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BREVET D'INVENTION Dispositif d'enrayage pour véhicules, en particulier pour bicyclettes.
La présente invention concerne un dispositif d'enraya- ge pour véhicules, en particulier pour bicyclettes, qui est placé à l'intérieur du moyeu d'une des roues.
Les dispositifs d'enrayages connus jusqu'à présent, qui sont disposés à l'intérieur du moyeu d'une des roues, consistent en des accouplements à griffes ou à cliquets et à cause de leur construction compliquée et de la nature des sollicitations de la matière, ils n'ont pu se répandre jusqu'à présent d'autant plus que l'actionnement de ces accouplements est compliqué et ne répond pas aux conditions imposées.
La présente invention écarte ces inconvénients par le fait que sur le manchon de roulement à billes pourvu d'une surface périphérique polygonale et solidaire de l'ar- bre fixe, on a disposé un anneau coulissant sur le manchon et pourvu de saillies, anneau qui en vue de l'accouplement de l'arbre au moyeu de la roue est introduit dans le jeu existant entre le manchon de palier à billes et le moyeu de la roue.
Le'dessin représente l'objet de l'invention à titre
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d'exemple sous une forme de réalisation appliquée à la roue arrière d'une bicyclette.
La fig. 1 montre une coupe par le dispositif d'enraya- ge.
La fig. 2 est une vue de côté correspondante avec une coupe partielle et le manchon de roue ouvert.
La fig. 3 est une vue en perspective de la disposition de la serrure (serrure'en cylindre).
La fig. 4 montre le levier d'enrayage du dispositif d'enrayage.
La fig. 5 montre la serrure cylindrique avec l'étrier d'arrêt.
La fig. 6 est une coupe longitudinale dans la serrure cylindrique.
La fig. 7 montre le noyau de la serrure cylindrique.
Les figs. 8 et 9 représentent des sections transver- sales dans la serrure cylindrique pour différentes posi- tions du noyau.
Le moyeu 18 de la roue arrière, qui est construit de la manière habituelle et qui sert à recevoir l'axe de pa- lier fixe 19 et le cône de palier usuel 31 et le dispositif de freinage est fermé par un couvercle frontal 28 vissé.
Ce couvercle 28 possède une ouverture 30 à travers laquelle passe un prolongement 33 du cône de palier 31 de telle fa- çon qu'entre ce prolongement 33 et le bord de l'ouverture 30 il se forme un jeu. Sur le prolongement 33 est placé un anneau 17 pouvant coulisser mais ne pouvant pas tourner.
Le prolongement 33 ainsi que la surface intérieure de l'an- neau 17 peuvent être de forme polygonale comme on l'a re- présenté au dessin, par exemple de forme hexagonale; on peut choisir toutefois pour ce prolongement et pour les surfaces intérieures de l'anneau 17 n'importe quelle autre forme, par exemple un genre de rainure et de languette pour permettre un glissement de l'anneau 17 sur le prolongement
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33 et empêcher une rotation de l'anneau sur le prolongement.
L'ouverture 30 du couvercle 28 est, suivant la présen- te invention, de forme polygonale ou pourvue de saillies ou d'évidements. La périphérie extérieure de l'anneau 17 est, comme cette ouverture 30, polygonale de la même maniè- re ou bien pourvue d'évidements ou de saillies de telle fa- çon que l'anneau 17 s'adapte exactement dans cette ouver- ture 30 sans pouvoir toutefois tourner dans celle-ci.
Lorsque par conséquent l'anneau 17, pouvant coulisser sans tourner sur le prolongement 33, est introduit dans le jeu entre le prolongement 33 et l'ouverture 30, il se pro- duit par suite de l'impossibilité de tourner de l'anneau 17 dans l'ouverture 30 un accouplement du cône de palier 31, fixé par vissage sur l'axe de palier fixe 19, avec le cou- vercle 28 et par conséquent aussi avec le moyeu de roue 18 de sorte que ce dernier ne peut pas tourner non plus.
L'anneau 17 est pourvu, comme on l'a représenté à la fig. l, d'une broche 37 s'étendant diamètralement qui passe à travers une fente longitudinale 42, s'étendant é- galement longitudinalement, dans le prolongement et dans l'axe de roue 19 ce qui permet un coulissement limité de l'anneau 17 sur le prolongement 33.
Ce coulissement peut être produit de différentes ma- nières. Comme le montre la fig. l, l'axe porteur 19 peut être creux à son extrémité et servir à recevoir un ressort en hélice 39 qui s'appuie par son extrémité libre contre la broche 37 de l'anneau 17 et introduit cet anneau dans le jeu de l'ouverture 30. De l'autre côté de la broche de guidage 37 se trouve une broche 36 pouvant coulisser à l'intérieur de l'axe de palier et s'appliquant contre la partie médiane de la broche de guidage 37; lors du dépla- cement contre l'action du ressort 39, la broche 36 fait glisser l'anneau 17 hors de l'ouverture 30 de telle sorte que l'anneau 17 se met dans la position représentée à la
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fig. 1 et libère ainsi le moyeu.
Le prolongement 33 forme un gradin près de son extré- mité, en constituant par exemple une portée quadrangulaire
58 (fig. 4). Sur cette portée 58 est placé un couvercle à poussière 59, puis on y place la tête 60. pourvue d'une ouverture rectangulaire correspondante, d'un levier de re- tenue 61. Ce levier de retenue 61 est fixé à son autre ex- trémité libre, au moyen d'une boucle 62, au cadre 63 de la bicyclette de sorte qu'on évite une rotation de la portée 58 et par conséquent aussi du prolongement 33 ou du cône de palier 31. La tête 60 du levier de retenue 61 est en- core maintenue par un écrou 64 avec rondelle d'appui 65.
L'extrémité de la broche 36, sortant de l'axe de palier 19 et passant centralement à travers l'axe de palier fixe 19 s'engage dans une serrure cylindrique 43 qui est vissée sur l'extrémité, faisant saillie à l'extérieur, de l'axe de palier 19. Cette serrure cylindrique sert par consé- quent en même temps de marche-pied postérieur. Le noyau 44 de cette serrure cylindrique 43 est en forme de vis ou de coin à son extrémité tournée vers la broche 36 de sorte que lors de la rotation de ce noyau 44 au moyen de la clef 45, il se produit un déplacement de la broche 36 contre l'ac- tion du ressort 39, auquel cas la broche 37 avec l'anneau 17 glisse également hors du jeu 30.
Pour empêcher la continuation de la rotation du noyau 44 celui-ci est pourvu à cette extrémité en forme de vis ou de coin d'un talon 46 contre lequel heurté l'extrémité appuyée de la broche 36, ce qui empêche la continuation de la rotation du noyau dans le même sens,ou limite cette ro- tation.
Pour empêcher un dévissage non voulu de la serrure cy- lindrique 43, celle-ci est immobilisée dans sa position.
Cette immobilisation s'obtient par le fait que le logement de la serrure cylindrique 43 possède une portée 47 polygo-
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nale ou pourvue de saillies qui est introduite dans un é- videment correspondant 48 d'un étrier 49. Cet étrier 49 est introduit dans la fourche d'arrière 50 du cadre de sor- te qu'un mouvement de cet étrier n'est pas possible et qu'un dévissage de la serrure 43 ainsi immobilisée est impossible.
Au moyen d'un écrou 51, l'étrier 49 est immobilisé par ser- rage ou vissage après introduction appropriée de la portée 47 dans l'ouverture correspondante 48 de l'étrier, de sor- te que de ce fait également, la serrure 43 est immobilisée.
La traverse de l'étrier 49 possède en outre une ou- verture 52 par laquelle passe la tige de vis qui sert d'une manière connue de tendeur de chaîne. On obtient ainsi en- core une sûreté supplémentaire contre le détachement de l'étrier 49 ou de la serrure 43 et pour dévisser la serrure 43 on devrait démonter toute la partie postérieure de la bicyclette. On a fixé également au moyen de ltécrou 51 la tringle d'appui 54 du garde-boue, ce qui constitue éga- lement une sûreté supplémentaire contre le dévissage non voulu de la serrure cylindrique 43. Pour empêcher la pé- nétration de poussières ou de saletés dans le trou de clef de la serrure cylindrique 43, l'extrémité libre de ce der- nier est pourvue d'un couvercle pivotant 55.
On peut employer comme serrure cylindrique n'importe quelle serrure en forme de cylindre usuelle pourvue des portées de sûreté appropriées 47 et, de ce côté, d'un filetage d'écrou; il sera toutefois nécessaire de retenir le noyau 44 de cette serrure dans les différentes positions par des dispositifs de verrouillage pour qu'en particulier sous l'effet des vibrations prenant naissance pendant la marche du véhicule, une rotation inventaire du noyau, fai- sant quitter à celui-ci sa position, soit empêchée, ce qui produirait un blocage dangereux pour le cycliste.
Ces dispositifs de verrouillage peuvent consister comme on l'a représenté aux figs. 8 et 9, en des chevilles 56 placées
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sous l'action de ressorts qui sont ainsi constituées à la manière des gâchettes 57 de la serrure et s'abattent dans les renfoncements prévus dans le noyau 44 de sorte que'la rotation de ce noyau 44 n'est plus possible même en cas de vibrations continuelles et intenses. Comme ces dispo- sitifs de verrouillage 56 sont placés de façon correspon- dante avec les chevilles de gâchette 57 et en forme de V avec celles-ci, ils peuvent être actionnés par des évidements et des surélévations 66 correspondantes de la clef 45, exactement comme les chevilles de gachettes 57.
Le fonctionnement de ce dispositif d'enrayage est le suivant :
Dès que la roue doit être enrayée, il suffit de faire pivoter le couvercle 55 de la serrure cylindrique 43, d'in- troduire la clef 45 dans la serrure 43 et de la faire tour- ner. De ce fait, la broche 36 est libérée et sous l'ac- tion du ressort en hélice 39 la broche de guidage 37 et l'anneau 17 sont refoulés dans le jeu qui se trouve entre le prolongement 33 et l'ouverture 30, de sorte que le moyeu 18 de la roue arrière est accouplé à l'axe fixe de palier 19 et ne peut pas tourner par ¯conséquent. Une rotation de ces deux pièces est impossible par suite de l'existence du levier de retenue 61.
Lorsque le dispositif d'enrayage doit être ouvert, il suffit de faire tourner la clef 45 en sens opposé de telle façon que la broche 36 est refoulée contre la broche de guidage 37, contre l'action du ressort 39; l'anneau 17 est ainsi amené dans la position représentée à la fig. 1 de sorte que l'enrayage entre le moyeu 18 et l'axe fixe de palier 19 est supprimé et que la roue peut tourner li- brement.
Par l'emploi d'une semblable serrure, on obtient cet avantage que l'on ne remarque pas de l'extérieur qu'il y
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a un dispositif d'enrayage à la roue ou au véhicule, d'au- tant plus que tout le mécanisme d'enrayage se trouve à l'intérieur du moyeu ou est caché de l'extérieur, et que par suite des différents dispositifs d'arrêt et de verrouillage, une ouverture non voulue peut être empêchée, de sorte qu'une semblable serrure répond complètement sous tous les rapports à toutes les conditions imposées aux appareils de ce genre.
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PATENT OF INVENTION Clutch device for vehicles, in particular for bicycles.
The present invention relates to a clutch device for vehicles, in particular for bicycles, which is placed inside the hub of one of the wheels.
The clutch devices known until now, which are arranged inside the hub of one of the wheels, consist of claw or pawl couplings and because of their complicated construction and the nature of the stresses of the wheel. material, they have not been able to spread until now, especially since the actuation of these couplings is complicated and does not meet the conditions imposed.
The present invention eliminates these drawbacks by the fact that on the ball-bearing sleeve provided with a polygonal peripheral surface and integral with the fixed shaft, a sliding ring has been placed on the sleeve and provided with projections, which ring. for coupling the shaft to the wheel hub is introduced into the clearance between the ball bearing sleeve and the wheel hub.
The drawing represents the object of the invention as
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example in an embodiment applied to the rear wheel of a bicycle.
Fig. 1 shows a section through the chuck device.
Fig. 2 is a corresponding side view with partial section and the wheel sleeve open.
Fig. 3 is a perspective view of the arrangement of the lock (cylinder lock).
Fig. 4 shows the clutch lever of the clutch device.
Fig. 5 shows the cylinder lock with the locking bracket.
Fig. 6 is a longitudinal section through the cylindrical lock.
Fig. 7 shows the core of the cylinder lock.
Figs. 8 and 9 show cross sections in the cylinder lock for different core positions.
The hub 18 of the rear wheel, which is constructed in the usual way and which serves to receive the fixed bearing pin 19 and the usual bearing cone 31 and the braking device is closed by a screwed front cover 28.
This cover 28 has an opening 30 through which passes an extension 33 of the bearing cone 31 in such a way that between this extension 33 and the edge of the opening 30 a clearance is formed. On the extension 33 is placed. a ring 17 which can slide but cannot rotate.
The extension 33 as well as the interior surface of the ring 17 may be of polygonal shape as shown in the drawing, for example of hexagonal shape; however, one can choose for this extension and for the internal surfaces of the ring 17 any other shape, for example a kind of groove and tongue to allow a sliding of the ring 17 on the extension
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33 and prevent rotation of the ring on the extension.
The opening 30 of the cover 28 is, according to the present invention, polygonal in shape or provided with projections or recesses. The outer periphery of the ring 17 is, like this opening 30, polygonal in the same way or else provided with recesses or projections in such a way that the ring 17 fits exactly in this opening. 30 without being able to rotate in it.
When therefore the ring 17, which can slide without turning on the extension 33, is introduced into the clearance between the extension 33 and the opening 30, it occurs due to the impossibility of turning the ring 17. in the opening 30 a coupling of the bearing cone 31, fixed by screwing on the fixed bearing axle 19, with the cover 28 and therefore also with the wheel hub 18 so that the latter cannot rotate no more.
The ring 17 is provided, as shown in FIG. 1, of a diametrically extending pin 37 which passes through a longitudinal slot 42, also extending longitudinally, in the extension and in the axis of the wheel 19 which allows a limited sliding of the ring 17 on extension 33.
This sliding can be produced in different ways. As shown in fig. l, the carrier pin 19 may be hollow at its end and serve to receive a helical spring 39 which bears by its free end against the pin 37 of the ring 17 and introduces this ring into the clearance of the opening 30. On the other side of the guide pin 37 is a pin 36 which can slide inside the bearing axle and rests against the middle part of the guide pin 37; on movement against the action of spring 39, pin 36 slides ring 17 out of opening 30 so that ring 17 moves to the position shown in
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fig. 1 and thus frees the hub.
The extension 33 forms a step near its end, for example by constituting a quadrangular span.
58 (fig. 4). On this bearing surface 58 is placed a dust cover 59, then the head 60 is placed there. Provided with a corresponding rectangular opening, a retaining lever 61. This retaining lever 61 is fixed to its other end. free end, by means of a loop 62, to the frame 63 of the bicycle so that rotation of the bearing 58 and consequently also of the extension 33 or of the bearing cone 31 is avoided. The head 60 of the retaining lever 61 is still held by a nut 64 with a support washer 65.
The end of the pin 36, exiting the bearing pin 19 and passing centrally through the fixed bearing pin 19, engages a cylinder lock 43 which is screwed onto the end, protruding outwardly , of the bearing pin 19. This cylindrical lock therefore serves at the same time as a rear step. The core 44 of this cylindrical lock 43 is in the form of a screw or a wedge at its end facing the pin 36 so that during the rotation of this core 44 by means of the key 45, a displacement of the pin occurs. 36 against the action of the spring 39, in which case the pin 37 with the ring 17 also slides out of play 30.
In order to prevent the continuation of the rotation of the core 44, the latter is provided at this end in the form of a screw or wedge with a heel 46 against which the pressed end of the pin 36 hits, which prevents the continuation of the rotation. of the nucleus in the same direction, or limits this rotation.
To prevent unwanted unscrewing of the cylinder lock 43, the latter is immobilized in its position.
This immobilization is obtained by the fact that the housing of the cylindrical lock 43 has a polygo-
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nal or provided with projections which is introduced into a corresponding recess 48 of a caliper 49. This caliper 49 is introduced into the rear fork 50 of the frame so that movement of this caliper is not possible and unscrewing of the lock 43 thus immobilized is impossible.
By means of a nut 51, the stirrup 49 is immobilized by tightening or screwing after appropriate introduction of the bearing surface 47 into the corresponding opening 48 of the stirrup, so that the lock also 43 is immobilized.
The cross member of the caliper 49 further has an opening 52 through which passes the screw rod which serves in a known manner as a chain tensioner. An additional security is thus obtained against detachment of the caliper 49 or of the lock 43 and in order to unscrew the lock 43 one would have to dismantle the entire rear part of the bicycle. The support rod 54 of the mudguard has also been fixed by means of the nut 51, which also constitutes an additional safeguard against unintentional unscrewing of the cylinder lock 43. To prevent the ingress of dust or dirt. dirt in the key hole of the cylindrical lock 43, the free end of the latter is provided with a pivoting cover 55.
Any conventional cylinder-shaped lock provided with the appropriate safety surfaces 47 and, on this side, with a nut thread, can be used as a cylinder lock; it will however be necessary to retain the core 44 of this lock in the various positions by locking devices so that, in particular under the effect of the vibrations arising during the running of the vehicle, an inventory rotation of the core, causing its position is prevented, which would produce a dangerous blockage for the cyclist.
These locking devices can consist as shown in FIGS. 8 and 9, in pegs 56 placed
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under the action of springs which are thus formed in the manner of the triggers 57 of the lock and fall into the recesses provided in the core 44 so that the rotation of this core 44 is no longer possible even in the event of continuous and intense vibrations. As these locking devices 56 are correspondingly placed with and V-shaped trigger pins 57 therewith, they can be actuated by corresponding recesses and elevations 66 of the key 45, just as the trigger pins 57.
The operation of this clutch device is as follows:
As soon as the wheel has to be stopped, it suffices to pivot the cover 55 of the cylindrical lock 43, insert the key 45 into the lock 43 and turn it. As a result, the pin 36 is released and under the action of the helical spring 39 the guide pin 37 and the ring 17 are forced back into the clearance between the extension 33 and the opening 30, so that the hub 18 of the rear wheel is coupled to the fixed bearing axle 19 and cannot therefore rotate ¯. A rotation of these two parts is impossible due to the existence of the retaining lever 61.
When the clutch device must be opened, it suffices to turn the key 45 in the opposite direction so that the pin 36 is pushed back against the guide pin 37, against the action of the spring 39; the ring 17 is thus brought into the position shown in FIG. 1 so that the engagement between the hub 18 and the fixed bearing axle 19 is eliminated and the wheel can turn freely.
By using such a lock, we obtain this advantage that we do not notice from the outside that there
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has a clutch device to the wheel or to the vehicle, especially since the entire clutch mechanism is inside the hub or is hidden from the outside, and as a result of the various devices 'stop and lock, unwanted opening can be prevented, so that such a lock fully meets in all respects all conditions imposed on devices of this kind.