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La présente invention concerne un dispositif de transmission pour cycle à moteur, avec pédalier incorporé et à variation continue et automatique du rapport de transmission, cette variation étant obtenue par exemple au moyen d'un variateur de vitesse à courroie trapézoïdale, ou analogue,.
L'invention a pour objet un dispositif de transmission du genre en question qui, outre l'entraînement normal par le moteur, permet d'utiliser les pédales sojt pour lancer le moteur, soit pour entraîner le cycle en pédalant de la manière habituelle sans utiliser le moteur, soit encore d'aider le moteur en pédalant,
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soit enfin d'utiliser les pédales pour freiner par rétro-pédalage.
Le dispositif doit également permettre d'entraîner le cycle au moyen des pédales avec un rapport de démultiplication courant, et, lors du lancement du moteur, de disposer également d'un rapport de démultiplication du même ordre.
Le dispositif de transmission suivant l'invention est remarquable en ce qu'il comporte deux mécanismes ou blocs distincts dont le premier est constitué par les organes qui assurent la variation continue du rapport de transmission, cepen- dant que le second, lié au premier, constitue un réducteur à pédalier incorporé. Les engrenages intermédiaires du réducteur tourillonnent en outre sur l'arbre du pédalier et peuvent être mis en prise avec l'arbre entraîné par l'intermédiaire, doit de pignons multiplicateurs, soit'de pignons démultiplicateurs, ou analogues, l'embrayage du pignon primaire du mécanisme réducteur et l'accouplement sélectif des pignons récepteurs avec l'arbre entraîné s'effectuant au moyen de clavettes coulissantes, d'embrayages à griffes, ou analogues.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen du dessin annexé qui représente, à titre d'exemple-non limitatif, un mode de réalisation de 1'invention.
Sur ce dessin :
La Fig. 1 est une coupe d'un dispositif de transmission suivant l'invention dans lequel on utilise, pour assurer la variation continue du rapport de transmission, un variateur de vitesse à courroie trapézoïdale à embrayage automatique par la force centrifuge. Sur cette figure, pour faciliter la compréhension du fonctionnement, les quatre arbres parallèles du dispositif ont été représentés dans un même plan.
La Fig. 2 est une coupe transversale de la roue libre montée sur l'arbre moteur.
La Fig. 3 représente, également en coupe transversale, les organes d'embrayage automatique par la force centrifuge.
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La Fig. 4 est une coupe, également transversale, du dispositif d'accouplement sélectif par clavettes coulissantes et billes, et
La Fig. 5 représente schématiquement l'agencement des quatre arbres, de la transmission à courroie et de l'entraînement à chaîne, c'est-à-dire de l'ensemble de la liaison entre le moteur et la roue arrière.
Le carter en deux pièces 1 et 2 du dispositif suivant l'inven- tion assure en même temps la protection du vilebrequin du moteur: on voit d'ailleurs en 13 l'arbre moteur tourillonné dans ce carter par des paliers à billes. Sur le prolongement du vilebrequin est monté le moyeu 3 de l'un des flasques 4 de la poulie d'entraî- nement du variateur de vitesse à courroie trapézoïdale. Ce moyeu peut tourner librement sur l'arbre 13, mais il est calé axialement sur celui-cio a
Le flsque 6 et son moyeu 5, par contre, sont calés en rotation sur le moyeu 3, mais peuvent coulisser axialement sur celui-ci.
La courroie trapézoïdale 7 est montée entre les deux flasques 4 et 6 de la poulie entraîneuse.
Sur le moyeu ? sont articulées des masselottes 8 qui prennent appui par des bras 9 sur un couvercle 10 fixé axialement. Lorsque la poulie entraîneuse subit une rapide accélération suffisante, les masselottes 8 basculent vers l'extérieur et repoussent le moyeu coulissant 5 et par conséquent le flasque 6 de la poulie vers l'autre flasque 4 fixé axialement, de sorte qu'une pression latérale, fonction croissante du nombre de tours du moteur, est exercée par les flasques 6 et 4 contre les flancs de la courroie 7.
Le dispositif d'embrayage automatique par la force centrifuge est constitué par un disque 11 portant de lourds sabots 12 qui agissent à la manière de masselottes, ledit disque étant calé en rotation sur l'arbre moteur 13. Dans l'exemple représenté, les sabots segmentaires 12 sont au nombre de quatre; ils portent des garnitures de frein 14 et ils sont calés en rotation sur le disque 11 par des tétons 18 (Fig. 3) De plus, ils sont continuellement sollicités vers le disque 11 par deux ressorts
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en spirale 15, de sorte qu'il n'y a , au repos, aucun contact entre les garnitures de frein 14 des sabots 12 et le boîtier enveloppant 16 solidaire du flasque 4.
Lorsque le nombre de tours du moteur augmente, la force centrifuge agissant sur les sabots surmonte l'action des ressorts en spirale, de sorte que lesdits sabots, sollicités radialement vers l'extérieur, sont appliqués contre la périphérie intérieure du boîtier enveloppant 16 et entraînent par friction le flasque 4 de la poulie entraîneuse. Lorsque le nombre de tours du moteur diminue, cet accouplement par friction est automatiquement détruit.
Pour pouvoir lancer le moteur, par l'intermédiaire de la poulie entraîneuse et de la courroie trapézoïdale, il est prévu entre l'arbre moteur 13 et'le moyeu 3 un accouplement unilatéral permanent par l'intermédiaire d'une roue libre à billes (Fig. 2) qui permet à ladite poulie d'entraîner le moteur uniquement dans le sens de son lancemento
Sur l'arbre 19, entraîné par la courroie trapézoïdale (arbre secondaire), l'un des flasques 20 de la poulie entraînée, est calé tant en rotation qu'en translation axiale. Par contre, le moyeu 21 de l'autre flasque 22 de ladite poulie est monté sur ledit arbre 19, de manière à pouvoir se déplacer axialement tout en étant calé en rotation, ledit flasque 22 étant constamment sollicité par un ressort 23 vers l'autre flasque 20.
Les deux poulies entraîneuse et entraînée constituent un variateur de vitesse automatique à variation continue de rapport de transmission connu en soi qui combine l'action de la force centrifuge en fonction du nombre de tours du moteur et la tension de la courroie en fonction de l'effort résistant.
Par ailleurs, un pignon à chaîne 24, à petit nombre de dents, est monté fou sur l'arbre 19 et son moyeu 25 (Fig. 4) présente deux encoches intérieures diamétralement opposées, en forme d'arc de cercle 26, dans lesquelles deux billes 27, logées dans un alésage transversal de l'arbre 19, sont maintenues engagées par une clavette coulissante 28, ee qui assure un clavetage du
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moyeu 25 sur l'arbre 19. La clavette 28, qui s'amincit en 29 et fait saillie hors de l'arbre 19, par son prolongement 31, est maintenue, par un ressort 30, dans la position pour laquelle les billes 26 sont écartées au maximum et engagées dans les encoches.
Lorsque la clavette 28 est déplacée axialement contre l'action du ressort 30, les billes 27 ne tendent plus à être écartées, ce qui permet un déclavetage du moyeu 25 permettant au pignon 24 de tourner librement sur l'arbre 19.
Sur l'arbre 32 du pédalier, qui tourillonne également dans le carter 1-2, sont montés fous deux pignons à chaîne 33 et 34, tourillonnés sur un roulement à' aiguille 35, l'un de ces pignons ( 33 ) étant aligné avec le petit pignon 24, porté par l'arbre secondaire 19 et comportant un grand nombre de dents, tandis que l'autre pignon (34) ne; comporte qu'un petit nombre de dents.
Sur l'arbre 32 du pédalier est calée une vis à pas rapide, 36, en prise avec un écrou 37 freiné par un ressort 38 de manière connue en soi, cet écrou étant muni, sur ses deux faces, de dentures 39.
Ces dentures 39 sont destinées à coopérer sélectivement avec des dentures conjuguées 40 au moyen du pignon à chaîne 34 et de l'arbre creux de rétro-pédalage 41, monté fou sur l'arbre du pédalier. L'arbre creux de rétro-pédalage agit d'tme manière connue en soi, par l'intermédiaire d'un levier non représenté sur la figure, calé en rotation sur lui et d'une tringlerie venant agir sur le frein de la roue arrière. Etant donné que l'écrou 37 est gêné dans sa rotation par le ressort de freinage 38, il est déplacé axialement lorsque l'arbre du pédalier tourne dans un sens ou dans l'autre, vers la droite ou vers la gauche} et ceci de telle façon que, quand le pédalier est entraîné en avant, l'arbre du pédalier soit mis en prise par les dentures intéressées avec les pignons à chaîne 33 et 34,
de sorte que le cycle peut être entraîné par les pédales, tandis que si l'on pédale en arrière, le cycle est freiné par l'intermédiaire de
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l'arbre creux de rétro-pédalage et de la tringlerie précédemment décrits.
Sur l'arbre entraîné 42, qui tourillonne sur le carter '1-2 au moyen de deux roulements à billes, est fortement claveté le pignon de chaîne 43 qui assure l'entraînement de la roue arrière du cycle. Le grand pignon à chaîne 44 et le petit pignon à chaîne 45 sont au contraire montés fous sur l'arbre 42 au moyen de roulements à aiguilles 46.
Les moyeux 47 et 48 de ces deux pignons à chaîne sont, comme déjà décrit à propos du pignon 24, munis d'encoches, tandis que des billes 49 et 50 sont logées dans des alésages radiaux de l'arbre 42. Ces billes peuvent être sélectivement engagées sous pression dans les encoches précitées, au moyen d'une clavette commune 51.La clavette 51 est sollicitée par un ressort 52 vers l'une de ses positions extrêmes dans laquelle seules les' deux billes 49 sont écartées, mais non les billes 50, de sorte que dans cette position de repos de la clavette, le pignon à chaîne 45 n'est pas embrayé par les billes 50 et peut tourner librement sur l'arbre 42.
-Si la clavette est déplacée dans le sens de la floche, jusqu'à sa position médiane, les deux pignons à chaîne 44 et 45 sont débrayés. Si ladite clavette est amenée jusqu'à sa position extrême intérieure, dans l'arbre 42, le pignon 44 est débrayé, tandis que le pignon 45 est solidement claveté sur l'arbre entraîné. Le carter est agencé en 53 de manière à former des tourillons pour le montage articulé des deux bras 54 de la fourche de la roue arrière.
Comme on peut le voir sur la Fig. 5, la poulie entraîneuse 4, montée sur l'arbre moteur 13, entraîne, par l'intermédiaire de la courroie trapézoïdale 7, la poulie entraînée 20, le décalage de la courroie le long des flasques des poulies tendant à faire varier le rayon de contact ce qui permet d'obtenir un rapport de démultiplication continu sur toute la gamne de vitesse prévue.
Le petit pignon à chaîne 24, monté sur l'arbre secondaire 19,
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le grand pignon à chaîne 33, monté sur l'arbre 32 du pédalier et le petit pignon à chaîne 45, monté sur l'arbre entraîné 42, sont reliés par une chaîne commune 55. Le petit pignon à chaîne 34 de l'arbre du pédalier et le'grand pignon à chaîne 44 de l'arbre entraîné sont reliés par une autre chaîne 56.
Enfin, la roue arrière 57 du cycle est entraînée par le pignon 43, par l'intermédiaire d'une chaîne 58.
Le dispositif décrit ci-dessus remplit toutes les conditions énoncées dans le préambule de la présente description. En effet, pour lancer le moteur, le cycle restant immobile, il suffit d'amener la clavette 51 dans sa position médiane, ce qui débraye complètement l'arbre entraîné. Si l'on fait alors tourner l'arbre 32 du pédalier, dans le sens de la marche avant, il est accouplé par l'intermédiaire de l'écrou 37 avec les pignons à chaîne 33 et 34, de sorte que l'arbre secondaire 19 est entraîné par l'inter- médiaire des pignons 33 et 24, tandis que par l'intermédiaire de la poulie 20-22 et de la courroie trapézoïdale 7, la poulie 4-6, montée sur l'arbre moteur 13, est entraînée.
Or, dans ce sens de rotation, la poulie entraîne ledit arbre moteur par l'intermédiaire de la roue libre 17, de sorte que le moteur est lancé, cependant que l'embrayage automatique à force centrifuge reste débrayé par suite du faible nombre de tours.
Pour obtenir l'entraînement du cycle par le moteur, il suffit de relâcher la clavette 51, que le ressort 52 amène alors à sa position extrême de gauche (sur la figure), ce qui provoque un accouplement entre le pignon à chaîne 44 et l'arbre entraîné 42. Si, dans ces conditions, on accélère le moteur au moyen de la manette des gaz, l'embrayage à force centrifuge est embrayé et la roue arrière est entraînée par le moteur. On peut en même temps, dans les mêmes conditions, soutenir au besoin l'action du moteur en pédalant, puisque, si l'on pédale suffisamment vite dans le sens de, la marche avant, le pédalier entraîne l'arbre moteur 13 par l'intermédiaire de la roue libre 17.
Si, par suite d'une avarie du moteur ou d'une panne d'essence, -le cycle ne doit être entraîné qu'à l'aide des seules
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pédales, on amène la clavette 51 jusqu'à sa position extrême intérieure dans l'arbre entraîné 42 et en même temps la clavette 31 à sa position extrême intérieure dans l'arbre secondaire 19, ce qui provoque un déclavetage du pignon 24 de l'arbre secondaire et du pignon 44 de l'arbre entraîné, tandis qu'au contraire le pignon 45 se trouve alors claveté.
Dans ces conditions, l'arbre entraîné 42 et, par conséquent, la roue arrière 57, sont entraînés en rotation à partir du pédalier, par l'intermédiaire de la chaîne 55, du grand pignon 33 et du petit pignon 45, c'est-à-dire avec un rapport de démultiplication normal, sans que le moteur et la transmission à courroie trapézoïdale aient besoin d'être en même temps entraînés*
Si l'on procéde à un rétro-pédalage, c'est-à-dire si l'on fait tourner le pédalier dans le sens de la marche arrière, l'écro 37 est déplacé axialement et met en prise le pédalier avec l'arbre
1 creux 41 qui actionne le frein de,la roue arrière.
Bien entendu l'invention n'est nullement limitée à l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de. nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention.
En particulier, les organes de transmission du dispositif , suivant l'invention peuvent se présenter sous des formes différen- tes de celles qui ont été représentées et décrites et, par exemple, sous la forme d'une transmission à plateaux de friction, ou analogue, remplaçant le variateur de vitesse à courroie trapézoïdale, tandis que la transmission par chaîne peut être de son côté remplacée par des engrenages appropriés, ou analogues,