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BOITE A QUATRE VITESSES.
La présente invention a pour objet une boite à quatre vitesses plus particulièrement destinée aux bicyclettes avec ou sans moteur auxiliaire et aux motocyclettes, mais pouvant être également utilisée dans de nombreu- ses applications différentes.
Une des principales particularités de cette boîte de vitesses consiste en ce que le passage d'une quelconque des quatre vitesses à une au- tre est obtenu par l'utilisation de quatre roues à rochet tournant constam- ment à des vitesses différentes dans un même sens, et par le basculement de l'un ou de l'autre de deux cliquets d'entraînement dont chacun peut être en- traîné alternativement par l'une ou l'autre de deux desdites roues à rochet
Ces cliquets peuvent être commandés au moyen d'un seul organe de manoeuvre, par l'intermédiaire d'une transmission appropriée qui, dans le cas des bicyclettes et motocyclettes, consiste préférablement en un câble fle- xible reliant le levier placé sur le guidon à la boîte de vitesses qui est alors montée sur l'axe de la roue arrière du cycle.
L'agencement et le fonctionnement d'une telle boîte de vitesses vont être décrits explicitement en référence au dessin ci-annexé qui représen- te à titre d'exemple une forme d'exécution destinée à être appliquée à un cy- cle quelconque.
Les fig. 1 et 2 se raccordant suivant la ligne AA, montrent l'ap- pareil en coupe verticale suivant son axe.
Les fig 3 à 6 sont des coupes verticales suivant la ligne BB de la fig. 1, les cliquets étant montrés dans leurs positions correspondant res- pectivement à la deuxième vitesse, à la première, à la troisième et à la qua- trième.
La figa 7 est un plan montrant la manette de commande montée sur le guidon.
La fig8 est un schéma explicatifs
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Cet appareil comporte un groupe d'organes 1, 2,3, 4, 5, 6, soli- daires les uns des autres et tournant autour d'un bloc cylindrique fixe ou pi- vot, 35, sous la commande du cycliste ou d'un moteur monté sur le cycle.
Les organes 1, 2, 3, 4 sont des couronnes dentées concentriques à l'axe xx' du pivot 35 et tournant solidairement avec le plateau 5; les cou- ronnes 1 et 2 sont fixées directement sur ce plateau, la première ayant une denture extérieure et la seconde une denture intérieure; la couronne 3, à den- ture extérieure,est fixée à une couronne non dentée 32 fixée elle-même à la couronne 2, et la couronne 4, à denture intérieure, est fixée à une couronne non dentée 31 fixée elle-même à la couronne 1. Cet ensemble de dentures con- centriques 1, 2, 3, 4 et du plateau 5 est mis en rotation au moyen d'un pig- non 6 sur lequel passe la chaîne mue par le cycliste ou par le moteur.
Le pivot 35 est emmanché à force sur un arbre 36 dont l'axe yy' est excentré par rapport à xx' et dont les extrémités sont fixées au cadre 40,41 du cycle.
Autour de cet arbre peut tourner le carter 11 qui sert à entrai- ner la roue arrière du cycle, les rayons de cette roue étant attaéhés, par exemple, à des collerettes 28, 29 ménagées autour dudit carter. L'entraîne- ment de celui-ci autour de l'arbre 36 est obtenu au moyen de deux cliquets 16 et 17 montés sur des pivots 18, 19 solidaires dudit carter, ces cliquets pouvant être entraînés alternativement par des couronnes à rochets 12, 13, 14, 15 montées dans ce carter de façon à pouvoir tourner concentriquement à l'axe yy' indépendamment les unes des autres; les couronnes 12 et 13 sont par exemple montées à frottement doux sur une collerette lla solidaire du carter, l'une à l'intérieur de cette collerette, l'autre à l'extérieur ;
la couronne 14 tourne à l'intérieur du pourtour llb du carter et la couronne 15 est mon- tée sur la cage 42 d'un roulement à billes 38 porté par l'arbre 36.
La transmission de la rotation des couronnes 1, 2,.3, 4 aux cou- ronnes à rochet 12, 13, 14, 15 servant à entraîner l'un ou l'autre des cli- quets 16, 17 selon la position donnée à ceux-ci, est effectuée par suite de l'engrènement permanent de ces couronnes 1, 2, 3, 4 avec des dentures 7, 8, 9,10 solidaires desdites couronnes à rochet 12,13, 14, 15 respectivement.
Les diamètres des diverses dentures sont déterminés de façon que, pour une vitesse de rotation donnée du système 1, 2, 3, 4, 5, les cou- ronnes 7,12 - 8,13 - 9,14 - 10,15, en prise continuelle avec 2,3, 4, 5 res- pectivement, sont entraînées à des vitesses différentes, la couronne 7,12 ay- ant la vitesse minimum, la couronne 9,14 une vitesse plus grande, la couronne 8,13 une vitesse encore plus grande et la couronne 10,15 la vitesse maximum.
Par exemple, dans le cas représenté,, pour une vitesse du système entraîneur égale à 120, les vitesses des couronnes 7,12 9,14 - 8,13 - 10,15 sont environ égales à 105, 115, 130 et 145.
La manoeuvre des cliquets 16,17 est commandée par le cycliste au moyen d'une manette 34 montée sur le guidon du cycle et reliée par un câble flexible 23 à une bague 22 qui glisse sur l'arbre 36 et qui est soumise à l'action d'un ressort 24; ce câble passe librement à travers un évidement longitudinal de l'arbre 36. La manette 34, sollicitée de droite à gauche par la tension du câble 23, peut être immobilisée dans quatre positions différen- tes au moyen d'un secteur denté 33 contre lequel elle s'appuie élastiquement; les chiffres 1 2, 3, 4 marqués sur ce secteur indiquent les positions aux- quelles la manette doit être placée pour obtenir les quatre vitesses correspon- dantes.
Les déplacements imprimés à la bague 22 ont pour effet de faire osciller simultanément deux leviers coudés 20 et 21 articulés sur des pivots 20a, 21a montés dans le carter rotatif 11. Le levier 20 est relié à un cou- lisseau 25 guidé dans une rainure radiale du carter et pourvu d'un ergot 25a qui est engagé avec jeu dans un trou 16a du cliquet 16; d'autre part, un doigt 21b, ménagé à une extrémité du levier 21, est engagé également avec jeu dans un trou 17a du cliquet 17.
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Chacun des cliquets 16,17 est sollicité par un ressort 26 ou 27 à s'écarter de sa position médiane et à s'appuyer tantôt contre la couronne à denture intérieure 14 ou 12, tantôt contre la couronne à denture extérieu- re 13 ou 15
Le fonctionnement est le suivant :
La figo 3 montre les leviers 20,21 dans une position telle que l'ergot 25a et le doigt 21b sont écartés au maximum de l'arbre 36, ce qui correspond à la position de la manette 34 sur le N 2 du secteur 33 (deu- xième vitesse); la couronne 14 entraîne le cliquet 16 et, par conséquent, le carter 11, tandis que la couronne 12, qui tourne moins vite, laisse le cliquet 17 glisser sur sa denture; les couronnes 13 et 15 tournent sans contact avec les cliquets.
La fig 4 correspond à la première vitesse (la manette 34 étant sur le N 1 du secteur 33);le doigt 25a est alors suffisamment déplacé pour retenir le cliquet 16 écarté de la couronne 14 le cliquet 17 est seul en- traîné par la couronne 12 et transmet au carter la rotation du système moteur dans le rapport minimum.
Dans la troisième position de la manette (fig. 5), l'ergot 25a et le doigt 21b ont été rapprochés de l'arbre 36 suffisamment pour faire bascu- ler les deux cliquets vers les couronnes 13 et 15; cependant,le doigt 21b retient encore le cliquet 17 assez écarté de la couronne 15 pour qu'il ne soit pas attaqué par celle-ci; le cliquet 16 est seul entraîné par la couronne 13 et transmet au carter la 3ème vitesse de rotation.
Enfin, quand la manette est amenée à la position N 4 (fig.5) les cliquets 16,17 (fig. 6) s'appuient également sur les couronnes 13 et 15; com- me cette dernière tourne plus vite que l'autre, elle entrai'ne le cliquet 17 et par conséquent le carter à la 4ème vitesse, tandis que le cliquet 16 glis se sur la denture de la couronne 13. Les quatre vitesses sont ainsi successi- vement obtenues par le simple changement d'orientation des cliquets autour de leurs pivots 18,19. Le mécanisme est protégé des impuretés extérieures grâ- ce à un joint 30 qui assure l'étanchéité entre la carter 11 et le disque 5.
Le bloc ainsi formé tourne sans frottement notable grâce à un roulement sur aiguilles 37 autour du bloc 35 et à un roulement à billes 39 monté sur l'ex trémité de l'arbre 36, à l'opposé de ce bloc.
Un changement de vitesse ainsi agencé est particulièrement avan- tageux dans son application aux cycles en raison de son très faible encom- brement, résultant de la disposition de tous les engrenages dans deux plans très rapprochés.
Sans s'écarter de l'invention, ni infirmer cet avantage, on peut évidemment varier le mécanisme de commande du basculement des cliquets ainsi que les dispositions constructives inessentielles représentées.
REVENDICATIONS.