Dispositif de changement de vitesse. L'objet de la présente invention est un dispositif de changement de vitesse à trois vitesses, destiné à être employé spécialement dans la commande des cycles et se montant dans le moyeu de la roue arrière.
Il est basé sur le principe des roues cy cliques internes.
La fig. 1 nous donne une vue schématique du principe.
Le pignon S est le pignon solaire. Le pignon P, le pignon planétaire; la roue R, la roue à engrenage intérieur; le bras A, le bras supportant le pignon P de même centre que S.
Les formules régissant ce train d'engre nage sont connues, soit: à calculer le nombre de révolutions de R lorsque l'on sait que S est stationnaire et A le membre conducteur, on aura la simple formule: Révolution de
EMI0001.0004
En choisissant 20 dents pour <B>8</B> et 60 dents pour R, on aura
EMI0001.0005
soit un facteur multiplicateur de 1,3-3, Si maintenant on s'arrange pour que, comme dans le cas précédent, S soit station naire et R la pièce conductrice et le bras A la pièce conduite, on aura: Révolution de
EMI0001.0008
le facteur multiplicateur sera dans ce cas 0,75.
Il est évident que l'on a ainsi le moyen d'avoir trois vitesses, soit: 1o une vitesse supérieure, en employant le bras A comme pièce conductrice, la roue R, comme pièce conduite;
EMI0001.0010
20 une vitesse moyenne en conduisant simplement et directement la roue R, sans passer par l'engrenage cyclique; Vz - 1; 30 une vitesse inférieure en employant R comme pièce conductrice et A comme pièce conduite;
EMI0001.0014
La présente invention est basée sur ce principe général connu.
Elle a pour objet un dispositif de changement de vitesse à trois vi tesses comprenant un engrenage planétaire et se caractérisant par trois mécanismes à cli- quets dans chacun desquels des cliquets tra vaillent avec la denture d'une roue à, cliques, le premier de ces mécanismes étant.
entraîné par l'engrenage planétaire pour transmettre la rotation à petite vitesse à la pièce com mandée, le deuxième par la roue d'entraîne ment pour transmettre la rotation à vitesse moyenne et le troisième par une roue à den ture intérieure de l'engrenage planétaire pour transmettre la rotation à grande vitesse, le tout disposé de telle manière que les premier et troisième mécanismes à cliquets, à petite et à grande vitesse, puissent être mis hors de prise d'avec la roue d'entraînement par l'in termédiaire d'un organe de commande.
Cette construction permet de donner à toutes les pièces du mécanisme une grande solidité. Elle permet également une simplifi cation dans le dispositif de changement de vitesse. Elle a en outre l'ava.ntage de per mettre de continuer de pédaler alors que l'on passe de la petite vitesse à la vitesse moyenne, et de la vitesse moyenne à la. vitesse supé rieure. Par contre, il est nécessaire d'arrêter de pédaler, ou de pédaler plus lentement qua la vitesse du cycle, lorsque l'on passe de la grande vitesse à la moyenne, de la moyenne à la petite.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé.
La fig. 2 est une coupe longitudinale du dispositif de changement de vitesse.
La fi-. 3 est une coupe suivant la ligne a-a de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne b-b de la fig. 2, et la fig. 5 est une coupe suivant la ligne c-c de la fig. 2.
1 est un axe central fixé solidement. sur un support (par exemple cadre de vélo). Sur l'axe 1 est fixé un pignon 2 dit "pignon so laire". Il est rendu solidaire de l'axe 1 par le moyen de la goupille 3. , Sur la portée 4 du pignon 2 pivote libre ment le support 5 des quatre pignons plané taires 6. Chacun de ces pignons tourne libre- ment sur son axe 7. Engrenant avec les quatre pignons, la roue à engrenage intérieur 8 est maintenue en position normale par la position des quatre pignons 6 disposés à 90 les uns des autres.
Le support 5 possède deux cliquets 9 dits "cliquets de petite vitesse" (voir fig. 5) dont . l'extrémité est; sollicitée par des ressorts fil <B>10</B> à engrener avec la denture intérieure 11 d'une cuvette<B>12;</B> cette cuvette 12 roule libre ment sur un roulement à billes 13 et est vissée au moyeu du dispositif de changement de vitesse<B>IA.</B>
Les fig. 3 et 4 donnent une vue détaillée des particularités de la. roue à engrenage inté rieur 8. Cette roue dans sa partie de plus faible, diamètre 15 est mortaisée ou taillée en forme de roue à rochet.
En 22 est fixé un anneau intérieur fendu qui doit limiter la course du plateau 20. Le plateau 20 circule entre le fond de la roue 8 et l'anneau intérieur 22.
Au plateau 20 sont fixées solidement deux goupilles 16 et deux goupilles-guides 1.7. Ces goupilles circulent dans les trous 18 de la roue 8. Deux ressorts à boudin 19 tra vaillent dans deux trous borgnes 21 de la roue 8 et poussent continuellement le plateau 20 vers l'anneau 22.
Les extrémités des goupilles 16 sont bi seautées et lorsque le plateau 20 est appuyé dans le fond de la roue 8, les extrémités des goupilles 16 soulèvent la queue des cliquets 23, dits "cliquets de grande vitesse". On aura donc deux positions de ces cliquets, une position libre dans laquelle le bout des cli quets travaille avec la denture intérieure 24 de la cuvette 25 et une position retenue dans laquelle les goupilles 16 soulevant les cli- quets empêchent ceux-ci de travailler dans la denture intérieure 24.
A l'intérieur du mécanisme qui vient d'être décrit, pivote entre les roulements 26 et 27 un porte-pignon 28, sur lequel est vissé le pignon d'entraînement 29, qui est généra lement sollicité par une chaîne venant. du pédalier du cycle. Dans le porte-pignon 28 sont fraisés deux logements pour les cliquets 30 dits "cliquets d'entraînement". Ils sont sollicités par deux ressorts à boudin 31 pour que leur extrémité engrène toujours dans la denture intérieure l 5 de la roue à. engrenage intérieur 8.
Dans l'extrémité du porte-pignon 28 sont fraisées deux grosses dents 32 ayant une très grande solidité par le fait qu'elles ont chacune le quart de la longueur de la circon férence du porte-pignon.
Glissant librement entre ces deux dents 32 se trouve une plaque d'entraînement 33, pos sédant une denture de cliquet de champ, qui vient engrener dans la denture de champ cor respondante du porte-pignon 5.
La plaque d'entraînement 33 tourne libre ment sur l'axe 1 et est solidaire en rotation du porte-pignon 28. Elle est sollicitée dans son mouvement par l'intermédiaire du moyeu 34 qui se meut à. l'intérieur d'une entrée longitudinale de l'axe 1.
Le moyeu 34 est vissé sur la tige de com mande 35. Le mouvement de retour de la plaque 33. est exécuté par l'intermédiaire du carré 36 fixé librement sur le pivot de la tige de commande 35, mais se mouvant égale ment à l'intérieur du fraisage longitudinal de l'axe 1.
Un ressort à boudin 37 tend toujours à pousser la plaque<B>M</B> vers le porte-pignon 5. La tige 35 est tirée à son extrémité exté rieure par une chaînette qui s'en va aux or ganes de commande du dispositif de change ment de vitesse. Cette tige 35 aura trois posi tions marquées, qui lui seront données par ces organes, et qui correspondront aux trois vitesses cherchées.
Quelques dispositions supplémentaires sont encore nécessaires pour le fonctionne ment du dispositif de changement de vitesse, mais ces dispositions sortent du cadre de l'in vention, étant connues depuis longtemps. Elles se composent: de deux écrous porte- bille 3 & , vissés sur l'axe 1; de deux clavettes de fixation 39 fixant la position des écrous 3 & ; de deux griffes 40 retenant l'axe 1 dans une position absolument rigide par rapport au support du mouvement, puis des écrous de serrage extérieurs 41.
Les positions relatives des différentes pièces du dispositif décrit donnent les trois vitesses recherchées, soit grande vitesse, moyenne vitesse et petite vitesse.
Grande <I>vitesse.</I>
La tige 35 n'est pas sollicitée par les organes de commande extérieurs. Seul le res sort 37 pousse par l'intermédiaire du carré 36 la tige et la plaque 3-3 à engrener avec le porte-pignon 5. Il est facile alors de voir comment le fonctionnement se produit: Le pignon 29 entraîne le porte-pignon 2,8; celui-ci fait tourner la plaque 33 qui engrène avec le porte-pignon 5. Le porte-pignon 5 fait tourner les quatre pignons planétaires 6 au tour du pignon solaire 2. L'engrenage à den ture intérieure 8 est alors entraîné à une vi tesse<B>1,33</B> fois plus rapide que celle du pi gnon 29. Par l'intermédiaire des deux cli- quets de grande vitesse 23-, la vitesse de 1,33 est imprimée au moyeu entraîné 14 du cycle.
Les cliquets 30 tournent à l'intérieur de l'engrenage à denture intérieure 8 plus lente ment que cette dernière, et ainsi échappent simplement à la denture intérieure 15. Ils n'ont donc aucune influence.
De même les cliquets de petite vitesse 9 tournent plus lentement que les cliquets de grande vitesse 23. Ces cliquets 9 échappent également à. la denture intérieure 11 de la cuvette 12; ils n'ont aucun effet sur l'en- tTaînement du moyeu.
Vitesse <I>moyenne.</I>
Les organes extérieurs du dispositif de changement de vitesse ont amené la tige 35 dans une position intermédiaire, mettant hors de prise la denture de la plaque 33 d'avec la denture du porte-pignon 5.
A ce moment, les cliquets 30 continuent d'engrener avec la denture intérieure 15 de la roue à engrenage intérieur 8. Le pignon 29 entraîne le porte-pignon 28 et par l'inter médiaire des deux cliquets 30 fait tourner la roue 8 à. la même vitesse que le pignon 29; les deux cliquets de grande vitesse 2:3 en traînent la denture intérieure ?4 de la, cuvette 25, et par conséquent le moyeu 14, à la même vitesse que le pignon 29.
Dans ce deuxième cas, les deux cliquets de petite vitesse 9 échappent à la denture intérieure 11 de la, cuvette 12, et n'ont aucun effet sur la marche du cycle. <I>Petite vitesse.</I>
Les organes extérieurs du dispositif de changement de vitesse ont amené la tige 3.3 à presser à fond vers la droite. La tige a entraîné alors la plaque 33 qui est venue pousser la plaque 20, et ainsi, par l'intermé diaire des deux goupilles 16, les cliquets 23 n'engrènent plus avec la denture intérieure 24 dans la cuvette 25.
Le pignon 29 entraîne le porte-pignon 28 et par l'intermédiaire des deux cliquets 30 la roue à engrenage intérieur 8 est entraînée à la vitesse 1. Elle engrène avec les quatre pignons planétaires 6 et ceux-ci font tourner le porte-pignon .5 à la vitesse inférieure.
Les deux cliquets de petite vitesse 9 en grènent avec la denture intérieure 11 de la cuvette 12 et entraînent le moyeu 14 à. la vitesse inférieure, puisque les cliquets de grande vitesse sont hors de prise.
La description qui vient d'être donnée montre qu'aucune pièce faisant partie du dis positif de changement de vitesse décrit n'est délicate, mais qu'elles peuvent toutes être largement dimensionnées.
La simplicité de la commande est telle qu'aucune précaution ne doit être prise avant ou pendant les changements de vitesse, sinon de pédaler à une vitesse réduite pour le pas sage de la grande vitesse à la vitesse moyenne. et de la. moyenne à la petite vi tesse.