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La présente invention se rapporte à une transmission à deux vi- tesses incorporée dans le moyeu, ainsi que le frein,et jouant le rôle de roue libre, et plus particulièrement à un tel dispositif dans lequel le passage d'une vitesse à l'autre et vice-versa est effectué par un mouvement convenable des pédales, sans autre dispositif extérieur.
L'invention vise à réaliser un tel dispositif dans lequel le choix du rapport de transmission est effectué d'une manière sûre et commode et dans lequel le frein est mis en oeuvre par l'intermédiaire de l'engrenage à petite vitesse,(ce qui multiple l'effort), quel que soit le rapport de transmission qui ait été utilisé pour l'entraînement du véhicule avant l'ap- plication du frein.
Dans la transmission à deux vitesses conformément à l'invention, un organe moteur possédant un manchon fileté est monté de manière à pouvoir tourillonner sur une douille filetée et à entraîner celle-ci par un engrena- ge de manière à coopérer avec un moyeu par l'intermédiaire d'une pièce annu- laire d'entraînement fixée à l'intérieur du moyeu d'une part, et, soit un organe d'entraînement primaire qui se visse sur ladite douille filetée, soit un organe d'entraînement secondaire qui se visse sur ledit manchon, d'autre part, ladite transmission est caractérisée par des moyens mis en oeuvre par une accélération convenable de l'organe moteur à partir du repos pour déter- miner, au gré de l'utilisateur, l'engagement de l'un ou l'autre desdits or- ganes d'entraînement avec la pièce annulaire d'entraînement.
D'autres objets et avantages apparaîtront au cours de la descrip- tion suivante qui doit être considérée avec le dessin qui l'accompagne et dans lequel :
La figure 1 est une vue en élévation partiellement coupée d'un mo- de de réalisation préféré de l'invention, qui représente les pièces dans la position qu'elles occupent quand le dispositif est en prise directe ;
La figure 2 est une vue analogue représentant l'engrenage réduc- teur en fonctionnement ;
La figure 3 est une vue partielle à plus grande échelle montrant la position des pièces lors de l'application du frein.
Dans le mode de réalisation de l'invention représenté, on suppose que le dispositif est normalement entraîné par prise directe entre le pignon et le moyeu de la roue, tandis que l'entraînement à vitesse réduite est dési- gné par 'la suite sous le nom de première vitesse. Cette disposition pourrait cependant être inversée. C'est pour des raisons de commodité que les termes de première vitesse et de deuxième vitesse seront utilisés en cours de des- cription, bien que dans l'exemple décrit, la deuxième vitesse soit en fait une prise directe.
La Figure 1 représente un axe 1 prévu pour être monté rigidement dans le oadre d'un véhicule tel qu'une bicyclette au moyen d'écrous de bloca- ge 2 et 3. Un organe d'ancrage d'un frein 4 est fixé sur l'axe 1 et maintenu en position par un écrou de blocage 5 qui sert également à fixer un bras d'an- crage 6 qui prend appui sur un épaulement non circulaire 7 prévu sur l'or- gane d'ancrage. Le bras d'ancrage porte une patte 8 destinée à sa fixation au cadre du véhicule.
Un organe 9 d'application du frein est monté sur l'axe 1 de maniè- re à pouvoir coulisser sur celui-ci et est relié à l'organe d'ancrage 4 au moyen de clavettes rectangulaires 11. Des segments de frein 12 prennent ap- pui sur les organes 4 et 9 et se déplacent radialement vers l'extérieur lors- que l'organe 9 est déplacé vers l'organe d'ancrage 4.
Un support de roulement 13 est vissé sur l'axe 1 et supporte une
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pièce annulaire 14 par l'intermédiaire du roulement 15. Une douille filetée
16 peut tourillonner sur l'axe entre le support de roulement 13 et l'organe
9 d'application du frein. Ladite douille supporte un organe moteur 17 au mo- yen d'un roulement 18. Un moyeu 19 est supporté à ses extrémités sur des roulements 21 et 22 qui roulent respectivement sur l'organe d'ancrage 4 et l'organe moteur 17. Le moyeu a une surface cylindrique interne 23 prévue pour s'engager par friction avec le segment de frein 12 et comporte égale- ment une pièce annulaire d'entraînement 24 qui est solidaire dudit moyeu.
Le support de roulement 13 porte une denture d'engrenage qui constitue un planétaire 25. L'organe moteur 17 porte également une denture intérieure qui réalise une couronne d'engrenage 26. Une pluralité de satel- lites 27, qui s'engagent d'une part avec le planétaire et d'autre part avec la couronne dentée, sont montés sur des pivots 28 guidés par des ouvertures pratiquées dans la pièce annulaire 14 et fixés rigidement sur le support 29 solidaire de la douille filetée 16. Un organe d'entraînement primaire 31 se visse sur la douille filetée et comporte une surface conique 32 prévue pour s'engager par friction avec une surface interne conique 33 de la pièce annu- laire d'entraînement 24 lorsque la douille filetée tourne dans le sens de la flèche (sens de la marche avant).
L'organe d'entraînement primaire 31 por- te également des dents 34 correspondant à des dents semblables prévues sur l'organe 9 d'application du frein lorsque la douille filetée 16 tourne en sens inverse. Pour assurer le déplacement parallèlement à l'axe de l'organe d'entraînement primaire 31 par rotation de la douille filetée 16, il est prévu un anneau élastique de friction 36 dont les extrémités retournées s'en- gagent dans une.fente pratiquée dans une pièce annulaire 37 solidaire de l'or- gane 9 d'application de frein.
Sur l'organe moteur 17 est fixé un pignon 38 au voisinage de l'u- ne de ses extrémités, l'autre extrémité présentant la forme d'un manchon fi- leté 39 de diamètre réduit sur lequel se visse un organe d'entraînement se- condaire 41, le pas de filetage étant de préférence plus grand que celui de la douille filetée 16. L'organe d'entraînement secondaire 41 porte des cra- bots 42 prévus pour s'engager avec des crabots correspondants 43 pratiqués sur la pièce annulaire d'entraînement 24, lorsque l'organe moteur est entraî- né dans le sens de la flèche. Pour assurer l'engagement-des crabots, un an- neau élastique de friction 44 est monté solidaire dudit organe d'entraîne- ment et s'engage à frottement doux contre la surface intérieure du moyen 19.
On remarquera que puisque les deux organes d'entraînement se dé- placent en sens inverse pour s'engager avec la pièce annulaire d'entraînement
24, la douille filetée 16, le manchon fileté 39 ont des filetages de sens opposés. Selon l'exemple représenté, le sens de rotation pour la marche pour la marche avant étant indiqué par la flèche sur la Figure 1, la douille fi- letée 16 présente un filetage à droite et lemanchon fileté 39 un filetage à gauche.
Des moyens convenables permettent à l'utilisation d'engager au choix soit l'organe d'entraînement secondaire soit l'organe d'entraînement primaire avec la pièce annulaire d'entraînement, en agissant d'une manière appropriée sur l'organe moteur 17, et de verrouiller l'organe d'entraînement inutilisé pour 1.'empêcher de venir en engagement jusqu'au moment où l'utilisa- teur désire changer de rapport de transmission.
Dans ce but, un verrou pou- vant être réalisé par une bille 45 peut se déplacer dans une lumière radia- le 46 prévue dans le manchon fileté 39 (Figure 3), et un collier 47 pouvant tourillonner sur la douille filetée 16 est appliqué de manière élastique vers l'organe d'entraînement primaire 31 au moyen d'un ressort 48. Le collier 47 présente une arête jouant le rôle de came 49, qui est prévue pour s'engager avec la bille 45 et l'appliquer radialement vers l'extérieur quand l'organe d'entraînement primaire 31 vient en engagement avec la pièce annulaire 24.
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Le déplacement du collier par le ressort 48 est de préférence limité au moyen d'une rondelle de butée 50 montée sur le collier au voisinage de l'arê- te 49, et qui vient se placer dans un évidement correspondant prévu dans la pièce annulaire 24. A l'intérieur de l'organe d'entraînement secondaire 41 est prévue une arête jouant le rôle de came 51 qui s'engage de la même ma- nière avec la bille 45 et la déplace vers l'intérieur quand l'organe d'en- traînement seconcaire 41 s'engage avec la pièce annulaire 24. On voit ainsi que lorsque l'un ou l'autre des organes d'entraînement est en position de travail, celui qui est inutilisé est empêché d'entrer en contact avec la pièce annulaire d'entraînement par l'engagement de la bille 45 avec son arê- te jouant le rôle de came.
Il est évident que si cela est jugé nécessaire, une pluralité de verrous 45) également espacés autour de l'axe de l'organe moteur, peuvent être utilisés.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant: en supposant les pièces dans la position de deuxième vitesse représentée sur la Figure 1, on voit que l'organe d'entraînement secondaire 41 est engagé avec la pièce an- nulaire 24 et que l'organe d'entraînement primaire 31 est maintenu hors de contact par l'engagement de la bille 45 avec l'arête 49 sur le collier 47.
Si l'utilisateur désire passer en première vitesse, il lui suffit de s'ar- rêter de pédaler pendant un cours instant, ce qui provoque l'arrêt de l'orga- ne moteur 17. Le moyeu 19 continue à tourner en roue libre, ce qui provoque le déplacement vers la gauche de l'organe d'entraînement secondaire 41, com- me représenté sur la Figure 2, grâce au couple transmis par l'anneau élasti- quel de friction 44.
Lorsque l'utilisateur entraîne à nouveau l'organe moteur 17 vers l'avant, l'organe d'entraînement primaire 31 se déplace vers la gau- che et s'engage avec la pièce annulaire d'entraînement 24 par suite de la rotation de la douille fileté 16, ce déplacement étant assuré par la fric- tion de l'anneau élastique 36 qui est fixe, Ledit mouvement est permis par la bille 45 puisqu'à ce moment ladite ville est libre de sa déplacer radia- lement vers l'extérieur sous 1 action de l'arête 49 du collier 47, du fait que l'organe d'entraînement secondaire a été déplacé vers la gauche et y est maintenu par le mouvement de roue libre du moyeu 19 pendant le déplacement de l'organe d'entraînement primaire 31.
Par la suite, le moyeu est entraîné à vitesse réduite par l'intermédiaire d- l'engrenage épicycloïdal 26, 27, 25, la douille filetée 16 et l'organe d'entraînement primaire 31.
Lorsque l'utilisateur désire revenir en deuxième vitesse ou prise directe , il arrête à nouveau la rotation de l'organe moteur 17 et de préfé- rence lui donne un léger mouvement de rotation en arrière, ce qui a pour ef- fet de déplacer l'organe d'entraînement primaire 31 jusqu'à la limite de son déplacement vers la droite. Lorsque l'utilisateur reprend le mouvement de pé- dalage, l'organe d'entraînement secondaire 41 est amené en engagement avec la pièce annulaire 24 ; engagement se produit avant que l'organe d'en- traînement primaire puisse venir en position de fonctionnement car l'organe moteur et le manchon 39 tournent plus rapilement que la douille filetée 16, le pas de filetage du manchon étant d'ailleurs plus grand que celui de la douille 16 comme déjà mentionné ci-dessus.
Il est évident que la vitesse de rotation du moyeu par rapport à la vitesse de rotation de l'organe d'entraînement, au moment où on effectue le choix du rapport de transmission, a un effet déterminant. Pour cette rai- son, le passage de première vitesse en deuxième vitesse se fera normalement assez brusquement, de manière à réduire l'effet de la rotation du moyeu. D'au- tre parole passage de deuxième vitesse en première vitesse se fera relative- ment plus à loisir, de manière que la rotation du moyeu maintienne d'une manière certaine l'organe d'entraînement secondaire en position de repos.
Quand on désire appliquer le frein, un effort exercé en sens inver- se sur l'organe moteur 17 provoqua le déplacement vers la droits de l'organe d'entraînement primaire 31 et son engagement avec l'organe d'application
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du frein 9 forçant celui-ci vers l'organe d'ancrage du frein 4 par effet de vis-et-écrou ; les segments de frein 12 sont ainsi ancrés et appliqués contre la surface interne 23 du moyeu 19, de manière à freiner le véhicule. On obser- vera que lors du freinage, le couple d'application du frein est toujours transmis par l'intermédiaire du train d'engrenages réducteurutilisant ainsi le bras de levier de l'engrenage pour réduire la force qui doit exercer l'u- tilisateur.
'Bien qu'un seul mode de réalisation de l'invention ait été repré- senté et décrit en détail, il est évident que des modifications peuvent être faites dans'la forme et le dispositif des différentes pièces sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1.- Transmission à deux vitesses dans laquelle un organe moteur possédant un manchon fileté est monté de manière à pouvoir tourillonner sur une douille filetée et à entraîner celle-ci par un engrenage de manière à coopérer avec un moyeu par l'intermédiaire d'une pièce annulaire d'entrai- nement fixée à l'intérieur du moyeu d'une part et, soit un organe d'entraî- nement primaire qui se visse sur ladite douille filetée, soit un organe d'en- traînement secondaire qui se visse sur ledit manchon, d'autre part ; ladite transmission est caractérisée par des moyens mis en oeuvre par une accélé- ration convenable de l'organe moteur à partir du repos pour déterminer, au gré de l'utilisateur, l'engagement de l'un ou l'autre desdits organes d'en- traînement avec la pièce annulaire d'entraînement.