Dispositif de changement de vitesse pour cycles et véhicules similaires. La présente invention a pour objet un dis positif de changement de vitesse pour cycles et véhicules similaires, caractérisé -en ce qu'il comprend une roue d'engrenage menante et une roue d'engrenage menée, la roue d'engre nage menante étant munie d'une denture di rigée vers l'intérieur et étant solidaire d'un pignon commandé par un organe de com mande,
par exemple par une chaîne ou ana logue, tandis que la roue d'engrenage menée est d'un diamètre variable et est solidaire d'un moyeu à entraîner; la roue d'engrenage menante étant radialement déplaçable par rap port audit moyeu.
De préférence, le déplacement radial de la roue d'engrenage menaute et la variation du diamètre de la roue d'engrenage menée sont effectués synchroniquement et sont de valeurs équivalentes l'un à .l'autre, et vu que ledit diamètre peut être changé à une valeur quelconque (dans des limites raisonnables), on peut obtenir un -nombre indéfini de rap- ports de transmission et de vitesses en résul tant.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, une forme d'exécution du dispo sitif faisant l'objet de l'invention, constituée par un dispositif de changement -de vitesse à trois vitesses, pour cycle, avec commande à chaîne, ainsi qu'une forme d'exécution consti tuée par un dispositif de changement de vi tesse à nombre de vitesses supérieur à trois.
La fig. 1 représente une vue en perspective et en position démontée des différents organes de la première forme d'exécution, constituée par un dispositif de changement -de vitesse à trois vitesses.
La fig. 2 est une vue schématique du dis positif représenté dans la fig. 1, les différents organes du dispositif occupant des positions écartées les uns des autres, pour faciliter la compréhension.
Les fig. 3; 4 et 5 représentent des détails. La fig. 6 est un schéma de la seconde forme d'exécution, constituée par un dispositif de changement de vitesse à nombre de vitesses supérieur à trois.
Les fïg. 7 et 8 représentent des éléments d'un support déplaçable que comporte le dis positif représenté dans la fig. 6.
Comme on le voit sur les fig. 1 et 2, la première forme d'exécution du dispositif de changement de vitesse comprend un pignon annulaire 9. à chaîne, muni d'une denture in térieure inclinée, ou d'encliquetage, 10, et monté de manière rotative, par l'intermédiaire d'un roulement à billes 14, sur un disque 12 qui est monté à son tour, de manière radiale- ment déplaçable, perpendiculairement à la di rection moyenne de la chaîne de commande (non-représentée) et grâce à une fente 17 dont il est pourvu, sur un axe 18, par exemple de la roue porteuse arrière d'un cycle, ou véhi cule similaire,
entre .le moyeu 24 de ladite roue et une patte 25 d'un bras de la fourche arrière du cadre du cycle. La face du disque 12, qui n'est pas en regard du moyeu 24, est évidée à l'exception d'une partie 26.
Sur l'axe 18 est monté en outre, de manière rotative, un levier 27, logé avec sa partie cen trale dans la partie évidée du disque 12, de manière à prendre appui, par la périphérie de sa partie centrale, sur un bord 27a de la par tie 26 du disque 12, et à pouvoir provoquer le déplacement radial du disque 12 et du pi gnon 9, comme il sera expliqué dans ce qui suit. A cet effet, la périphérie de la partie centrale du levier 27 est profilée de manière à présenter trois parties courbes 28, 30 et 33, situées à des distances successivement crois santes de l'axe 18 et séparées les unes des au tres par des gradins en forme de cames 29 et 32.
Le levier comprend un bras 34 sur l'ex trémité libre duquel est pivoté un double cli- quet 35, auquel est attachée une extrémité d'une tringlerie ou analogue 37 dont l'autre extrémité se termine à un endroit approprié quelconque du cycle, à portée de la main du cycliste.
Normalement, le levier 27 est retenu dans l'évidement du disque 12 par un plateau 38 qui est également monté sur l'axe 18, ce pla teau étant muni à sa face intérieure d'un ergot 39 qui s'engage dans une rainure 40 prévue dans la partie saillante 26 et, le pla teau 38 étant immobilisé par rapport au cadre du cycle comme expliqué plus loin, servant à guider le mouvement radial du disque 12 lorsqu'il est déplacé par la périphérie en gra dins du ,le fier 27.
La face extérieure du pla teau 38 est munie d'une douille saillante 42 qui s'engage dans la patte 25 de la fourche et empêche ledit plateau de tourner sur l'axe 18. La douille 42 peut être montée dans l'un quelconque d'une série de trous 43 prévus dans le plateau 38, en sorte qu'elle peut s'en gager dans la patte 25, quelle que soit la po sition que celle-ci occupe par rapport à la fourche.
Un système de trois segments dentés 45 est disposé en regard de la face intérieure du disque 12 et de la denture intérieure 10 du pignon annulaire 9, dans le plan de la den ture 10, avec laquelle lesdits segments sont destinés à s'engrener soit simultanément, en faisant alors office d'un embrayage direct, soit successivement, suivant qu'on choisit la vitesse dite directe ou une vitesse qui dif fère de la vitesse directe.
Les segments dentés 45 sont portés par des axes 46 solidaires de coulisseaux de guidage 55 (fig. 3) qui passent au travers de fentes 47 ménagées dans un plateau 48 extérieurement denté, disposé de manière rotative sur l'axe 18, ces coulisseaux étant guidés dans des fentes radiales 49 (fig. 1) ménagées dans un pla teau de guidage 50 fixé à l'extrémité du moyeu 24 de la roue porteuse du cycle,
les bords des fentes 47 étant profilés en gradins de manière à présenter le même profil que la périphérie en forme de gradins 28, 29, 30, 32 et 33 du levier 27, avec cette différence que les gradins desdites fentes sont disposés en ordre inverse à celui des gradins dudit levier (par exemple l'extrémité droite des fentes 47 étant la plus rapprochée de l'axe 18, alors que l'extrémité droite de la partie en gradins du levier 27 est la plus éloignée de l'axe 18).
Chaque segment 45 est muni d'un ressort 52 attaché à l'axe correspondant 46 et ap puyant sur un épaulement 53 prévu à une ex- trémité du segment, de manière à avoir la ten- dance de le faire tourner sur son axe 46 et de le maintenir ainsi en prise avec la denture 10.
Les éléments décrits plus haut sont rete nus en position assemblée par un écrou 44 vissé sur l'extrémité de l'axe 18.
Dans la position représentée dans la fig. 1, les supports 46, 55 des segments dentés 45 sont supposés être situés dans la partie des fentes 47 la plus éloignée de l'axe 18, de sorte que les dents des trois segments s'engrènent simultanément avec la denture 10 -et éta blissent ainsi un blocage du pignon annulaire 9 par rapport au moyeu 24 de la roue por teuse; c'est la petite vitesse.
Dans cette posi tion, la partie courbe 28 (la plus rapprochée de l'axe 18) du levier 27 est en contact avec le bord 27a de la partie 26 du disque 12, le contact entre le bord 27a et la partie profilée du levier 27 étant assuré par un ressort à ten sion 52a qui relie le disque 12 à la patte 25 ou à une autre partie d'ancrage appropriée de la fourche du cycle. Dans cette position, l'ensemble formé par le pignon 9 et le disque 12 est concentrique à l'axe 18.
Si, à présent, de levier 27 est tourné sur l'axe 18 dans .le sens de la flèche par l'action- .nement de la tringle 37, l'un des bras du double cliquet 35 s'engage avec la denture du plateau 48 et tourne ce dernier à l'unisson avec ledit levier et il en résulte que le disque 12 avec le pignon 9 sont radialement dépla cés par rapport à l'axe 18 par la came 29,
le bord courbe 30 du levier 27 venant ensuite en contact avec le bord 27a du disque 12. Simultanément les trois fentes 47 sont angu- lairement déplacées par rapport aux coulis- seaux 55 des axes 46 et, de ce fait, lesdits cou- lisseaux sont déplacés hors de la partie des fentes 47 la plus éloignée de l'axe 18 et sont amenés dans la partie adjacente desdites fentes,
de sorte que les trois segments dentés 45 sont radialement rapprochés l'un de l'au tre, la valeur du déplacement radial de chaque segment étant égale à celle du déplacement radial du disque 12 avec le pignon 9 par rap port à l'axe 18.
Il en résulte qu'un desdits segments a été radialement déplacé à l'unisson et est resté en prise avec la denture 10, tan dis que les deux autres segments 45 ont été radialement éloignés de ladite denture, tous les segments 45 formant à présent une roue d'engrenage qui présente un diamètre plus pe tit que celui de la roue d'engrenage formée par la denture 10.
Cette roue, formée par les segments 45, -est excentrique par rapport à la denture 10 et présente aussi un diamètre plus petit qu'au début lorsqu'elle était complète ment épanouie. Pendant que le pignon 9, com mandé par une chaine, tourne, les segments 45 s'engrènent successivement avec la denture 10 et la rotation de cette dernière provoquera, en vertu du rapport de transmission changé, une rotation accélérée de la roue d'engrenage formée par les segments 45 du plateau 50 et du moyeu 24. Ceci est la vitesse moyenne.
En continuant à déplacer le double cliquet 35 comme précédemment, la partie courbe 33 du levier 27 vient en contact avec le bord 27a et communique au disque 12 avec le pignon 9 un déplacement radial additionnel sur l'axe 18.
Simultanément, la partie des fentes 47 la plus rapprochée de l'axe 18 s'engagera sur les coulisseaux 55 des axes. 46 en provoquant ainsi le rapprochement complet des segments 45 les uns des autres qui formeront de ce fait une roue d'engrenage à périphérie fermée, excentrique par rapport à la denture 10 et en prise avec cette denture 10. C'est la grande vitesse.
Pour diminuer la vitesse, la tringle 37 et avec elle le levier 27 sont déplacés en direction opposée à la précédente. Il en résulte que le disque 12 avec le pignon 9 sont ramenés par le ressort 52a à leur position initiale pendant que l'autre bras du double cliquet 35 s'engage avec la denture du plateau 48 et ramène ce dernier, et avec lui les segments 45, en mou vement synchronisé aveccelui du disque 12 et du pignon 9, également .dans: leurs positions initiales.
Lorsque le cycliste roule à roue libre, les segments dentés 45 passent simplement sur les dents intérieures 10 du pignon 9.
Dans le cas où le dispositif décrit est ap pliqué à un moyeu du genre "Torpedo", c'est- à-dire â, freinage par rétropédalage, la denture intérieure inclinée 10 du pignon 9 peut être remplacée par une denture dont chaque dent.
présente une forme de M renversé, les segments .15 présentant alors, au lieu de leur denture représentée, deux dentures inclinées en sens contraires, une sur chaque extrémité du seg ment 45, de part et d'autre de l'axe correspon dant 46, de sorte que le pédalage en sens de propulsion provoque l'entraînement du moyeu 24 par la collaboration de l'une desdites den tures des segments 45 avec un côté des dents intérieures en forme de M renversé du pignon 9, tandis que le pédalage en sens arrière pro voque le freinage par collaboration de l'autre denture des. segments 45 avec l'autre côté des dents en forme de<B>M</B> renversé du pignon 9.
Ou, suivant la variante simplifiée représentée dans la fig. 4, la. denture intérieure 10 du pignon 9 et les dentures des segments 45 peu vent être constituées, dans le même but, par des dents simplement droites.
Comme également représenté dans la fig. 4, les segments 45 peuvent être sollicités en position convenable les uns par rapport aux autres par des ressorts 54, ou par une bague élastique fendue, qui s'ouvrent et se re ferment en concordance avec les déplacements desdits segments.
Le système de transmission 37, d'un type usuel quelconque, par exemple un système de tringles, ou un câble, peut être actionné, par exemple, par un levier à deux bras 56, 57 (fig. 5), pivoté en 58 à. une plaque 59 atta chée à une partie appropriée du cycle, par exemple au tube de direction du cadre du cycle. Le bras 56 est muni d'un verrou appro prié, constitué par une glissière à ressort 60, 61 pénétrant dans l'un des crans 62, 63, 64, etc., prévus sur la plaque 59, suivant la posi tion dans laquelle le système 37 et les organes en dépendant doivent être bloqués (première, seconde, troisième, etc. vitesse).
La forme d'exécution représentée schéma tiquement en fig. 6 (vue du côté du moyeu) diffère de celle représentée aux fig. 1 et 2 par le fait qu'au lieu des fentes 47 en forme de gradins, le plateau 48 est muni de fentes obliques 47' servant à rapprocher et à éloigner les segments dentés 45', dentés seulement d'un côté des axes 46, leur extrémité située de l'autre côté de ces axes étant simplement lisse, ainsi que leurs supports 46, 55 les uns par rapport aux autres.
Le plateau 12 et le levier 27 à bras 34 que comporte le dispositif de la fig. 6 et représentés à plus petite échelle dans les fig. 7 et 8, sont munis respectivement de cames coopérantes 65, 66 de profils corres pondant à celui des fentes 47. Dans ce cas, l'ensemble des organes 45', 46, 55 peut avoir, sous l'influence du travail, la tendance de se déplacer vers les extrémités intérieures des fentes 47', ceci étant empêché par un cliquet 76 pivoté an plateau 48 et coopérant avec une partie dentée 77 du plateau 50.
Le plateau 48 est muni, sous le cliquet 76, de deux cavités 78, 79, tandis que le cliquet est garni d'une bille à ressort (non-représentée) susceptible de s'enclencher dans l'une ou l'autre desdites cavités suivant la position du cliquet. Le pla teau. 50 est muni en outre de deux tocs 80 et 81. Le premier soulève le cliquet 76 lorsque, par la manoeuvre du levier 27, 34 avec son double cliquet 35, 36 dans le sens de la flèche (fig. 6), le plateau 48 avec fentes 47' a été déplacé un peu au delà de la position de la petite vitesse, le cliquet 76 restant alors dans la position soulevée en vertu de sa bille, en trée dans la cavité 78.
Par la manoeuvre du système 27, 34, 35, 36 en direction opposée au sens de la flèche, le plateau 48 est ensuite porté en position de vitesse maximum dans laquelle le toc 81 abaisse le cliquet en prise avec la denture 77 du plateau 50, la bille du cliquet entrant alors dans la cavité 79 en le tenant ainsi en position coopérante avec la denture 77.
Si à présent le levier 27, 34 est de nouveau déplacé dans le sens de la flèche, par exemple chaque fois de la valeur d'une ou de plusieurs dents de la denture 77, an obtiendra successivement des vitesses diffé rentes à partir de la plus grande jusqu'à la plus petite.
Le dispositif pourrait être arrangé aussi de manière à permettre un changement de vi- fesse progressif continu à partir -de la plus petite vitesse vers la plus grande.
I1 est évident que le pignon à chaîne 9 pourrait être remplacé par un autre organe de commande approprié, par exemple par un pignon pour commande par transmission à cardan, ou par un pignon à vis sans fin. De même le pignon expansible, au lieu d'être so lidaire du moyeu d'une roue porteuse du véhi cule, peut être solidaire du moyeu d'un organe de transmission intermédiaire.