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Changement de vitesse semi-automatique à secteurs expansibles pour bicyolettes.
La présente invention a pour objet un changement de vitesse applicable aux bicyclettes et cycles analogues et spécialement étudié pour permettre d'obtenir, par une manoeuvre unique, le passage d'une vitesse quelconque à quatre ou un plus grand nombre d'autres vitesses, en agissant simplement sur un petit levier et dans un temps minimum.
Ce changement de vitesse est semi-automatique et est caractérisé en ce que le pignon du pédalier actionnant la chaîne convenablement tendue se oompose de plusieurs secteurs dentés engagés, d'une part, dans la rainure en
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spirale d'un disque monté fou sur le moyeu du pédalier et, d'autre part, dans les rainures radiales des rayons respectifs d'un disque calé sur l'axe du pédalier, et un dispositif d'enclenchement avec rappel par ressort combi- né à ces disque permet d'immobiliser momentanément le disque à rainure en spirale pour imposer aux secteurs dentés un déplacement radial réalisant le changement du rapport de transmission.
Avantageusement, chaque secteur denté incorporé au pédalier possède sur une face une nervure engagée dans la rainure radiale du disque calé, et sur l'autre face un ergot coulissant dans la rainure en spirale dû disque monté fou, le pourtour de ce dernier présentant deux entailles avec l'une desquelles peut venir en prise une chape solidaire du dispositif d'enclenchement, le pourtour du disque calé portant un galet saillant repossant cette chape après un tour du pédalier et arrêtant ainsi le déplacement radial des secteurs dentés.
Le dispositif d'enclenchement comprend avantageusement une chape à branches inégales: l'une de ces branches pouvant venir s'engager dans une entaille du disque fou, tandis que l'autre peut être repoussée par le galet, cette chape étant portée par une tige traversant une douille fixe renfermant un ressort de rappel, cette tige étant attaquée par un crochet commandé par un levier manoeuvré directement ou par un renvoi convenable quelconque.
Le dessin annexé représente, à titre d'example illustratif mais non limitatif, une réalisation pratique du changement de vitesse, objet de l'invention.
La figure 1 en est une vue externe fragmentaire.
La figure 2 en est une vue en coupe verticale également fragmentaire.
La figure 3 est une vue du disque à rainure en spirale.
Les figures 4 et 6 sont des vues respectivement en
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élévation et de profil d'un des secteurs dentés emprisonnés entre les deux disques du pédalier.
La figure 5 est une vue en élévation verticale partielle d'une bicyclette pourvue de ce changement de vitesse.
Comme le montrent les figs. 1 et 2, le changement de vitesse se compose, en premier lieu, d'un disque 1 monté fou sur le moyeu 6 du pédalier, et d'un disque 2 ajouré pour former aix rayons 21 et calé rigidement sur l'axe du pédalier au moyen d'un écrou 7. Chacun des rayons 21 du disque 2 est creusé d'une rainure radiale 20. Le disque 2 porte, an outre, un galet 4 monté fou sur un axe 8 implanté dans sa périphérie. Ce galet 4 fait saillie au delé, du diamètre externe du disque 2.
Dans l'espace compris entre les disque 1 et 2 sont montés six secteurs dentés 3 (Fig.4) dont chacun est pourvu, sur une face, d'une nervure de guidage 14 pouvant coulisser dans la rainure adjacente 20 du disque 2 et, sur l'autre face, d'un ergot 15 engagé et pouvant se déplacer dans la rainure 19 en forme de spirale du disque 1 (Fig.3). Les secteurs dentés 6 dont les pourtours aboutés 'forment la couronne engrenant avec la chaîne usuelle 18 reliant le pédalier à la roue arrière de la bicyclette sont donc astreints à tourner constamment avec le disque 2 actionné par l'axe du pédalier commandé comme à l'ordinaire par les pédalés 25 et les manivelles 26 et à entraîner dans leur rotation le disque 1.
Le changement de vitesse comporte également un dispositif d'enclenchement constitué ici par une douille 5 fixée au cadre par une patte 17 et renfermant une tige 27 dont une extrémité est pourvue d'une chape 9 à branches inégales et dont l'autre exstrémité est munie d'un maneton 22 engagé dans'un crochet 11 axé sur un pivot 23 (Figo5) et actionné par un levier 12 qui peut être manoeuvré direc- tement ou par l'intermédiaire d'un renvoi convenable. La plus longue branche de la chape 9 vient, quand elle est /
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libérée par le crochet Il) s'encastrer sous l'action d'un ressort 16 qu'emprisonne la douille 5 dans une de deux entailles 10 pratiquées dans le pourtour du disque fou 1 (Figo3).
Le tout est complété par un tendeur de chaîne à ressort 13 et est monté sur la bicyclette comme le met en évidence la fig.5.
Le changement du rapport d'entraînement c'est-à-dire de vitesse s'obtient en faisant varier le diamètre du pignon du pédalier formé de la réunion des secteurs expansibles 3, ce qu'on effectue en agissant sur le dispositif d'enclenchement 5 en manoeuvrant le levier 12 dans le sens indiqué par la petite flèche dans la fig.5.
Par suite de cette manoeuvre, la branche la plus longue de la chape 9 s'engage dans une des entailles 10 et empêche ainsi temporairement le disque 1 de tourner tandis que le disque 2 continue sa rotation qui, dans son mouvement, entraîne les secteurs dentés 3 puisque ces derniers sont guidés par les rainures 20. Comme ces secteurs sont maintenus par leurs ergots 15 dans la rainure 19 en spirale du disque.1 momentanément arrêté, ils se déplacent radialement et font varier par la même le diamètre externe du pignon constitué par leur réunion.
Après un tour complet du disque 2, le galet 4 intervient et, comme il fait saillie, il repousse la courte branche adjacente de la chape 9 dont la longue branche libère ainsi le disque fou 1 et lui permet de reprendre sa rotation normale. La tige 27 est alors reprise par le crochet 11.
Grâce à ce système extrêmement simple comme on le voit, il est possible d'obtenir sur une bicyclette cinq vitesse ou même davantage puisque le nombre des rapports d'entraînement (développements) est fonction du nombre des spires de la rainure 19 pratiquée dans le disque 1.
Les détails de réalisation constructive pourraient varier bien entendu sans sortir du cadre de l'invention.
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Semi-automatic gear change with expanding sectors for bicycles.
The present invention relates to a speed change applicable to bicycles and similar cycles and specially designed to make it possible to obtain, by a single maneuver, the passage from any speed to four or a greater number of other speeds, in simply acting on a small lever and in a minimum of time.
This gear change is semi-automatic and is characterized in that the pedal pinion actuating the suitably tensioned chain consists of several toothed sectors engaged, on the one hand, in the groove in
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spiral of a disc mounted idle on the hub of the crankset and, on the other hand, in the radial grooves of the respective spokes of a disc wedged on the crank axle, and a locking device with return by a combined spring. Born with these discs makes it possible to momentarily immobilize the spiral groove disc to impose on the toothed sectors a radial displacement effecting the change of the transmission ratio.
Advantageously, each toothed sector incorporated in the crankset has on one side a rib engaged in the radial groove of the wedged disc, and on the other side a lug sliding in the spiral groove of the disc mounted idle, the periphery of the latter having two notches. with one of which can engage a yoke integral with the engagement device, the periphery of the wedged disc carrying a projecting roller resting this yoke after one revolution of the crankset and thus stopping the radial displacement of the toothed sectors.
The interlocking device advantageously comprises a yoke with unequal branches: one of these branches can come to engage in a notch of the idle disc, while the other can be pushed back by the roller, this yoke being carried by a rod passing through a fixed sleeve containing a return spring, this rod being engaged by a hook controlled by a lever operated directly or by any suitable reference.
The appended drawing represents, by way of illustrative but non-limiting example, a practical embodiment of the gear change, object of the invention.
Figure 1 is a fragmentary external view.
Figure 2 is a vertical sectional view, also fragmentary.
Figure 3 is a view of the spiral groove disc.
Figures 4 and 6 are views respectively in
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elevation and profile of one of the toothed sectors trapped between the two discs of the crankset.
Figure 5 is a partial vertical elevational view of a bicycle provided with this gear change.
As shown in figs. 1 and 2, the gear change consists, first of all, of a disc 1 mounted loose on the hub 6 of the crankset, and a disc 2 perforated to form aix spokes 21 and rigidly wedged on the crank axle by means of a nut 7. Each of the spokes 21 of the disc 2 is hollowed out with a radial groove 20. The disc 2 carries, in addition, a roller 4 mounted idle on an axis 8 implanted in its periphery. This roller 4 protrudes beyond the external diameter of the disc 2.
In the space between the discs 1 and 2 are mounted six toothed sectors 3 (Fig. 4) each of which is provided, on one side, with a guide rib 14 which can slide in the adjacent groove 20 of the disc 2 and, on the other face, a lug 15 engaged and able to move in the spiral-shaped groove 19 of the disc 1 (Fig.3). The toothed sectors 6 whose abutting peripheries' form the crown meshing with the usual chain 18 connecting the crankset to the rear wheel of the bicycle are therefore required to rotate constantly with the disc 2 actuated by the axis of the crankset controlled as in. ordinary by the pedals 25 and the cranks 26 and to drive the disc 1 in their rotation.
The gear change also comprises an engagement device constituted here by a socket 5 fixed to the frame by a tab 17 and containing a rod 27, one end of which is provided with a yoke 9 with unequal branches and the other end of which is provided. a crank pin 22 engaged in a hook 11 centered on a pivot 23 (Figo5) and actuated by a lever 12 which can be operated directly or by means of a suitable return. The longest branch of yoke 9 comes, when it is /
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released by the hook II) to fit under the action of a spring 16 trapped by the sleeve 5 in one of two notches 10 made in the periphery of the idle disc 1 (Figo3).
The whole is completed by a spring chain tensioner 13 and is mounted on the bicycle as shown in fig.5.
The change of the drive ratio, that is to say of speed, is obtained by varying the diameter of the pinion of the crankset formed by the meeting of the expandable sectors 3, which is carried out by acting on the interlocking device. 5 by operating the lever 12 in the direction indicated by the small arrow in fig.5.
As a result of this maneuver, the longer branch of the yoke 9 engages in one of the notches 10 and thus temporarily prevents the disc 1 from rotating while the disc 2 continues its rotation which, in its movement, drives the toothed sectors. 3 since the latter are guided by the grooves 20. As these sectors are held by their lugs 15 in the spiral groove 19 of the disc. 1 momentarily stopped, they move radially and thereby vary the external diameter of the pinion constituted by their meeting.
After a complete revolution of the disc 2, the roller 4 intervenes and, as it protrudes, it pushes the adjacent short branch of the yoke 9, the long branch of which thus frees the idle disc 1 and allows it to resume its normal rotation. The rod 27 is then taken up by the hook 11.
Thanks to this extremely simple system as can be seen, it is possible to obtain on a bicycle five speeds or even more since the number of drive ratios (developments) is a function of the number of turns of the groove 19 made in the disc. 1.
The details of the construction could of course vary without departing from the scope of the invention.