse de rotation qu'on obtienne une production de courant irréprochable donnant une bonne lumière. La construction des éléments du dispositif de changement de vitesse 

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 est telle que sa réalisation ainsi que la mise en service et hors service est rendue aussi simple que possible. 



   Suivant le second mode de réalisation, l'organe élasti- que est en forme de ressort annulaire et placé derrière le dernier anneau de roulement externe 3 (fig. 2). Pour cette raison, l'anneau externe 2 de l'étage II est prolongé par une douille 2a sur l'an- neau externe 3 et présente sur la partie prolongée un renfoncement annulaire contre lequel s'appuie le ressort annulaire 8. Celui-ci a la tendance de déplacer ensemble les deux anneaux externes 2 et 3 sous tension élastique et de presser à nouveau les couronnes à billes 6 et 7 contre les anneaux internes 4 et 5. Les anneaux in- ternes 4 et 5 s'appuient l'un contre l'autre par les paliers à butée 9 de telle manière qu'on réalise une fermeture mécanique des éléments des étages II et III.

   La mise en service et hors ser- vice du dispositif se fait de la manière déjà décrite par la fixa- tion de l'anneau de cage 25 au moyen de l'élément 26. 



   Fig. 3 montre un changement de vitesse avec organe de tension placé sous l'action de la force centrifuge. Ici l'organe de tension est formé de doigts 32 ou analogues qui d'un côté s'appuient contre l'anneau interne 5 du dernier étage III, et d'un autre côté s'appuie contre une flasque annulaire 33 da la douille 11a connectée à l'induit 11 de la dynamo et qui sont actionnés par des bras de levier avec poids réglables 34 placés sous l'action de la force centrifuge afin de réaliser la tension requise.

   La tension de 1' organe 32 est transmise d'un côté par l'intermédiaire de la couronne à billes 7 de l'étage III à l'anneau externe 2 et de celui-ci de nouveau par la couronne à billes 6 à l'anneau interne 4, et d'un autre côté elle est reprise par la douille 11a de l'induit de la dynamo et transmise au palier de butée 9 qui effectue la fermeture mécanique d'énergie. La tension du dispositif est ainsi réglée suivant la vitesse de rotation à chaque moment de la partie motrice. 

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  La même disposition de doigts 32 peut également être employée pour les anneaux externes. 



   Un autre mode de réalisation d'un changement de vitesse suivant l'invention est montré dans la fig. 4. Ici, les trois étages I, II, III sont soumis à l'action d'un organe élastique de tension et d'un aimant. Dans ce cas spécial, les étages I et II sont placés de la même manière que dans la fig, 1, sous l'action   d'un   anneau axial élastique 8, et l'étage III au contraire, consist en un anneau externe 3 connecté avec l'aimant 23 et en un anneau interne 5 connecté à l'induit 11 de la dynamo, et entre les anneaux 3 et 5 tourne la couronne à billes 7 sous le moment de démarrage des deux parties 11, 23 de la dynamo. L'induit 11 de la dynamo est placé dans les'aimant 23 au moyen d'un palier 35 qui peut tourner librement dans le moyeu de roue.

   Pour prendre le courant, l'induit de la dynamo présente un anneau collecteur contre lequel s'appuie un ressort de contact 36. Ce ressort 36 transmet le courant au palier à billes, dont l'anneau interne fixe 18 rend possible le rattachement de la canalisation d'éclairage. Cette construction se distingue par une simplicité extrême et une fermeture mécanique complète des éléments du dispositif. 



   Le mode de réalisation suivant la fig. 5 montre un dis- positif spécial de montage du moyeu et du changement de vitesse sur un seul manchon conique. Dans ce but, l'anneau externe et l'anneau interne du premier étage sont construits de la même manière que l'anneau externe et l'anneau interne du second étage. 



  Entre les deux anneaux externes des étages I et II se trouve interposé l'organe de tension qui présente la forme d'un ressort annulaire 8. La tension de ce ressort annulaire est transmise au moyen des anneaux externes aux couronnes à billes des étages I et II dans les deux directions de pression et cela d'une manière égale. Ces couronnes à billes s'appuient sur les anneaux internes des deux étages construits également de la même manière, et qui s'appuient sur un palier conique commun de manière à pouvoir tourner librement dans des directions opposées, chacune ayant un palier de butée 9 et 17. Dans ce cas, la tension de l'anneau 8 

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 est reprise par les deux paliers de butée 9 et 17 au moyen du palier conique 15 en une unité fermée mécaniquement comprenant les divers éléments des deux étages I et II.

   En même temps ce- pendant, le moyeu 1 qui est monté sur l'anneau externe du premier étage, repose au moyen des deux paliers de butée 9 et 11 en deux points d'appui sur l'axe de roue 16 de telle manière qu'il puisse être fixé en position sans le réglage de fourche qui jusqu'à pré- sent était nécessaire, et avec un seul palier conique sur l'axe de roue. Cette construction n'a pas seulement l'avantage de per- mettre une réalisation très favorable, mais encore de pouvoir absorber complètement ou partiellement les chocs produits en direction axiale sur le dispositif par l'organe élastique de tension du dispositif. D'après ce mode de réalisation, l'étage III du changement de vitesse est formé de la même manière que celui suivant la fig. 4.

   Dans ce cas, la pression d'assemblage des élé- ments de l'étage III est fournie par   linduit   de la dynamo et par l'aimant de la dynamo. 



   Il est à noter que le principe de la construction du dispositif exposé ci-dessus, n'implique aucune limitation du nombre d'étages de multiplication du dispositif. 



   Pour éviter que les chocs produits en direction péri- phérique ne soient transmis au changement de vitesse, on peut ainsi que montré dans la fige 6, attacher l'anneau fixe de cage 25 aux billes par des languettes élastiques 38 ou bien, ainsi que montré dans la fig. 7, fixer l'anneau de cage au moyen d'un levier d'actionnement 26 prévu de manière à céder un peu élasti- quement dans la direction de la rotation. Dans les deux cas, on réalise par la souplesse dans la direction de la rotation des billes, un certain jeu qui équilibre les chocs de la roue.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS ET RESUME.

   1. Appareil d'éclairage pour cycles à placer dans le moyeu et ayant plusieurs étages de changement de vitesse interposés entre l'induit de la dynamo et Isolément moteur à la manière des paliers à butée à pression axiale, pouvant être accouplés au moyen d'un organe d'accouplement avec la roue du cycle afin d'accélérer la dynamo suivant les besoins, caractérisé en ce que les anneaux de roulement (par exemple 2, 3,4, 5) et les billes rotatives (par ex.

   6, 7) de chaque deux étages (par exemple II, III) d'un dispositif à plusieurs étages sont mis sous tension en directions axiales opposées par un organe de tension (8, 32) par groupes et que les deux groupes sont réunis entreux par un palier de butée à pression axiale (9) qui leur est commun dans les deux directions opposées à la tension, en assemblant ainsi tous les organes du dispositif (1-7) des deux étages et l'organe de tension (8) avec le palier de pression axiale (9) en une unité fermée en soi mécaniquement.

   2. Appareil d'éclairage selon 1 , caractérisé en ce que l'organe de tension (8) consiste en moyens élastiques de pression (ressort, tampon en caoutchouc) inséré entre deux couronnes (2,3) de deux étages (par ex. II, III), et qui avec les deux couronnes EMI10.1 Gx (4,5) connectées 8XX entr'elles de manière à ne pas pouvoir 7 se déplacer axialement, ferment les éléments des deux étages (II, III) placés sous la tension axiale en une unité mécaniquement fermée en soi.

   3. Appareil d'éclairage selon 1 et 2 , caractérisé en ce que le stator (23) à enroulement et le rotor magnétique (11) de la dynamo domme organe de tension, sont chacun connectés avec une couronne de roulement (4 ou 5) d'un ou de plusieurs étages de multiplication et les éléments (6,7) qui tournent et se déplacent entre les couronnes (4,5) sont mis ensemble sous tension en direction axiale suivant le moment de démarragede l'aimant de (230 la dynamo/, en une unité mécaniquement fermée en soi. <Desc/Clms Page number 11>

   4. Appareil d'éclairage selon 1 , caractérisé en ce que 1' organe de tension (32) est mis sous tension axiale par des poids (34) agissant par la force centrifuge.

   5. Appareil d'éclairage selon n'importe laquelle des revendi- (3) cations 1 à 4, caractérisé en ce que, l'un des deux anneaux externe. placé sous la tension de l'organe de tension (8) d'une unité mécaniquement fermée en soi (II, III) est logé dans le moyeu (1) et ne se déplace pas lors de la transmission normale du moment de rotation, et est cependant entrainé dans la rotation contre le frottement par suite d'une augmentation excessive du moment de rotation en agissant ainsi automatiquement comme organe de sécu- rité pour réduire la transmission du moment de rotation à la valeur maximum usuelle ou même pour la supprimer complètement.

   6. Appareil selon 3, caractérisé en ce que le rotor magnétique agissant par son moment de démarrage sur les étages du changement de vitesse est supporté de manière à pouvoir tourner par un palier (35) disposé à l'intérieur de l'enroulement du stator.

   7. Appareil d'éclairage selon n'importe laquelle des revendi cations 1 à 6, caractérisé en ce que la fermeture mécanique des éléments (2 à 14) mis sous la tension de/ l'organe de tension (8 ou 11 et 23) se fait par un palier conique unique (15) qui empêche le déplacement axial de tout le dispositif de changement de vitesse et du moyeu (1) et est monté sur l'axe de roue (16) de manière à pouvoir tourner librement.

   8. Appareil d'éclairage selon 6, caractérisé en ce que les éléments (2 à 10) des deux premiers étages (I, II) s'appuient de manière à pouvoir tourner sur un seul palier conique (15) au moyen d'un palier à billes à pression axiale (9, 17) qui absorbe la tension de l'organe (8) dans les directions axiales opposées et de cette manière tiennent le changement de vitesse et moyeu supportés en deux points sur l'un des côtés du palier, prêts à fonctionner.

   9. Appareil d'éclairage selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on intercale un étage (I) entre les deux <Desc/Clms Page number 12> étages (II, III), au moyen de l'organe de tension (8) assemblés en une unité mécaniquement fermée en soi, l'anneau de roulement externe de l'étage (I) s'appuyant sur le moyeu de roue.(1) et 1' anneau de roulement interne (13) ayant la forme d'une cage à billes et s'engageant ainsi entre les billes de l'étage (III), en bloquant ainsi la couronne à billes (39) de l'étage (I) contre la rotation au moyen d'une cage à billes fixe (25).

   10. Appareil d'éclairage selon 9, caractérisé en ce que la cage à billes (25) du premier étage (I) présente une couronne d' évidements dans laquelle un organe d'actionnement (26, 31) disposé de manière fixe sur l'axe de la roue, peut être introduit ou en être retiré pour empêcher l'anneau de cage (25) de tourner.

   11. Appareil d'éclairage selon 9 et 10, caractérisé en ce que la cage à billes (25) pénètre avec des languettes élastiques souples (58) (Fig.6) entre les billes (39) de la couronne à billes du premier étage (I) en amortissant ainsi les chocs tangentiels dès le côté entrée du changement de vitesse.

   12. Appareil d'éclairage selon 9 et 10, caractérisé en ee que l'organe d'actionnement (26) de la cage à billes (25) du premier étage (I) présente un bouton de bloquage (31) qui cède un peu de manière élastique dans la direction de rotation en amortis- sant les chocs tangentiels du côté entrée du changement de vitesse.

   13. Appareil d'éclairage selon 3, caractérisé en ce que l'enroulement du stator (23) de la dynamo et le moyeu (1) sont supportés par un palier de butée (17) isolé électriquement contre les divers éléments (2-31) du changement de vitesse et contre le moyeu (1) , dont l'anneau interne (18) fixé sur l'axe (1) est adapté à recevoir du courant pour la canalisation d'éclairage et dont ltanneau externe (20) est connecté avec l'extrémité du fil de l'enroulement de l'aimant (11).