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BREVET D'INVENTION.
Moyeu, à roue libre.
La présente invention a pour objet un moyeu à roue libre dans' lequel le mouvement de rotation et le freinage sont effectués par des organes spéciaux et par exemple par des billes en liaison avec un entraîneur présentant des évide- ments ou des glissières, de façon à utiliser ces organes pour le mouvement de rotation du moyeu, en lesde plaçant radialement vers l'extérieur, tandis que pour le freinage ils sont déplacés dans le sens axial en agissant sur un ou plusieurs organes de freinage, tels que cylindres de frein.
Les dessins annexés représentent, schématiquement, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes de réalisation de l'objet de l'invention :
On voit en figure I une coupe longitudinale d'un moyeu dont la figure 2 est la coupe transversale suivant l'axe A-A de la figure I.
La figure 3 montre l'entraîneur et les piéces voisines, dans la position de roue libre et la figure 4 les piéces
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de la figure 3, dans la position de freinage.
La figure 5 représente le développement des évidements, la figure 6 est une vue en coupe dans une variante de réalisa- tion et les figures 7 et 8 correspondent aux figures 3 et 4 dans cette deuxième réalisation.
Sur l'axe I du myeu à roue libre est monté de façon connue un cône de roulement à billes 2 qui, au moyen d'un certain nombre de billes 3, porte une des extrémités du mandhon 4 du moyeu, dont l'autre extrémité repose sur des billes 5, montées sur un entraîneur 6. Sur cet entraîneur est fixé un organe de commande, par exemple, un pignon à chaîne 7 ;
L'entraîneur 6 est monté sur l'arbre I, autour duquel il peut tourner, et est tenu de façon connue dansle corps 4 du moyeu, par le roulement à billes 8 ; lapartie cylindrique de l'entraîneur pénètre danss le corps 4 du moyeu et présente plusieurs évidements ou glissières 10, par exemple au nombre de quatre, dont la figure 5 montre le développement.
Dans chaque évidement 10 de l'entraîneur 6 est logée une bille II qui peut être refoulée dans une rainure annulaire 12 prévue danss le corps du moveu 4. Danss la forme de réali sa- tion représentéesur lesfigures de I à 4, les billesII sont dirigées par une cage 13 en forme de boite, logée dans le corps 4 du moyeu et qui, par un trou 14, lest guidée sur l'axe I, tout en pouvant tourner sur lui. La cage 13 commande en outre un cylindre de frein 15 , de préférence fendu, qui, d'un côté, recouvre la cage à billes13 et, de l'autre, l'extrémité du cône du roulement à billes 2, mais qui, dans la position de non-freinage, se trouve dégagé du corps du moyeu 4.
Le cylindre de frein peut être, de plus, muni d'un évidement s'engageant sur un doigt d'arrêt porté par l'extrémité du cône fixe du roulement à billes, mais non représenté sur la figure; le cylindre de frein ne peut donc pas tourner.
Lorsque la piéce de commande 7 tourne dans le sens de la
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marche avant du véhicule, l'entraîneur 6 tourne dans le sens de la flèche, comme le montre la figure 2. Les billes II que la cage à billes13 empêche de se laisser entraîner, sont alors repousses, par les rampes des glissières 10, dans la rainure circulaire 12 du corps du moyeu 4, jusqu'à ce que, comme le montrent les figures I et 2, elles soient forte- ment appliquées contre le corps de moyeu 4, accouplant ainsi ce dernier avec l'entraîneur 6.
.Lorsque la commande 7 s'arrête, le corps 4 du moyeu peut continuer à tourner librement, et il entraîne alors les billes II, jusqu'à ce que celles-ci reviennent un peu en arrière sur les glissières 10, de sorte que, comme le:montre la figure 3, ces billes ne touchent plus le corps 4 du moyeu.
Dans cette position, elles sont maintenues arrêtées par la oage à billes 13, pendant la marche en roue libre.
Si, au contraire, l'entraîneur 6 tourne en sens inverse de la flèche indiquée à la figure 2, les billes II, que la cage 13 empêche toujours de se laisser entraîner, sortent complètement de la rainure 12 du corps 4 du moyeu et elles sont en même temps pressées axialement par les glissières 10 contre l'éxtrémité 16, évasée en cône, du cylindre de frein 15; le cylindre de frein, fendu, se dilate, appuie sur le copps du moyeu 4 et le freine ; effet, le cylindre de frein et le cône 2 du roulement à billes n'exécutent aucun mouvement de rotation, car le cône 2 est maintenu immobile de manière connue, par un bras de frein 17.
Quand la pression de freinage cesse sur l'entraîneur 6, le cylindre de freinage 15, qui est élastique, se rétrécitde nouveau, car il n'y a plus de pression exercée sur le cylindre 15 par les billes II qui reviennent à la position de roue libre. et le freinage pensent ainsi être effectués à volonté, comme il vient d'être décrit.
Les glissières 10, comme le montre leur développement représenté à la figure 5, sont, de préférence, disposées @
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en commenÇant l'abord essentiellement en arc de cercle depuis le point 10', le plus,loin de l'axe; c'est le parcours sur lequel lesbilles II sont pressées dansla rainure 12 du corps 4 du moyeu.
Puis vientun parcours sur lequel les guides 10, en mène temps que leur profondeur croit fortement, présentent une rampe assez forte dirigée vers l'extrémité 16 du. cylindre de frein 15; cette rampe presse lesbilles II contre l'extrémité 16 du cylindre de frein, pendant le déplacement axial de la cage à billes 13.
Les diverses parties de l'invention peuvent naturellement être aussi exécutées d'autre manière que celle qui est décrite, sans sortir du cadre de l'invention.
Les billes II, qui, par suite de la forme particulière des glissières 10 dans l'entraîneur 6, accouplent ce demier, soit avec le corps 4 du. moyeu., soit a.vec le cylindre de frein 15, peuvent, le cas échéant. être remplacées par des organes de toute autre forme appropriée, permettant aussi bien un déplacement radial qu'un déplacement axial de ces organes.
De plus, les billes ou autres organes similaires peuvent, au lieu d'agir directement sur le corps 4 du moyeu, ou sur le cylindre de frein 15, de manière connue, agir sur l'une de ces deux piéces ou sur les deux par l'intermédiaire d'un élément intercalé, transmettant d'une manière convenable la force d'entraînement ou la farce de freinage aux organes en question. Le cylindre de freinage 15 peut aussi, par exemple, être remplacé par des segments tenus par un ressort ou de toute autre façon.
La forme de réalisation desfigures de 6 à 8 se distin- gue de celle décrite, en ce que lesorganes de commande ou billes II agissent, pendant le freinage, non pas directement sur le cylindre de frein 15, mais sur la cage à billes 13, qui est alors plus robuste que dans la forme de réalisation précédemment décrite, de telle sorte que les trous indiqués
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en 13a garantissent un guidage plus sûr. La cage en forme de botte est en outre, dans sa partie qui sert à la commande du cylindre de frein 15, d'un diamètre 'filas petit, et présen- te une partie de raccordement cônique I6a qui s'appuie contre la surface oônique de l'extrémité 16 du. cylindre 15.
Pendant le mouvement en avant, les surfaces 16 et I6a ne se touchent pas; mais, dès que les organes 11, au freina- ge, sont déplacés axialement dans l'entraîneur 6, la cage 13 est en même ternes forcée 'car les organes II à venir appuver sa surface I6a contre le cylindre de frein qui se dilate ainsi et freine le corps 4 du moyeu.. Par cette forme de réali- sation on obtient une meilleure répartition de la pression, en même temps qu'une moindre usure du cylindre de frein 15 -car les organes II rendant le freinage.
De même. on peut, au lieu du. cvlindre de frein 15, pré- voir des mâchoires ou segments de frein.
Tour assurer la coopération de la cage 13, et du cvlin- dre de frein 15, on petit monter entre les deux un ressort 18, comme le montre la figure 6. Ce ressort s'oppose à la rota- tionde la boite, de sorte que, quel'soit le sens dans lequel tourne l'entraîneur, lesorganes II sont rapidement amenés dans les positions voulues.
Il va sans dire que les formes, détails, matières premiè- res et dispositions et anrlications diverses neuvent varier sans sortir du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS.
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PATENT.
Hub, freewheel.
The present invention relates to a freewheel hub in which the rotational movement and braking are effected by special members and for example by balls in connection with a driver having recesses or slides, so as to use these bodies for the rotational movement of the hub, placing them radially outwards, while for braking they are moved in the axial direction by acting on one or more braking members, such as brake cylinders.
The appended drawings represent, schematically, by way of non-limiting examples, two embodiments of the object of the invention:
We see in Figure I a longitudinal section of a hub of which Figure 2 is the cross section along the axis A-A of Figure I.
Figure 3 shows the driver and neighboring parts, in the freewheel position and figure 4 the parts
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of Figure 3, in the braking position.
Figure 5 shows the development of the recesses, Figure 6 is a sectional view in an alternative embodiment and Figures 7 and 8 correspond to Figures 3 and 4 in this second embodiment.
On the axis I of the freewheel hub is mounted in a known manner a ball bearing cone 2 which, by means of a certain number of balls 3, carries one end of the mandhon 4 of the hub, the other end of which rests on balls 5, mounted on a driver 6. On this driver is fixed a control member, for example, a chain pinion 7;
The driver 6 is mounted on the shaft I, around which it can rotate, and is held in a known manner dansle body 4 of the hub, by the ball bearing 8; the cylindrical part of the driver penetrates the body 4 of the hub and has several recesses or slides 10, for example four in number, the development of which is shown in FIG. 5.
In each recess 10 of the driver 6 is housed a ball II which can be pushed back into an annular groove 12 provided in the body of the moveu 4. In the embodiment shown in Figures I to 4, the balls II are directed. by a cage 13 in the form of a box, housed in the body 4 of the hub and which, through a hole 14, is guided on the axis I, while being able to rotate on it. The cage 13 further controls a brake cylinder 15, preferably split, which, on one side, covers the ball cage 13 and, on the other, the end of the cone of the ball bearing 2, but which, in the non-braking position is released from the hub body 4.
The brake cylinder may also be provided with a recess engaging on a stop finger carried by the end of the fixed cone of the ball bearing, but not shown in the figure; the brake cylinder cannot therefore rotate.
When the control part 7 turns in the direction of
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forward of the vehicle, the driver 6 rotates in the direction of the arrow, as shown in figure 2. The balls II that the ball cage13 prevents from being dragged, are then pushed back, by the ramps of the slideways 10, in the circular groove 12 of the body of the hub 4, until, as shown in figures I and 2, they are firmly pressed against the hub body 4, thus coupling the latter with the driver 6.
.When the control 7 stops, the body 4 of the hub can continue to rotate freely, and it then drives the balls II, until they come back a little back on the slides 10, so that, as shown in Figure 3, these balls no longer touch the body 4 of the hub.
In this position, they are kept stopped by the ball bearing 13, during freewheeling.
If, on the contrary, the driver 6 turns in the opposite direction to the arrow indicated in figure 2, the balls II, which the cage 13 still prevents from being dragged along, come out completely from the groove 12 of the body 4 of the hub and they are at the same time pressed axially by the slides 10 against the end 16, flared in a cone, of the brake cylinder 15; the brake cylinder, split, expands, presses on the copps of the hub 4 and brakes it; Indeed, the brake cylinder and the cone 2 of the ball bearing do not perform any rotational movement, because the cone 2 is held stationary in a known manner, by a brake arm 17.
When the brake pressure ceases on the driver 6, the brake cylinder 15, which is elastic, shrinks again, because there is no more pressure exerted on the cylinder 15 by the balls II which return to the position of. freewheel. and the braking thus believe to be carried out at will, as has just been described.
The slides 10, as shown by their development shown in Figure 5, are preferably arranged @
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by starting the approach essentially in an arc from the point 10 ', the most, far from the axis; it is the course on which the balls II are pressed in the groove 12 of the body 4 of the hub.
Then comes a course on which the guides 10, leading time that their depth increases strongly, have a fairly strong ramp directed towards the end 16 of. brake cylinder 15; this ramp presses the balls II against the end 16 of the brake cylinder, during the axial displacement of the ball cage 13.
The various parts of the invention can naturally also be carried out in a manner other than that which is described, without departing from the scope of the invention.
The balls II, which, due to the particular shape of the slides 10 in the driver 6, couple the latter, or with the body 4 of the. hub., or with the brake cylinder 15, can, if necessary. be replaced by members of any other suitable shape, allowing both radial displacement and axial displacement of these members.
In addition, the balls or other similar members can, instead of acting directly on the body 4 of the hub, or on the brake cylinder 15, in a known manner, act on one of these two parts or on both by the intermediary of an interposed element, transmitting in a suitable manner the driving force or the braking stuffing to the organs in question. The brake cylinder 15 can also, for example, be replaced by segments held by a spring or in any other way.
The embodiment of Figures 6 to 8 differs from that described in that the control members or balls II act, during braking, not directly on the brake cylinder 15, but on the ball cage 13, which is then more robust than in the embodiment described above, so that the holes indicated
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in 13a guarantee safer guidance. The boot-shaped cage is furthermore, in its part which serves to control the brake cylinder 15, of a small diameter, and has a conical connection part 16a which rests against the oonic surface. from end 16 of. cylinder 15.
During the forward movement, the surfaces 16 and 16a do not touch; but, as soon as the members 11, on braking, are moved axially in the driver 6, the cage 13 is at the same time forced because the members II to come to rest its surface 16a against the brake cylinder which thus expands and brakes the body 4 of the hub. By this embodiment, a better distribution of the pressure is obtained, at the same time as less wear of the brake cylinder 15 - since the members II making the braking.
The same. one can, instead of. brake cylinder 15, provide for brake shoes or shoes.
To ensure the cooperation of the cage 13, and of the brake cvlin- dre 15, we can fit between the two a spring 18, as shown in figure 6. This spring opposes the rotation of the box, so that, whatever the direction in which the coach turns, lesorganes II are quickly brought into the desired positions.
It goes without saying that the shapes, details, raw materials and various arrangements and applications may vary without departing from the scope of the present invention.
CLAIMS.
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