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"MECANISME DE TRANSMISSION"
La présente invention est relative à un dispositif à l'aide duquel on peut obtenir, à volonté, dans des mécanismes de changement de vitesse comportant un organe moteur et un arbre entraîné, par exemple un arbre moteur et un arbre en- traîné, soit une prise directe, soit l'intercalation d'organes die transmission entre les deux arbres. La nouveauté de l'in- vention réside essentiellement dans le fait de prévoir, dans un tel mécanisme de transmission, un ou plusieurs organes POUH yant être actionnés par l'organe moteur en vue de modifier le rapport de transmission, cet actionnement étant obtenu, par
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exemple, grâce à une manoeuvre consistant à déplacer le dit organe moteur, d'un angle déterminé, dans le sens opposé à son sens de rotation normal.
L'invention se rapporte notamment à des mécanismes de transmission dans lesquels un train d'engrenages planétaires est interposé entre l'organe moteur et l'organe entraîné, mais de préférence à des dispositifs dans lesquels l'organe moteur est entraîné au moyen d'une manivelle, comme c'est le cas par exemple dans les bicyclettes, les treuils ou analogues.
Une caractéristique de l'invention réside dans le fait que l'un des éléments du système planétaire (un pignon central ou le support de la roue ou des roues planétaires) porte un cliquet susceptible de verrouiller le dit organe, soit avec l'arbre moteur ou un organe fixé à celui-ci, de manière à obtenir la prise directe, soit avec un organe fixe, de manière à obtenir un rapport-de transmission déterminé entre l'arbre moteur et l'arbre entraîné, ou analogue.
Quelques exemples de réalisation seront décrits ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en coupe verticale et axiale du boîtier de transmission et du système d'engrenages planétaires, applicable à une bicyclette .
Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1.
Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1.
Fig. 4 à 6 sont des vues schématiques destinées à expli, quer le principe de la manoeuvre de changement de vitesse.
Fig. 7 est une vue en coupe verticale et axiale d'un boîtier de transmission pour bicyclettes, établi suivant un autre mode de réalisation.
Fig. 8 et 9 représentent respectivement en coupe trans-
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versale et longitudinale un plateau de support pour les pi- gnons planétaires.
Fig. 10 est une vue en coupe suivant la ligne la-la de la Fig. 7.
Fig. 11 représente une variante.
Fig. 12 représente un autre mode d'application, et
Fig. 13 est une variante du dispositif de verrouillage.
Dans ces dessins, 1 désigne l'arbre de manivelle, tandis que les deux manivelles fixées à celui-ci sont désignées par 2 et 2a. Le boîtier de transmission est pourvu, de la manière habituelle, de tenons fixes 4 auxquels on soude les tubes 5a, 5b, 5c. Le tube 5a est réuni au palier des roues arrière, le tube 5b au support du siège, et le tube 5c au tube de direc- tion. A une extrémité du boîtier de transmission se trouve vissé un couvercle 6. Un coussinet 8 est monté rotativement dans ce couvercle à l'aide d'un roulement à billes 7. L'iextré- mité extérieure en forme de bride, de ce coussinet, est vissée à une roue à chaîne 9 destinée à transmettre de la manière connue, le mouvement des pédales à la roue arrière, au moyen d'une chaîne* La roue à chaîne est maintenue en place par un écrou 10.
Une extrémité de l'arbre de manivelle 1 est montée, à l'aide d'un roulement à billes 11, dans le coussinet 8, tandis que l'autre extrémité de cet arbre est montée, à l'aide d'un roulement à billes 12, dans la paroi d'extrémité 3a du boîtier 3. Les billes dans les paliers 7, 11 et 12 sont main- tenues en contact avec leurs chemins de roulement au moyen d'un écrou de butée 13. Cet écrou est vissé sur l'arbre 1.
Un écrou de blocage 14 vient se visser contre l'écrou 13.
Entre les deux écrous se trouve serrée une plaque cache-pous- sière destinée, à empêcher la pénétration de boue et d'impure- tés dans le boitier de transmission. On prévoit, dans le même
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but, une douille cache-poussière 16 entre l'écrou 10 et la roue à chaîne.
Sur l'arbre 1 se trouvent calés, au moyen d'une clavette
17, par exemple, un pignon 18 et un plateau de verrouillage 19, le déplacement axial de ces deux organes étant empêché au moyen d'un écrou 20 vissé sur le dit arbre et serrant le pi- gnon contre un épaulement 21 de cet arbre. Le pignon 18 et le plateau de verrouillage 19 peuvent également être établis sous forme d'une pièce unique; toutefois, il est préférable, pour des raisons d'assemblage, de les exécuter sous forme d'éléments séparés.
Le coussinet 8, lequel, comme indiqué plus haut, est fixé à la roue à chaîne 9, se trouve fixé d'autre part au pignon 22 entourant le dit arbre et monté à rotation sur celui-ci. Le pignon 22 est pourvu à son extrémité inférieure d'un coussinet 35 par lequel il est monté à glissement sur l'arbre 1. La douille 8 et le pignon 22 peuvent également être exécutés en une seule pièce; toutefois, pour simplif ier l'assemblage, il est préférable de les établir en deux pièces, comme montré dans l'exemple de réalisation représenté au dessin,et de les fixer l'un à l'autre au moyen d'une connexion à vis.
Le pignon 22 possède un plus grand diamètre que le pignon 18, Ces deux pignons constituent les pignons centraux d'un train d'engrenages planétaires, dont les pignons planétaires sont désignés par 24 et 25. La roue planétaire 24 engrène avec le pignon central 18, tandis que le pignon planétaire 25 est en prise avec le pignon central 22. Dans l'exemple repré- senté, on prévoit deux paires pl et p2 de pignons planétaires, mais il est bien entendu qu'on peut prévoir trois ou plusieurs paires, ou même une seule paire de roues planétaires, sans que le fonctionnement du dispositif s'en trouve modifié.
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Les pignons 24 et 25 de chaque paire de pignons planétai- res sont fixés rigidement l'un à l'autre et montés à rotation sur des axes 26 supportés par doux disques annulaires 27 et 28 disposés des deux côtés de ces pignons planétaires et montés à rotation par rapport à l'arbre 1, au coussinet 8 et à la roue à chaîne 9, à l'aide de roulements à billes 29 et 30.
L'axe 26 est pourvu à l'une de ses extrémités d'une bride 31 venant s'appliquer contre la face extérieure du disque 28.
L'extrémité opposée de cet axe est pourvue d'un filet sur le- quel vient se visser un écrou 32 destiné à serrer les disques 27 et 28 l'un contre l'autre. Une douille 33 glissée par-dessus l'axe 26 est destinée à maintenir l'écartement voulu des deux disques, de manière que la paire de pignons planétaires 24, 25 puisse tourner librement autour du dit axe. Ces pignons peu- vent également être réunis rigidement à l'axe 26, dans lequel cas ce dernier doit être monté à rotation dans les disques 27, 28. Toutefois, dans ce cas, il est nécessaire de prévoir une liaison rigide particulière entre les disques 27 et 28.
La disposition décrite plus haut est établie de telle manière que lorsque les disques 27 et 28 et, par conséquent, les axes 26, se trouvent connectés rigidement à l'arbre 1, par des moyens appropriés, et de façon à être entraînés par ce dernier lors de sa rotation, les pignons planétaires 24 se trouvent maintenus rigidement par les dents du pignon central 18, de sorte que la paire de roues planétaires ne peut pas tourner par rapport au pignon central ni, par conséquent, à l'arbre 1. Il en résulte qu'il ne pousse produire à ce moment aucune rotation relative des pignons 25 et 22, de sorte que ces pignons aé trouvent également réunis rigidement l'un à l'autre.
Dans ce cas, le pignon central 22, le coussinet 8 et la roue à
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chaîne 9 tournent avec l'arbre 1 comme un ensemble unique rigide. Par conséquent, l'arbre de manivelle est accouplé directement à la roue à chaine; comme dans une bicyclette or- dinaire.
Par contre, lorsque la liaison rigide entre les disques 27 et 28 et les axes 26, d'une part, et l'arbre de manivelle 1, d'autre part, et que les dits disques et les dits axes sont rendus solidaires du boîtier de transmission ou immobilisés de toute autre manière appropriée, de fagon à ne pas tourner avec l'arbre 1, il en résulte que le pignon planétaire 24 est entraîné en rotation autour de son axe, étant donné l'engrè- nement de ce pignon planétaire avec le pignon central. Cette rotation est transmise, par le pignon planétaire 25, au pignon central 22 et, par celui-ci, à la roue à chaîne 9.
Etant donné le rapport de transmission entre les pignons 18 et 24, d'une part, et les pignons 25 et 22, d'autre part, la roue à chaîne est amenée à tourner à une vitesse moindre que l'arbre 1, ce qui a pour effet d'augmenter le couple s'exerçant sur la roue arrière de la bicyclette.
Le dispositif par lequel le support de roues planétaires 27, 28 peut être rendu solidaire tantôt de l'arbre 1 et tantôt du boîtier de transmission, eet constitué par un élément de verrouillage établi, dans l'exemple représenté, sous forme d'un cliquet 36 monté à rotation sur l'un des axes 26, entre le disque 27 et l'écrou 32. Ce cliquet n'est pas disposé di- rectement sur l'axe 26, mais est monté à rotation libre sur une douille 37 serrée entre le disque 27 et l'écrou 32. Le cliquet 36 ne doit pas être monté à trop grand jeu, de manière à ne pas retomber par son propre poids. Ceci peut être obtenu en donnant à la douille 37 une longueur appropriée. Le même ré- sultat peut être obtenu en prévoyant une bague de garniture
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élastique entre le cliquet et le disque 27.
La manoeuvre du cliquet peut s'opérer de plusieurs maniè- res différentes. Dans le mode d'exécution décrit ci-après, cette manoeuvre s'effectue au moyen de la manivelle et de telle manière que lorsque l'usager désire changer de vitesse, il lui suffit, lorsque la manivelle se trouve à son point mort bas, de tourner celle-ci, avec le pied, d'une faible distance vers l'arrière, c'est-à-dire dans le sens opposé au sens de rotation normal. La même manoeuvre doit s'effectuer lorsqu'on désire passer de la vitesse démultipliée à la prise directe.
A cet effet, l'invention prévoit la disposition ci-après :
La périphérie du disque de verrouillage 19 (Fig. 3) calé sur l'arbre 1, présente un découpage dans lequel vient s'en- gager un doigt 41 du cliquet 36, lorsque le dispositif se trouve en prise directe. Lorsque les pédales tournent dans le sens de la flèche A, le disque de verrouillage 19 et le cliquet 36 entraînent les pignons planétaires et la roue à chaîne 9 avec l'arbre 1. A l'intérieur du boîtier de transmission se trouve prévu un flasque 42 (Fig. 1 et 2) dont la périphérie intérieure passe à proximité immédiate du cliquet 36. Ce flas- que empêche le cliquet de pivoter vers l'extérieur lorsqu'il est engagé dans l'encoche 40 du disque de verrouillage.
Le flasque présente une solution de continuité, la partie découpée étant limitée par les bords 4%et 42b. Entre les dits bords de découpage se trouve montée à pivotement, sur un tenon 45 so- lidaire du boîtier de transmission, une plaque à deux bras 46a, 46h, laquelle est soumise à l'action d'un ressort 47, de telle manière que son bras inférieur 46a est situé approximativement à la mime distance du centre du palier que la périphérie inté- rieure du flasque 42. Par contre, le bras supérieur 46h se trouve à une plus grande distance du dit centre que la dite
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périphérie du flasque 42.
L'encoche 40 du disque de verrouil- lage 19 occupe une telle position par rapport à l'arbre 1 et la manivelle 2a qu'elle se trouve en face de l'espace libre délimité par les bords 42a et 42b, chaque fois que la mani- velle 2a se trouve à son point mort bas ou à proximité de celui-ci, comme représenté en traits pleins dans la Fig. 3.
Le passage de la prise directe à la vitesse démultipliée est donc obtenu par le fait que la pédale 2a est déplacée, dans le sens de la flèche B, depuis la position montrée en traits pleins jusqu'à la position 2al montrée en traits poin- tillés (Fig. 3). Pour permettre cette manoeuvre, la bicyclette doit être pourvue d'un frein de roue libre. Les fonctions des divers organes lors d'une telle manoeuvre sont représentées dans les Fig. schématiques 4, 5 et 6, lesquelles montrent un fragment de la Fig. 4, ainsi que les pignons du système pla- nétaire.
Lorsque la pédale 2a tourne dans le sens de la flèche B, le pignon central 18 et le disque de verrouillage 19 tournent dans le même sens. Le pignon central 22, réuni rigidement à la roue à chaîne 9, se trouve arrêté par le frein à friction, de sorte qu'il reste dans sa position inactive. Le pignon planétaire 25 entraîné en rotation par le pignon planétaire 24 engrenant avec le pignon central 18,roule désormais sur la périphérie du pignon central immobilisé 22, ce qui a pour effet d'entraîner les disques de support des pignons planétai- res, ainsi que les axes 26 et le cliquet 36, dans le sens de la flèche C (Fig. 5).
L'encoche 40 du disque de verrouillage et le doigt 41 du cliquet sont conformés de manière à se mettre hors prise à la suite de cette dernière rotation, de telle manière qu'après que la manivelle 2a a tourné d'un angle 0( , le dit cliquet vient glisser sur la périphérie air-
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culaire du disque de verrouillage 19. Le déplacement du cliquet dans le sens de la flèche C est limité par le bord 42a du flasque 42. Après que le cliquet a été ainsi dégagé de l'en- coche du disque de verrouillage 19 (Fig. 5), on tourne de nouveau la manivelle dans le sens de la flèche A. Ceci a pour effet d'inverser le sens de rotation des pignons planétaires 24, 25, de telle manière que le cliquet se trouve entraîné dans un sens opposé à celui de la flèche C.
Le cliquet n'a désormais aucune tendance à s'engager dans l'encoche 40, mais glisse au-delà de celle-ci jusqu'à ce que sa surface de butée 43 vienne rencontrer la surface limite 42h du flasque 42 (Fig.
6), ce qui se produit au moment où la manivelle occupe la position 2a2. Pendant la première partie de ce mouvement, le cliquet se déplace librement au-dessous de la plaque 46 sou- mise à l'action d'un ressort. Au moment où le bras 46a de cette plaque vient s'appliquer contre le cliquet, ce dernier a déjà dépassé l'encoche 40. Pendant la rotation ultérieure de la manivelle 2 et de l'arbre 1 dans le sens de la flèche A, le cliquet se trouve arrêté par la surface de butée 42b, ce qui a également pour effet que les disques de support 27 et 28 des pignons planétaires sont immobilisés par rapport au boîtier 3.
Comme il a été mentionné plus haut, la mouvement ' de l'arbre de manivelle 1 est transmis à la roue à chaîne, par les pignons 18, 24, 25 et 22, avec un rapport de transmission dont la valeur est déterminée par le rapport entre les cer- cles primitifs des différents pignons, choisi lors de la cons- truction. Le cliquet ne peut désormais plus s'engager dans l'encoche 40 du disque de verrouillage, vu que ce cliquet est arrété par la surface de butée 42h.
Le passage de la vitesse démultipliée à la prise directe s'effectue moyennant la même manoeuvre, c'est-à-dire que la ma-
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nivelle 2a est déplacée depuis la position montrée en traits pleins (Fig. 3), dans le sens de la flèche B, jusqu'à la po- sition 2a1. Il y a lieu de noter qu'au moment de l'amorçage de cette manoeuvre le cliquet occupe la position représentée en Fig. 6, tandis que l'encoche du disque 19 occupe au même moment la position représentée dans les Fig. 3 et 4. Lorsque à ce moment la pédale est déplacée vers la position 2a1. l'en- coche 40 se:- déplace dans le sens de la flèche B, et le cliquet dans le sens de la flèche C, de la manière expliquée avec ré- férence à la Fig. 5.
L'encoche 40 du disque 19 et le cliquet
36 se déplacent l'un vers l'autre pour se rencontrer dans la position dans laquelle le bras 46a, soumis à l'action d'un ressort, vient agir sur le dit cliquet, de manière que ce der- nier s'engage dans la dite encoche. Ceci se produit au moment où la manivelle a atteint la position 2a1. A partir de ce moment, les pédales continuent à tourner dans le sens de la flèche A, l'accouplement étant désormais en prise directe.
@ Dans le cas où la pédale est tournée en arrière au-delà de la position 2a1, le cliquet vient-s'appliquer contre le bord 42a, tout comme dans le premier cas. Une rotation ulté- rieure de la pédale vers l'arrière a pour effet un freinage, par le fait qu'un moment de rotation se trouve transmis à la roue à chaîne par le pignon central 22. Lorsqu'un freinage est effectué pendant que le cliquet est engagé sous le flash que 42, le déclenchement de verrouillage en prise directe est empêché et le freinage s'opère, de la même manière que dans une bicyclette ordinaire avec moyeu de roue libre.
Dans la disposition décrite ci-dessus, l'accouplement de l'organe de verrouillage aveo le boîtier a pour effet une ré- duction de la vitesse, c'est-à-dire que le rapport de trains**
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mission entre l'arbre de manivelle et la roue à chaîne est supérieur à 1 : 1. Toutefois, la disposition peut également être telle que le rapport de transmission devient plus petit que 1 : 1 dès que l'organe de verrouillage est accouplé avec le boitier. Ceci est obtenu en donnant au pignon central 18 un diamètre plus grand qu'au pignon central 22 et, au pignon planétaire 25, un diamètre plus grand qu'au pignon planétaire 24.
Comme montré dans la Fig. 13, une telle disposition né- oessiterait une modification dans la construction,en ce sens que le cliquet 36g doit être inversé, étant donné que par suite de la modification dans 'le rapport de transmission entre les pignons du mécanisme, le support des roues planétaires a tendance à tourner plus vite que le pignon central fixé à l'arbre 1, la rotation dudit support se faisant dans le même sens que celle du dit pignon central.
Lorsque, pendant la manoeuvre de passage de la prise directe à la vitesse déter minée par la transmission, on déplace la pédale, en partant de la position 2a, dans le sens de la flèche B, le cliquet 36g se trouve également déplacé dans ce sens, toutefois à une vitesse plus élevée que le disque 19 fixé sur l'arbre 1, de sorte que le doigt 41g est dégagé de l'encoche 40 de ce disque lorsque la pédale vient occuper par exemple la position 2a'.
Lorsque, dans la suite, la pédale est de nouveau tournée dans le sens de la flèche A, le support de roues planétaire si et le cliquet 36g se déplacent;,dans le même sens, mais à une vitesse tellement élevée que le doigt 41g est amené à passer sous l'organe élastique 46g avant que -l'encoche 40 n'ait atteint cette position. D'ailleurs, le fonctionnement de cette variante est en* principe le même que celui du mode d'exécution décrit avec référence, .aux Fig. 4 - 6.
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Dans le mode d'exécution suivant Fig. 13, l'organe élas- tique 46g est constitué par un fil élastique guidé sur les tenons 190,191. Dans ce cas, on ne prévoit pas de f lasque (42) à l'intérieur du boîtier 3, la disposition étant telle que, lors du freinage, la partie saillante du cliquet 36g agit di- rectement sur la face intérieure du boîtier 3. Les surfaces de butée 42a et 42h sont, dans ce cas, prévues sur une plaque spéciale 192 à laquelle sont également fixés les tenons 190, 191 destinés au guidage du fil élastique. Sur le doigt 36f du cliquet 36g se trouve montée à rotation, à l'aide d'un tenon 193, une rondelle 94 sur laquelle vient agir le ressort 46g.
Dans l'exemple d'exécution suivant les Fig. 7-10, et qui fonctionne suivant le même principe que le mode d'exécution décrit en premier lieu, les deux pignons centraux 50, 51 du système planétaire sont montés à rotation sur l'arbre 1. Le pignon 50 est établi en une pièce avec un flasque 52 sur le- quel le cliquet 53 est monté à rotation à l'aide d'un rivet.
Pour empêcher un déplacement du pignon 50 vers l'extérieur, on prévoit sur l'arbre 1 un anneau 67 serra, su moyen d'un écrou 13, contre un épaulement 68 de l'arbre 1. Entre la face exté- rieure de l'anneau 67 et le flaague 52 se trouve disposé un roulement à rouleaux 69 destiné à absorber la pression pro- duite par le cliquet lorsque celui-ci se trouve dans la posi- tion de verrouillage. Le pignon central 51 présente une partie en forme de flasque 55 à laquelle vient se fixer, au moyen de vis 56, la roue à chaîne 9. Les roulements à billes 7, 11 et 12 sont disposés de la même manière que dans l'exemple précé- dent. Contrairement au mode d'exécution décrit en premier lieu, le support des roues planétaires 24, 25 est calé sur l'arbre de commande 1.
Ce support est constitué par un moyeu 58a
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calé sur l'arbre 1 au moyen d'une clavette 57, ce moyeu étant réuni, par une entretoise 58h (voir Fig. 8 et 9) aux disques 58c et 58d. Ces disques sont pourvus d'orifices 59 traversés par les axes 26 portant les roues planétaires 24, 26. Un man- chon 58e s'avance en saillie depuis le disque annulaire 58c du support de roues planétaires, ce manchon présentant une entaille 40 dans laquelle vient s'engager le doigt 60 du cliquet 53 lorsque l'arbre de manivelle est accouplé directe- ment avec la roue à chaîne.
Ici également, tout comme dans le mode d'exécution décrit en premier lieu, on prévoit dans le boîtier de transmission un flasque 42 contre la face intérieure duquel vient s'appli- quer le cliquet pendant la plus grande partie du mouvement de rotation. Ce f lasque présente également des surfaces de butée 42a et 42b pour le cliquet 53, lequel comporte un doigt 63 destiné à venir en contact avec les dites surfaces. Entre les surfaces de butée 42& et 42h se trouve un organe 65 soumis à. l'action d'un ressort 64'et tendant à repousser le cliquet vers le bas lorsque celui"oi se trouve au-dessous du dit organe. Dans la position du oliquet 53 montrée dans la Fig.
10, la manivelle 2a occupe la position montrée en traits pleins et la transmission est en prise directe, vu que le cliquet reste tout le temps en engagement avec le flasque 58 oalé sur l'arbre. Lorsque la pédale atteint la position 2a2 montrée en traits pointillés, le cliquet occupe la position 53a.- Lorsque, maintenant, on désire passer à la vitesse déter- minée par la transmission, on déplace la pédale, tout comme dans l'exemple précédent, vers l'arrière, 1 dans le sens de la flèche B et, dès que la position 2a1 est atteinte, le cliquet vient occuper la position 53a1.
Lorsqu'ensuite le mouvement est continué dans le sens de la flèche A, le cliquet vient
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occuper la position 53a2 dans laquelle il est en contact avec la surface 42b et est maintenu par le boîtier de manière à constituer une liaison rigide avec ce dernier. Par ce fait, le pignon 50 se trouve également rigidement réuni au boîtier, la disposition étant telle que lorsque l'arbre de manivelle 1 continue à tourner, le pignon planétaire 24 roule sur le pignon central immobilisé 50 et est ainsi amené à tourner autour de son axe.
Ce mouvement de rotation est transmis par le pignon planétaire 25 au pignon central 51 et, par consé- quent, à la roue à chaîne 9, permettant ainsi d'obtenir un rapport de transmission dont la valeur dépend du rapport entre les diamètres des cercles primitifs choisis pour les pignons de la transmission.
Le retour de la vitesse ainsi obtenue à la prise directe s'obtient d'une manière correspondante.
Les cliquets 36,53 ne doivent pas nécessairement être montés à rotation, mais peuvent tout aussi bien être montés à coulissement radial sur l'organe destiné à les supporter.
La Fig. 11 montre l'exemple d'une telle disposition. Suivant cette dernière, le cliquet90 est monté sur le flasque 52, de manière à coulisser dans deux guides 91,92 fixés au dit flasque au moyen des vis 93. Pour le reste, cette construction fonctionne de la même façon que celles décrites plus haut.
Il n'est évidemment pas indispensable que le cliquet 36, 53 soit pourvu d'un doigt de verrouillage venant s'engager dans un dégagement ou une encoche de l'organe en regard. Au lieu de cette disposition, ce dernier organe peut présenter une saillie destinée à s'engager dans un dégagement du cliquet ou organe de verrouillage.
Le rapport de transmission peut être modifié dans le mode
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d'exécution représenté dans les Fig. 7 à 11, de la façon décrite en regard de la Fig. 13, à condition d'apporter les modifications constructives indiquées dans cette dernière Fig.
Comme il ressort des modes d'exécution décrits plus haut, les pignons du système planétaire sont constamment en prise.
Grâce à cette disposition, les dentures ne sont pas exposées à un endommagement par suite d'une manoeuvre de changement de vitesse maladroitement exécutée, comme cela pourrait se produire dans le cas où les pignons devraient être mis en et hors prise.
La construction très simple, permettant le passage de la prise directe à une vitesse multipliée ou démultipliée, ou vice versa, peut également être appliquée à d'autres véhicu- les. Elle peut également être utilisée dans des treuils et cabestans. Un exemple dùne telle application est montré sché- matiquement dans la Fig. 12, laquelle montre en élévation un simple treuil usuel.
Sur là plaque de base 70 se trouve montée, dans des pa- liers 71, un arbre 72. Cet arbre porte un tambour 73 sur lequel s'enroule et se déroule un câble 74. Sur l'arbre 72 se trouve en outre fixé un grand pignon 75 engrenant avec un plus petit pignon 76 monté ooaxialement avec l'arbre de mani- velle 77. Une manivelle 78 permettant la manoeuvre du treuil est fixée rigidement à l'arbre 77. Sur ce dernier se trouve monté un mécanisme de transmission 79 d'une construction ana- logue à celles décrites plus haut, mais il est bien entendu que, dans le cas du treuil, les dimensions des divers organes sont adaptées aux efforts plus élevés auxquels ces organes sont appelés à résister.
L'un des pignons centraux de ce mé- canisme es réuni rigidement avec le pignon 76,de la même ma- nière que le pignon.22 est réuni avec la roue à chaîne 9 dans
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l'exemple d'exécution suivant Fig. 1 ou 7. 80 désigne le '$ palier pour l'arbre 77, sur lequel le pignon 76 est monté à, rotation libre. 81 désigne un frein à friction ou tout autre dispositif d'enrayage approprié destiné, lors de l'enroulement du câble 74, à'empêcher l'arbre 72 et le tambour 73 de tourner dans le sens du déroulement au moment où la manivelle 78 est tournée dans le sens opposé à son sens de rotation normal, en vue d'exécuter la manoeuvre de changement de vitesse.
Lors- que l'effort s'exerçant sur le câble 74 augmente, ou que pour toute autre raison on désire réduire l'effort nécessaire pour la rotation de la manivelle 78, il suffit que l'opérateur tourne la manivelle en arrière d'un petit angle, correspondant à l'angle de la Fig. 5, ce qui a pour effet d'enclencher le mécanisme de transmission 79 et augmenter ainsi le rapport de transmission du treuil. Lorsque la traction s'exerçant sur le câble diminue ou que, pour toute autre raison on désire aug- menter la vitesse, il suffit de manoeuvrer la manivelle 78 de la même manière que précédemment, ce qui aura pour effet d'accoupler rigidement l'arbre 77'avec le pignon 76.
Il est évident que l'objet de l'invention peut également être appliqué dans un dispositif de transmission entre deux arbres ou analogues, dans lequel l'arbre moteur est entraîné autrement que par manivelle. En outre, le cliquet ou organe de verrouillage peut être déplacé entre ses différents points de butée autrement que par une rotation en arrière de l'arbre moteur. Cet organe peut donc également être manoeuvré à l'aide des dispositifs de transmission actionnés par une manette ou analogue.
Dans les exemples d'exécution montrés aux dessins, les roues dentées du mécanisme de transmission sont constituées
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par des pignons cylindriques ordinaires à denture droite. Il est évident que cette denture peut être courbe, au moins dans une partie des pignons. La prévision de dentures courbes ou de rainures ou de disques sur les arbres supportant les pi- gnons a évidement pour effet un déplacement axial des organes lors de l'inversion dusens de rotation des manivelles ou de l'arbre moteur. Il est bien entendu que de telles modifica tions constructives entrent également dans le domaine de l'invention.
L'un des pignons en prise ou tous les deux, faisant par- tie du mécanisme suivant l'invention,peuvent présenter une forme essentiellement ovale ou toute autre forme diff érente de la forme circulaire, la disposition étant telle, notamment dans le cas des bicyclettes, que le plus grand diamètre du pignon moteur est situé dans le même plan que les manivelles. Ceci permet de vaincre les difficultés se présentant aux points morts, et le rapport de transmission entre l'organe moteur et l'organe entraîné peut être modifié en un tour complet.
Grâce à la disposition du plus grand diamètre du pignon d'entraînement ovale,de la manière indiquée ci"dessus, on obtient que le bras de levier de ce pignon est le plus court au moment où le plus grand effort est exercé sur la manivelle (pédale). le dit bras de levier étant le plus long au moment où l'effort de pédalage est au minimum. Il est donc évident que le moment de torsion exercé par le cycliste sur l'organe entraîné, par l'intermédiaire de l'arbre moteur, est maintenu constant. Il apparaît donc clairement que le passage par le point mort se fait rapidement et sans difficultés sensibles.
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"TRANSMISSION MECHANISM"
The present invention relates to a device with the aid of which it is possible to obtain, at will, in speed change mechanisms comprising a driving member and a driven shaft, for example a driving shaft and a driven shaft, i.e. direct drive, or the intercalation of parts die transmission between the two shafts. The novelty of the invention lies essentially in the fact of providing, in such a transmission mechanism, one or more POUH members which can be actuated by the motor member in order to modify the transmission ratio, this actuation being obtained, through
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example, by means of a maneuver consisting in moving said motor member, by a determined angle, in the direction opposite to its normal direction of rotation.
The invention relates in particular to transmission mechanisms in which a planetary gear train is interposed between the driving member and the driven member, but preferably to devices in which the driving member is driven by means of a crank, as is the case for example in bicycles, winches or the like.
One characteristic of the invention lies in the fact that one of the elements of the planetary system (a central pinion or the support of the planetary wheel or wheels) carries a pawl capable of locking said member, either with the motor shaft. or a member fixed thereto, so as to obtain direct engagement, or with a fixed member, so as to obtain a determined transmission ratio between the motor shaft and the driven shaft, or the like.
Some exemplary embodiments will be described below with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a vertical and axial sectional view of the transmission housing and the planetary gear system, applicable to a bicycle.
Fig. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 1.
Fig. 4 to 6 are schematic views intended to explain the principle of the gear change maneuver.
Fig. 7 is a vertical and axial sectional view of a transmission housing for bicycles, established according to another embodiment.
Fig. 8 and 9 represent respectively in cross section
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versally and longitudinally a support plate for the planetary pinions.
Fig. 10 is a sectional view taken along line la-la of FIG. 7.
Fig. 11 represents a variant.
Fig. 12 represents another mode of application, and
Fig. 13 is a variant of the locking device.
In these drawings, 1 denotes the crank shaft, while the two cranks attached to it are denoted by 2 and 2a. The transmission box is provided, in the usual way, with fixed tenons 4 to which the tubes 5a, 5b, 5c are welded. Tube 5a is joined to the rear wheel bearing, tube 5b to the seat support, and tube 5c to the steering tube. A cover 6 is screwed onto one end of the transmission housing. A bearing 8 is rotatably mounted in this cover by means of a ball bearing 7. The flange-shaped outer end of this bearing, is screwed to a chain wheel 9 intended to transmit, in the known manner, the movement of the pedals to the rear wheel, by means of a chain * The chain wheel is held in place by a nut 10.
One end of the crank shaft 1 is mounted, using a ball bearing 11, in the bearing 8, while the other end of this shaft is mounted, using a ball bearing. balls 12, in the end wall 3a of the housing 3. The balls in the bearings 7, 11 and 12 are kept in contact with their raceways by means of a stop nut 13. This nut is screwed onto tree 1.
A locking nut 14 is screwed against the nut 13.
A dust cover plate is clamped between the two nuts, intended to prevent the ingress of mud and impurities into the gearbox. We foresee, in the same
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But, a dust cover 16 between the nut 10 and the chain wheel.
On shaft 1 are wedged, by means of a key
17, for example, a pinion 18 and a locking plate 19, the axial displacement of these two members being prevented by means of a nut 20 screwed onto said shaft and tightening the pinion against a shoulder 21 of this shaft. The pinion 18 and the locking plate 19 can also be established as a single piece; however, it is preferable, for assembly reasons, to execute them as separate elements.
The bearing 8, which, as indicated above, is fixed to the chain wheel 9, is on the other hand fixed to the pinion 22 surrounding the said shaft and mounted for rotation thereon. The pinion 22 is provided at its lower end with a bearing 35 by which it is slidably mounted on the shaft 1. The sleeve 8 and the pinion 22 can also be made in one piece; however, to simplify the assembly, it is preferable to establish them in two pieces, as shown in the embodiment shown in the drawing, and to fix them to each other by means of a screw connection .
The pinion 22 has a larger diameter than the pinion 18, These two pinions constitute the central pinions of a planetary gear train, the planetary pinions of which are designated by 24 and 25. The planetary wheel 24 meshes with the central pinion 18 , while the planetary pinion 25 is engaged with the central pinion 22. In the example shown, two pairs p1 and p2 of planetary pinions are provided, but it is understood that three or more pairs can be provided, or even a single pair of planetary wheels, without the operation of the device being modified.
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The pinions 24 and 25 of each pair of planetary pinions are rigidly attached to each other and rotatably mounted on pins 26 supported by soft annular discs 27 and 28 disposed on both sides of these planetary pinions and mounted at rotation with respect to shaft 1, bearing 8 and chain wheel 9, using ball bearings 29 and 30.
The shaft 26 is provided at one of its ends with a flange 31 which comes to rest against the outer face of the disc 28.
The opposite end of this axis is provided with a thread onto which is screwed a nut 32 intended to clamp the discs 27 and 28 against one another. A bush 33 slid over the axis 26 is intended to maintain the desired spacing of the two discs, so that the pair of planetary gears 24, 25 can rotate freely around said axis. These pinions can also be joined rigidly to the axis 26, in which case the latter must be mounted for rotation in the disks 27, 28. However, in this case, it is necessary to provide a special rigid connection between the disks. 27 and 28.
The arrangement described above is established in such a way that when the disks 27 and 28 and, consequently, the axes 26, are rigidly connected to the shaft 1, by suitable means, and so as to be driven by the latter during its rotation, the planetary gears 24 are held rigidly by the teeth of the central gear 18, so that the pair of planetary wheels cannot rotate relative to the central gear nor, consequently, to the shaft 1. It As a result, it does not push to produce at this time any relative rotation of the pinions 25 and 22, so that these pinions aé are also rigidly joined to one another.
In this case, the central pinion 22, the bearing 8 and the wheel
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chain 9 rotate with shaft 1 as a single rigid assembly. Therefore, the crank shaft is coupled directly to the chain wheel; like in an ordinary bicycle.
On the other hand, when the rigid connection between the discs 27 and 28 and the axes 26, on the one hand, and the crank shaft 1, on the other hand, and when said discs and said axes are made integral with the housing transmission or immobilized in any other suitable manner, so as not to rotate with the shaft 1, it follows that the planetary gear 24 is driven in rotation about its axis, given the engagement of this planetary gear with the central pinion. This rotation is transmitted, by the planetary gear 25, to the central gear 22 and, by the latter, to the chain wheel 9.
Given the transmission ratio between the pinions 18 and 24, on the one hand, and the pinions 25 and 22, on the other hand, the chain wheel is caused to rotate at a lower speed than the shaft 1, which has the effect of increasing the torque exerted on the rear wheel of the bicycle.
The device by which the planetary wheel support 27, 28 can be made integral sometimes with the shaft 1 and sometimes with the transmission box, eet constituted by a locking element established, in the example shown, in the form of a pawl 36 rotatably mounted on one of the pins 26, between the disc 27 and the nut 32. This pawl is not disposed directly on the pin 26, but is mounted for free rotation on a bush 37 clamped between the disc 27 and the nut 32. The pawl 36 must not be fitted with too much play, so as not to fall under its own weight. This can be achieved by giving the sleeve 37 an appropriate length. The same result can be obtained by providing a packing ring.
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elastic between the pawl and the disc 27.
The operation of the pawl can take place in several different ways. In the embodiment described below, this maneuver is carried out by means of the crank and in such a way that when the user wishes to change gear, it is sufficient for him, when the crank is at its bottom dead center, to turn it, with the foot, a small distance towards the rear, that is to say in the direction opposite to the normal direction of rotation. The same maneuver must be carried out when it is desired to switch from gear reduction to direct drive.
To this end, the invention provides the following provision:
The periphery of the locking disc 19 (Fig. 3) wedged on the shaft 1 has a cutout in which a finger 41 of the pawl 36 engages, when the device is in direct engagement. When the pedals turn in the direction of the arrow A, the locking disc 19 and the pawl 36 drive the planetary gears and the chain wheel 9 with the shaft 1. A flange is provided inside the gearbox. 42 (Fig. 1 and 2), the inner periphery of which passes in the immediate vicinity of the pawl 36. This flange prevents the pawl from pivoting outwards when it is engaged in the notch 40 of the locking disc.
The flange has a solution of continuity, the cut part being limited by the edges 4% and 42b. Between said cutting edges is mounted pivotally, on a tenon 45 attached to the transmission housing, a plate with two arms 46a, 46h, which is subjected to the action of a spring 47, in such a way that its lower arm 46a is located approximately at the same distance from the center of the bearing as the inner periphery of the flange 42. On the other hand, the upper arm 46h is located at a greater distance from said center than said
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periphery of the flange 42.
The notch 40 of the locking disc 19 occupies such a position with respect to the shaft 1 and the crank 2a that it is in front of the free space delimited by the edges 42a and 42b, each time the crank 2a is at or near its bottom dead center, as shown in solid lines in FIG. 3.
The change from direct drive to geared down speed is therefore obtained by the fact that the pedal 2a is moved, in the direction of arrow B, from the position shown in solid lines to position 2al shown in dotted lines. (Fig. 3). To enable this maneuver, the bicycle must be fitted with a freewheel brake. The functions of the various components during such an operation are shown in Figs. diagrams 4, 5 and 6, which show a fragment of FIG. 4, as well as the pinions of the planetary system.
When the pedal 2a rotates in the direction of arrow B, the center gear 18 and the locking disc 19 rotate in the same direction. The central pinion 22, rigidly joined to the chain wheel 9, is stopped by the friction brake, so that it remains in its inactive position. The planetary gear 25 driven in rotation by the planetary gear 24 meshing with the central gear 18, now rolls on the periphery of the immobilized central gear 22, which has the effect of driving the support discs of the planet gears, as well as the pins 26 and the pawl 36, in the direction of arrow C (Fig. 5).
The notch 40 of the locking disc and the finger 41 of the pawl are shaped so as to disengage as a result of this last rotation, such that after the crank 2a has turned by an angle 0 (, the said ratchet slides on the periphery air-
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cular of the locking disc 19. The movement of the pawl in the direction of arrow C is limited by the edge 42a of the flange 42. After the pawl has thus been released from the notch of the locking disc 19 (Fig. 5), the crank is turned again in the direction of arrow A. This has the effect of reversing the direction of rotation of the planetary gears 24, 25, so that the pawl is driven in a direction opposite to that arrow C.
The pawl now has no tendency to engage in the notch 40, but slides beyond the latter until its abutment surface 43 meets the limit surface 42h of the flange 42 (Fig.
6), which occurs when the crank is in position 2a2. During the first part of this movement the pawl moves freely below the spring loaded plate 46. When the arm 46a of this plate comes to rest against the pawl, the latter has already passed the notch 40. During the subsequent rotation of the crank 2 and of the shaft 1 in the direction of arrow A, the The pawl is stopped by the stop surface 42b, which also has the effect that the support discs 27 and 28 of the planetary gears are immobilized with respect to the housing 3.
As mentioned above, the movement of the crankshaft 1 is transmitted to the chain wheel, by the pinions 18, 24, 25 and 22, with a transmission ratio, the value of which is determined by the ratio between the primitive rings of the various gears, chosen during construction. The pawl can now no longer engage in the notch 40 of the locking disc, since this pawl is stopped by the stop surface 42h.
The change from reduced gear to direct drive is effected by means of the same maneuver, i.e.
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level 2a is moved from the position shown in solid lines (Fig. 3), in the direction of arrow B, to position 2a1. It should be noted that when this maneuver is initiated, the pawl occupies the position shown in FIG. 6, while the notch of the disc 19 at the same time occupies the position shown in FIGS. 3 and 4. When at this moment the pedal is moved to position 2a1. the notch 40 moves: - in the direction of arrow B, and the pawl in the direction of arrow C, as explained with reference to FIG. 5.
The notch 40 of the disc 19 and the pawl
36 move towards each other to meet in the position in which the arm 46a, subjected to the action of a spring, acts on said pawl, so that the latter engages in the said notch. This happens when the crank has reached position 2a1. From this moment, the pedals continue to rotate in the direction of arrow A, the coupling is now in direct drive.
@ In the case where the pedal is turned back beyond position 2a1, the pawl comes to rest against the edge 42a, just as in the first case. Subsequent rotation of the pedal backwards results in braking, by the fact that a torque is transmitted to the chain wheel through the central pinion 22. When braking is carried out while the pawl is engaged under flash 42, direct drive lock release is prevented and braking is effected, similar to a regular bicycle with freewheel hub.
In the arrangement described above, the coupling of the locking member with the housing results in a reduction in speed, i.e. the gear ratio **
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mission between the crankshaft and chain wheel is greater than 1: 1. However, the arrangement can also be such that the transmission ratio becomes smaller than 1: 1 as soon as the locking member is coupled with the housing. This is achieved by giving the central pinion 18 a larger diameter than the central pinion 22 and, the planetary pinion 25, a larger diameter than the planetary pinion 24.
As shown in Fig. 13, such an arrangement would require a modification in the construction, in that the pawl 36g must be reversed, since as a result of the modification in the transmission ratio between the pinions of the mechanism, the support of the planetary wheels tends to rotate faster than the central pinion fixed to the shaft 1, the rotation of said support being in the same direction as that of said central pinion.
When, during the maneuver of changing from the direct drive to the speed determined by the transmission, the pedal is moved, starting from position 2a, in the direction of arrow B, the pawl 36g is also moved in this direction , however at a higher speed than the disc 19 fixed on the shaft 1, so that the finger 41g is released from the notch 40 of this disc when the pedal comes to occupy, for example, position 2a '.
When, in the following, the pedal is again turned in the direction of the arrow A, the planetary wheel support si and the pawl 36g move;, in the same direction, but at such a high speed that the finger 41g is caused to pass under the elastic member 46g before the notch 40 has reached this position. Moreover, the operation of this variant is in principle the same as that of the embodiment described with reference,. To FIGS. 4 - 6.
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In the embodiment according to Fig. 13, the elastic member 46g is constituted by an elastic thread guided on the tenons 190,191. In this case, no shield (42) is provided inside the housing 3, the arrangement being such that, during braking, the protruding part of the pawl 36g acts directly on the inner face of the housing 3. The stop surfaces 42a and 42h are, in this case, provided on a special plate 192 to which are also fixed the tenons 190, 191 intended for guiding the elastic thread. On the finger 36f of the pawl 36g is mounted for rotation, using a tenon 193, a washer 94 on which the spring 46g acts.
In the example of execution according to FIGS. 7-10, and which operates according to the same principle as the embodiment described in the first place, the two central gears 50, 51 of the planetary system are rotatably mounted on the shaft 1. The pinion 50 is established in one piece with a flange 52 on which the pawl 53 is rotatably mounted using a rivet.
To prevent the pinion 50 from moving outwards, a ring 67 is provided on the shaft 1, tightened by means of a nut 13, against a shoulder 68 of the shaft 1. Between the outer face of the shaft 1. The ring 67 and the flange 52 there is disposed a roller bearing 69 for absorbing the pressure produced by the pawl when the latter is in the locking position. The central pinion 51 has a portion in the form of a flange 55 to which is fixed, by means of screws 56, the chain wheel 9. The ball bearings 7, 11 and 12 are arranged in the same way as in the example. previous. Unlike the embodiment described first, the support for the planetary wheels 24, 25 is wedged on the control shaft 1.
This support consists of a hub 58a
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wedged on the shaft 1 by means of a key 57, this hub being joined by a spacer 58h (see Fig. 8 and 9) to the discs 58c and 58d. These discs are provided with orifices 59 traversed by the pins 26 carrying the planetary wheels 24, 26. A sleeve 58e projects out from the annular disk 58c of the planetary wheel support, this sleeve having a notch 40 in which engages finger 60 of pawl 53 when the crank shaft is coupled directly with the chain wheel.
Here also, just as in the embodiment described in the first place, a flange 42 is provided in the transmission housing against the inner face of which the pawl is applied during the greater part of the rotational movement. This f lasque also has abutment surfaces 42a and 42b for the pawl 53, which comprises a finger 63 intended to come into contact with said surfaces. Between the stop surfaces 42 & and 42h is a member 65 subjected to. the action of a spring 64 'and tending to push the pawl downwards when the pawl is located below said member. In the position of the pawl 53 shown in FIG.
10, the crank 2a occupies the position shown in solid lines and the transmission is in direct engagement, since the pawl remains in engagement with the flange 58 on the shaft all the time. When the pedal reaches position 2a2 shown in dotted lines, the pawl occupies position 53a.- When, now, we want to change to the speed determined by the transmission, we move the pedal, just as in the previous example. rearwards, 1 in the direction of arrow B and, as soon as position 2a1 is reached, the pawl takes up position 53a1.
When the movement is then continued in the direction of arrow A, the pawl comes
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occupy the position 53a2 in which it is in contact with the surface 42b and is held by the housing so as to form a rigid connection with the latter. As a result, pinion 50 is also rigidly joined to the housing, the arrangement being such that when the crank shaft 1 continues to rotate, the planetary pinion 24 rolls on the immobilized central pinion 50 and is thus caused to rotate around its axis.
This rotational movement is transmitted by the planetary pinion 25 to the central pinion 51 and, consequently, to the chain wheel 9, thus making it possible to obtain a transmission ratio whose value depends on the ratio between the diameters of the pitch circles. chosen for the transmission gears.
The return of the speed thus obtained to direct drive is obtained in a corresponding manner.
The pawls 36,53 do not necessarily have to be mounted to rotate, but can just as easily be mounted to slide radially on the member intended to support them.
Fig. 11 shows the example of such an arrangement. Following the latter, the pawl 90 is mounted on the flange 52, so as to slide in two guides 91, 92 fixed to said flange by means of the screws 93. Otherwise, this construction works in the same way as those described above.
It is obviously not essential that the pawl 36, 53 be provided with a locking finger which engages in a recess or a notch of the opposite member. Instead of this arrangement, the latter member may have a projection intended to engage in a release of the pawl or locking member.
The transmission ratio can be changed in the mode
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execution shown in Figs. 7 to 11, in the manner described with reference to FIG. 13, on condition that the constructive modifications indicated in the latter Fig.
As emerges from the embodiments described above, the pinions of the planetary system are constantly engaged.
By virtue of this arrangement, the toothings are not exposed to damage as a result of an awkwardly executed shifting maneuver, as might occur in the event that the pinions had to be put on and off.
The very simple construction, allowing the change from direct drive to multiplied or reduced speed, or vice versa, can also be applied to other vehicles. It can also be used in winches and capstans. An example of such an application is shown schematically in FIG. 12, which shows in elevation a simple conventional winch.
On the base plate 70 is mounted, in bearings 71, a shaft 72. This shaft carries a drum 73 on which is wound and unwinds a cable 74. On the shaft 72 is also fixed a large pinion 75 meshing with a smaller pinion 76 mounted ooaxially with the crank shaft 77. A crank 78 allowing the operation of the winch is rigidly fixed to the shaft 77. On the latter is mounted a transmission mechanism 79 of a construction similar to those described above, but it is understood that, in the case of the winch, the dimensions of the various members are adapted to the higher forces to which these members are called upon to resist.
One of the central sprockets of this mechanism is joined rigidly with the sprocket 76, in the same way as the sprocket. 22 is united with the chain wheel 9 in
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the following execution example Fig. 1 or 7. 80 denotes the bearing for the shaft 77, on which the pinion 76 is mounted to rotate freely. 81 designates a friction brake or other suitable clutch device intended, when winding the cable 74, to prevent the shaft 72 and the drum 73 from rotating in the unwinding direction when the crank 78 is rotated in the direction opposite to its normal direction of rotation, in order to perform the gear change maneuver.
When the force exerted on the cable 74 increases, or when for any other reason it is desired to reduce the force necessary for the rotation of the crank 78, it suffices for the operator to turn the crank back by one. small angle, corresponding to the angle of FIG. 5, which has the effect of engaging the transmission mechanism 79 and thereby increasing the transmission ratio of the winch. When the traction exerted on the cable decreases or when, for any other reason it is desired to increase the speed, it suffices to operate the crank 78 in the same manner as before, which will have the effect of rigidly coupling the shaft 77 'with pinion 76.
It is obvious that the object of the invention can also be applied in a transmission device between two shafts or the like, in which the motor shaft is driven other than by a crank. In addition, the pawl or locking member can be moved between its various stop points other than by backward rotation of the motor shaft. This member can therefore also be operated using transmission devices actuated by a lever or the like.
In the execution examples shown in the drawings, the toothed wheels of the transmission mechanism are made
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by ordinary cylindrical pinions with straight teeth. It is obvious that this toothing can be curved, at least in part of the pinions. The provision of curved teeth or grooves or disks on the shafts supporting the pinions obviously results in an axial displacement of the members during the reversal of the direction of rotation of the cranks or of the motor shaft. Of course, such constructive modifications also come within the scope of the invention.
One or both of the meshing pinions, forming part of the mechanism according to the invention, may have an essentially oval shape or any other shape different from the circular shape, the arrangement being such, in particular in the case of bicycles, that the largest diameter of the motor pinion is located in the same plane as the cranks. This overcomes the difficulties that arise in dead centers, and the transmission ratio between the engine member and the driven member can be changed in one complete revolution.
Thanks to the arrangement of the larger diameter of the oval drive pinion, as indicated above, it is obtained that the lever arm of this pinion is the shortest at the moment when the greatest force is exerted on the crank ( pedal). said lever arm being the longest at the moment when the pedaling force is at a minimum. It is therefore obvious that the torsional moment exerted by the cyclist on the driven member, by means of the motor shaft, is kept constant It is therefore clear that the shift through neutral is done quickly and without appreciable difficulties.