Moyeu de bicyclette. La présente invention a pour objet un moyeu de bicyclette, caractérisé par le fait que les mouvements de marche, de roue libre et de freinage sont réalisés par un écrou segmenté disposé à l'intérieur de l'enveloppe du moyeu et capable de se déplacer longitu dinalement et de s'agrandir radialement par rapport à une pièce filetée recevant l'impul sion motrice. Cette pièce présente de préfé rence un filet triangulaire offrant un plan incliné pour provoquer le déplacement radial des segments de l'écrou segmenté par enga gement du filet de forme correspondante-taillé dans ce dernier.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée à titre d'exemple au dessin annexé. La fig. 1 est une coupe lon gitudinale du moyeu; les fig. 2 et 8 sont res pectivement une coupe longitudinale et une vue d'extrémité de l'écrou segmenté; et les fig. 4 et 5 sont respectivement une vue de côté et une vue de face d'une couronne den tée faisant partie du moyeu.
Le moyeu représenté comporte une enve loppe 1 dont les extrémités présentent deux chemins de roulement pour billes et dont l'a lésage est cylindrique, sauf vers l'extrémité située à gauche dans la fig. 1, où il présente une partie conique; c'est aux nervures exté rieures l' de cette enveloppe que sont fixés les rayons reliant le moyeu à la jante de la roue.
2 est un manchon entourant l'axe 8 du moyeu et dans lequel se trouve taillé un filet double, triangulaire, avec pas à droite; ce manchon est à une extrémité façonné de ma nière à former un cône pour billes qui porte extérieurement un filet droit pour recevoir le rochet 8 et un filet gauche pour le contre- écrou 4 destiné à empêcher le desserrage du rochet 3.
5 est un écrou en bronze s'emboîtant sur le filet triangulaire du manchon 2; cet écrou (fig. 2 et 8) est segmenté par des rainures longitudinales 5'partant alternativement d'une extrémité et de l'autre pour s'arrêter près de l'extrémité opposée. Dans la partie conique de l'écrou 5, ces rainures sont élar. gies pour reoevoir les ergots 6' d'une cou.- nonne dentée en acier 6 (fig. 4 et 5); l'alé sage conique de l'écrou 5 est fait pour rece voir la surface conique que la circonférence de la couronne dentée 6 présente entre les ergots 6'.
La face correspondant à l'extré mité conique de l'écrou 5 présente aussi un rebord annulaire 6" destiné à retenir la, cou ronne dentée 6 lorsqu'elle est introduite dans son logement, cette introduction étant rendue possible par l'élasticité de l'écrou segmenté, La rotation de l'écrou 5 entraînera donc la rotation de la couronne 6 par suite du fait que les ergots 6' de cette dernière se trou vent engagés dans la partie extrême élargie de celles des rainures 5' qui partent de l'ex trémité correspondante de l'écrou 5;
d'autre part, ladite couronne 6 est obligée de suivre l'écrou 5 dans tout déplacement longitudi nal de ce dernier dans l'un ou l'autre sens, le rebord annulaire 6" précité appuyant con tre le bord de l'une des faces de la couronne 6 lorsque l'écrou 5 se meut vers la droite fig. 1, tandis que l'épaulement annulaire formé à l'endroit de l'élargissement du dia mètre intérieur de l'écrou 5 et constituant le fond du logement de la couronne 6 vient ap puyer contre le bord de l'autre face de cette dernière lorsque ledit écrou 5 se meut vers la gauche, fig. 1.
7 est un cône pour billes vissé sur l'axe 8; ce cône 7 porte sur sa face intérieure la même denture que la couronne 6; dans la face ex térieure dudit cône 7 se trouve entaillée une rainure diamétrale dans laquelle est encastré un bras de levier 9 relié au cadre de la bicy- elette. Cette disposition a pour but d'em pêcher tout déplacement du cône 7.
Dans l'axe 8 est entaillée une rainure longitudinale 8' pour recevoir l'ergot 10' d'une bague 10: cette bague ne peut donc pas tourner. Dans la largeur et sur tout le pourtour de la bague 10, il est ménagé une rainure dans laquelle est logée une lame de ressort 11, dont une extrémité est fixée à la bague 10, taudis que l'autre est libre et ap puie légèrement sur la circonférence inté rieure de la couronne 6. 12 est un cône à billes vissé sur l'axe 8 mais pouvant également être formé d'une pièce avec ce dernier.
13 est une rondelle munie d'un ergot s'engageant dans la rainure 8' de l'axe 8; 14 est une seconde rondelle présentant une face concave contre laquelle vient appuyer la face convexe d'un écrou 15. L'ensemble des pièces 13, 14 et 15 assure le serrage des pièces du moyeu contre le cône 12 et em pêche ainsi tout déréglage.
16 et 17 sont les pattes de la fourche arrière de la, bicyclette; elles portent l'axe 8 du moyeu qui est maintenu entre elles par les écrous 18 et 19. Ce dernier écrou est allongé de façon à pouvoir servir de marche pied.
Le fonctionnement du moyeu décrit est le suivant: La fig. 1 représente la, disposition des organes du moyeu pendant la marche en avant, c'est-à-dire lorsque le rochet 3 tourne d'ans un sens opposé à la marche des aiguilles d'une montre en ce plaçant à, droite de la. fig. 1 et en regardant vers l'extrémité cor respondante du moyeu représenté.
Le rochet 3, dans son mouvement de ro tation, entraîne le manchon 2 dont le filet triangulaire double avec pas à droite agit sur le filet de l'écrou 5 pour ëntraîner celui- ci vers la droite jusqu'à ce que sa partie co nique soit engagée dans l'alésage conique de l'enveloppe 1 du moyeu et s'y trouve main tenue.
L'écrou 5, participant par frottement au mouvement de rotation du manchon 2, en traîne l'enveloppe 1 du moyeu qui, par l'in termédiaire des rayons, fait tourner la jante de la roue: c'est donc la marche.
Lorsque le cycliste ne pédale plus, et que le rochet 3 se trouve de ce fait arrêté, le moyeu tourne toujours en vertu de l'élan acquis et continue à entraîner momentané ment l'écrou 5 dans son mouvement de rota tion; mais, comme le manchon 2, solidaire du rochet 3, est arrêté aussi, l'écrou 5 se dé place vers la gauche, le lonc du filet double et se dégage de l'alésage conique de l'enve- loppe 1 du moyeu. Celui-ci n'est plus en traîné et l'on obtient par conséquent roue libre.
Si le cycliste veut freiner par rétropéda lage, le rochet 3 tourne alors dans un sens opposé à celui de la flèche en entraînant le manchon 2 qui, par son filet triangulaire double avec pas à droite, provoque le dépla cement de l'écrou 5 vers la gauche jusqu'à ce que celui-ci rencontre une butée. Cette butée est constituée par la couronne dentée du cône 7, dans laquelle viennent s'engager les dents de la,couronne 6 logée dans l'écrou 5.
Comme cet écrou a rencontré un appui qui l'empêche de continuer à céder à la tendance à tourner et à se mouvoir vers la gauche que la vis du manchon 2 lui imprime, les flancs inclinés du filet triangulaire de ladite vis, qui continue à tourner, exercent sur les flancs inclinés correspondants du filet triangulaire de l'écrou 5 ainsi immobilisé, une poussée qui a pour effet d'obliger ces derniers flancs inclinés à glisser contre ceux du filet de la vis précitée dans une direction allant du cen tre vers la circonférence du moyeu, provo quant ainsi un écartement radial vers l'exté rieur des segments de l'écrou et par consé quent un agrandissement de ce dernier, dont la surface extérieure vient frotter contre la paroi cylindrique de l'enveloppe 1, immobili sant ainsi cette dernière: c'est le freinage.
Lorsque le rochet 2 tournera à nouveau dans le sens de la flèche, les segments de l'écrou 5, sollicités par leur élasticité, se rap procheront radialement de l'axe de l'écrou et reprendront la position indiquée à la fig. 1.
Le ressort 11 a pour but de faire frein sur l'écrou 5 pour arrêter l'élan qu'il pourrait avoir lorsqu'il se dégage de l'alésage conique de l'enveloppe 1; son engagement dans les dents du cône 7 est ainsi rendu impossible lorsque le cycliste fait roue libre. Ce ressort 11 empêche encore l'écrou 5 de tourner avec le manchon 2 lorsque le rochet 3 tourne dans le sens opposé à la flèche pour freiner; l'é crou 5 étant ainsi empêché de suivre la ro tation dudit manchon 2 (ce qu'il pourrait sinon fane par suite de l'adhérence de leurs surfaces en contact), le filet triangulaire double du manchon 2 l'oblige à se déplacer vers la gauche.
Le nombre des segments que comporte l'écrou 5 peut varier à volonté; il en est de même du nombre d'ergots que comporte la couronne dentée 6.
Le moyeu décrit ci-dessus pleut être rendu amovible, c'est-à-dire qu'il peut être construit de façon à pouvoir être enlevé sans avoirbe- soin de régler à nouveau la tension de la chaîne de la bicyclette lors du remontage. A cet effet, il suffit, au lieu de monter les pièces du moyeu directement sur l'axe 8, de les monter sur une longue buselure entourant cet axe et formant corps avec le cône 12 et de serrer une douille ou coussinet dans cha que patte de la fourche arrière, l'axe 8 deve nant un simple boulon qui traverse égale- nient les douilles en question et maintient le tout en place.
L'enlèvement de ce boulon per met alors la sortie du moyeu complet d'entre les pattes de la fourche, sans toucher aux douilles, qui peuvent servir de repères pour le remontage.
Le moyeu décrit est de construction sim ple et très robuste, et son fonctionnement est sûr.
Il peut être démonté, pour le nettoyage, par n'importe quel cycliste, sans crainte de ne pouvoir remettre les organes en place.
Il peut être rempli de vaseline, ce qui as sure un graissage de longue durée et une lubréfaction parfaite de tous les organes, alors qu'en général l'on ne peut pas employer un lubrifiant consistant dans les autres moyeux d'espèce similaire sous peine de nuire à leur bon fonctionnement.
Bicycle hub. The object of the present invention is a bicycle hub, characterized in that the walking, freewheeling and braking movements are carried out by a segmented nut disposed inside the casing of the hub and capable of moving longitu finally and to enlarge radially with respect to a threaded part receiving the driving impulse. This part preferably has a triangular thread offering an inclined plane to cause the radial displacement of the segments of the segmented nut by engagement of the thread of corresponding shape-cut in the latter.
An embodiment of the object of the invention is shown by way of example in the accompanying drawing. Fig. 1 is a longitudinal section of the hub; figs. 2 and 8 are respectively a longitudinal section and an end view of the segmented nut; and fig. 4 and 5 are respectively a side view and a front view of a toothed crown forming part of the hub.
The hub shown comprises an envelope 1, the ends of which have two raceways for balls and the lesion of which is cylindrical, except towards the end situated to the left in FIG. 1, where it has a conical part; the spokes connecting the hub to the rim of the wheel are attached to the outer ribs of this casing.
2 is a sleeve surrounding the axis 8 of the hub and in which is cut a double, triangular thread, with pitch to the right; this sleeve is at one end shaped so as to form a cone for balls which carries on the outside a right thread to receive the ratchet 8 and a left thread for the lock nut 4 intended to prevent the loosening of the ratchet 3.
5 is a bronze nut fitting onto the triangular thread of the sleeve 2; this nut (fig. 2 and 8) is segmented by longitudinal grooves 5 ′ starting alternately from one end and the other to stop near the opposite end. In the conical part of the nut 5, these grooves are elar. gies to receive the lugs 6 'of a toothed steel crown 6 (fig. 4 and 5); the conical bore of the nut 5 is made to receive the conical surface that the circumference of the ring gear 6 has between the lugs 6 '.
The face corresponding to the conical end of the nut 5 also has an annular flange 6 "intended to retain the toothed ring 6 when it is introduced into its housing, this introduction being made possible by the elasticity of the 'segmented nut, The rotation of the nut 5 will therefore cause the rotation of the ring gear 6 due to the fact that the lugs 6' of the latter are hole vent engaged in the widened end part of those of the grooves 5 'which start from the the corresponding end of the nut 5;
on the other hand, said crown 6 is obliged to follow the nut 5 in any longitudinal displacement of the latter in one or the other direction, the aforementioned annular rim 6 "pressing against the edge of one of the faces of the crown 6 when the nut 5 moves to the right Fig. 1, while the annular shoulder formed at the location of the widening of the internal diameter of the nut 5 and constituting the bottom of the housing of the crown 6 comes to bear against the edge of the other face of the latter when said nut 5 moves to the left, fig. 1.
7 is a cone for balls screwed onto the axis 8; this cone 7 carries on its inner face the same teeth as the crown 6; in the outer face of said cone 7 there is cut a diametral groove in which is embedded a lever arm 9 connected to the frame of the bicycle. The purpose of this arrangement is to prevent any displacement of the cone 7.
In the axis 8 is cut a longitudinal groove 8 'to receive the lug 10' of a ring 10: this ring cannot therefore rotate. In the width and over the entire circumference of the ring 10, there is provided a groove in which is housed a leaf spring 11, one end of which is fixed to the ring 10, slums that the other is free and rests lightly on the inner circumference of the crown 6. 12 is a ball cone screwed onto the axis 8 but can also be formed integrally with the latter.
13 is a washer provided with a lug engaging in the groove 8 'of the axis 8; 14 is a second washer having a concave face against which the convex face of a nut 15 comes to rest. The set of parts 13, 14 and 15 ensures the clamping of the parts of the hub against the cone 12 and thus prevents any misadjustment.
16 and 17 are the legs of the rear fork of the bicycle; they carry the axis 8 of the hub which is held together by the nuts 18 and 19. The latter nut is elongated so as to be able to serve as a foot step.
The operation of the hub described is as follows: FIG. 1 represents the arrangement of the organs of the hub during forward travel, that is to say when the ratchet 3 turns in a direction opposite to clockwise movement by placing it to the right of the . fig. 1 and looking towards the corresponding end of the hub shown.
The ratchet 3, in its rotational movement, drives the sleeve 2, the double triangular thread of which with right-hand pitch acts on the thread of the nut 5 to drive it to the right until its conical part is engaged in the conical bore of the casing 1 of the hub and is there hand held.
The nut 5, participating by friction in the rotational movement of the sleeve 2, drags the casing 1 of the hub which, by means of the spokes, turns the rim of the wheel: it is therefore walking.
When the cyclist no longer pedals, and the ratchet 3 is thereby stopped, the hub still turns by virtue of the momentum acquired and continues to momentarily drive the nut 5 in its rotational movement; but, as the sleeve 2, integral with the ratchet 3, is also stopped, the nut 5 moves to the left, the length of the double thread and is released from the conical bore of the casing 1 of the hub. The latter is no longer trailing and therefore freewheeling is obtained.
If the cyclist wants to brake by backpedaling, the ratchet 3 then turns in a direction opposite to that of the arrow, driving the sleeve 2 which, by its double triangular thread with right pitch, causes the nut 5 to move towards left until it meets a stop. This stop is formed by the toothed crown of the cone 7, in which the teeth of the crown 6 housed in the nut 5 engage.
As this nut has encountered a support which prevents it from continuing to give in to the tendency to turn and to move to the left that the screw of sleeve 2 impresses on it, the inclined sides of the triangular thread of said screw, which continues to rotate , exert on the corresponding inclined flanks of the triangular thread of the nut 5 thus immobilized, a thrust which has the effect of forcing the latter inclined flanks to slide against those of the thread of the aforementioned screw in a direction going from the center towards the circumference of the hub, thus causing a radial separation towards the outside of the segments of the nut and consequently an enlargement of the latter, the outer surface of which rubs against the cylindrical wall of the casing 1, thus immobilizing the latter: it is braking.
When the ratchet 2 turns again in the direction of the arrow, the segments of the nut 5, stressed by their elasticity, will approach radially to the axis of the nut and will resume the position indicated in fig. 1.
The purpose of the spring 11 is to brake on the nut 5 in order to stop the momentum that it might have when it emerges from the conical bore of the casing 1; its engagement in the teeth of the cone 7 is thus made impossible when the cyclist is coasting. This spring 11 further prevents the nut 5 from rotating with the sleeve 2 when the ratchet 3 rotates in the direction opposite to the arrow to brake; the nut 5 being thus prevented from following the rotation of said sleeve 2 (which it could otherwise fade due to the adhesion of their contact surfaces), the double triangular thread of the sleeve 2 forces it to move towards the left.
The number of segments that the nut 5 comprises can vary at will; the same is true of the number of lugs in the toothed ring 6.
The hub described above can be made removable, that is, it can be constructed so that it can be removed without having to re-adjust the tension of the bicycle chain during reassembly. For this purpose, it suffices, instead of mounting the parts of the hub directly on the axis 8, to mount them on a long nozzle surrounding this axis and forming a body with the cone 12 and to tighten a sleeve or bushing in each tab. of the rear fork, the axle 8 becomes a simple bolt which also passes through the bushings in question and holds the whole in place.
The removal of this bolt then allows the exit of the complete hub between the dropouts of the fork, without touching the bushings, which can serve as markers for reassembly.
The hub described is of simple construction and very robust, and its operation is safe.
It can be removed for cleaning by any cyclist, without fear of not being able to put the parts back in place.
It can be filled with petroleum jelly, which assures a long lasting lubrication and a perfect lubrication of all the parts, whereas in general one cannot use a lubricant consisting of the other hubs of similar kind under penalty interfere with their proper functioning.