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CHANGEMENT DE VITESSE VARIABLE ENTRE UNE ROUE COMMANDEE ET UNE ROUE
MENEE.
Le présent brevet a pour objet un changement de vitesse variable entre une roue commandée et une roue menée se réglant automatiquement ounon selon la valeur du couple résistant,actionné par le déplacement d'un élément moteur intermédiaire disposé entre la roue commandée et la roue menée, guidé et déplacé en sens perpendiculaire sur un axe fixe en fonction de la valeur de la force exercée par la transmission entraînant la roue commandée sous le contrôle soit d'une force antagoniste de rappel réglable, par exemple un ressort, soit d'une commande imposée.
L'invention se prête à de multiples modes d'application et pourra de ce fait comporter de nombreux modes d'exécution suivants les buts en- visagés.
Afin de mieux faire comprendre l'invention, on décrira dans ce qui suit, à titre exemplatif et non limitatif un mode d'exécution de l'application de l'invention au moyen arrière d'une bicyclette ainsi que divers modes d'application et ceci à l'aide des dessins annexés qui représentent.
La Fig. 1 une coupe à plus grande échelle en sens diamétral suivant I - I, Fig. 2.
La Fig. 2 une vue de côté en élévation de l'application du changement de vitesse à une bicyclette.
La Fig. 3 une vue de côté en élévation de l'application du changement de vitesse sur l'axe du moyeu arrière et sur l'axe du pédalier.
La Fig. 4 une vue en plan du double pignon.
La Fig. 5 une demi vue en élévation de la face radiale intérieure de la roue menée garnie des trous et des rainures pour l'engagement de la denture du pignon.
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La Fig. 6 une demi vue en élévation de la face radiale extérieu- re de la roue menée.
La Fig. 7 une demi vue en élévation de l'élément moteur intermédiaire.
La Fig. 8 une vue partielle de la roue commandée montrant ses dentures extérieure et intérieure.
La Fig. 9 est une coupe dans des trous s'engrenant dans les dentures constituées de broches montrant leur entrée conique.
En se reportant aux figures 1, 2, 4, 5,6, 7, 8, 9, 1 représente une roue commandée par exemple par une denture 2 et tournant sur un roulement à billes 5 engagées sur la périphérie d'un élément moteur se présen- tant sous la forme d'un plateau 4 pourvu d'une fente de guidage 9.
Dans l'exemple, la roue 1 est pourvue d'un rebord intérieur 3 comportant dans l'exemple des trous 3a dans lesquels peuvent s'engager les broches 12 formant la denture supérieure 7 d'un double pignon, Fig. 4, tournant sur un axe vertical 6 et engage en sens radial dans un évidement 20 ménagé dans l'épaisseur de l'élément moteur 4 et dont la denture inférieure 8 comporte des broches 13 destinées à s'engager suivant l'une quelconque des séries circonférentielles concentriques par exemple 14, 15, 16, 17 dans les trous 14a, 15a, 16a, 17a répartis à distance égale les uns des autres sur la face radiale intérieure d'un plateau 10 constituant la roue menée et pourvu d'un moyeu 26 tournant par l'intermédiaire d'une buselure ou de roulements à billes sur l'axe fixe 11.
Les trous 3a, comme 14a, 15a, etc, voir Fig. 9, comporteront une entrée conique permettant un engrenement correct. Sur ce moyeu 26 pourra s'adapter le moyeu proprement dit d'une bicyclette ou un engrenage ou tout autre moyen de transmission suivant les applications.
Par 18 on a représenté des rainures radiales comprenant chacune dans leur alignement radial des trous tels que 14a, 15a, 16a, 17a, de toutes les séries circonférentielles concentriques 14, 15, 16, 17.
Sur la face radiale extérieure de l'élément moteur 4 est appliqué au moyen de vis 28, un plateau 19 muni également d'une fente radiale 9a et dans le prolongement de l'axe de celle-ci, mais extérieurement d'une plaque 21 fixée par rivets ou vis 29 au plateau 19. Cette plaque 21 se prolonge par une tige 22 pouvant glisser et guidée dans la douille 23 d'un bras 27 s'engageant sur l'axe 11 sur lequel IL est fixé et maintenu par les écrous 30 et 31.
Le bout de la tige 22 dépassant, la douille 23, est fileté extérieurement et reçoit un écrou 25. Entre l'écrou 25 et la douille 23 est interposé un ressort de rappel 24.
En vue de fixer correctement la position de la denture 8 perpendiculairement à l'un quelconque des axes circonférentiels tels que 14, 15, 16, 17, la tige 22 est pourvue à des distances égales à celles existant entre 14, 15, 16, 17, d'alvéoles ou gorges 33, 34, 35, 36 dans l'une quelconque desquelles, suivant la valeur du déplacement imposé à la tige 22, cette dernière vient s'immobiliser par l'engagement, par exemple d'une bille 32 sollicitée par un petit ressort et logée dans une perforation de la douille 23.
Le fonctionnement est le suivant :
En se reportant aux figures 1 et 2, représentent l'application à une bicyclette, si la roue 37, garnie d'une denture 39, du pédalier entrainé par la manivelle 40, tourne, elle entraîné par l'effort exercé sur la chaîne de transmission 38, la denture 2 de la roue commandée 1. Celle-ci, puisque l'élément intermédiaire 4 ne peut tourner, entraîné par 3 les dents 12 de la partie 7 du double pignon, Fig. 4, en un mouvement de rotation au- tour de l'axe vertical 5 et conséquemment les dents 13 de la partie 8, du double pignon s'engagent dans les trous ou perforations 17a de la roue menée 10.
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Ainsi, on obtient la grande vitesse sur la roue 10, et de là sur le moyeu 26 sur lequel est fixé le moyeu arrière de la bicyclette.,
Si à un certain moment la valeur du couple résistant obtient plus forte, la traction exercée par la chaîne 38 tend à faire glisser l'élément, intermédiaire 4 dans le sens de l'effort de traction d'ou glissement de 4 et de 1 par la fente 9, sur l'axe fixe 11 en comprimant le ressort 24, ce qui oblige les dents ou broches 13 de participer à ce mouvement en glissant dans l'une des rainures 18 jusqu'à par exemple s'arrêter dans l'axe circonférentiel 16 ou alors les trous 16a sont successivement entrainés par la couronne 8 portant les dents 13 et alors déplacée vers l'avant, on obtient ainsi une vitesse inférieure.
Si le couple résistant augmente on passera ainsi à l'axe circonférentiel 15 puis à l'axe circonférentiel 14.
Lorsque la valeur du couple résistant diminuera ou deviendra nulle, l'élément intermédiaire 4 sera rappelé vers l'arrière par le ressort 24 qui prendra la position équilibrant la valeur de la force d'entraînement de la roue commandée 1, par la transmission, dans l'exemple, de la chaîne 38.
Dans l'exposé ci-dessus, on a choisi l'application de l'invention, dans un domaine familier bien connu. ,
On pourra ainsi en restant dans ce domaine envisagé, voir Fig.
3, un changement de vitesse 10a, 26a, 40a, 11a, la, 2a, 3a, appliqué à l'axe du pédalier 11a constituant l'arbre moteur et un changement de vitesse comme à la Fig. 2, appliqué au moyeu arrière, la transmission entre les deux changements de vitesse s'effectuent par la chaîne 38a.
Dans celui du pédalier, le plateau 10a entraine le double pignon de l'élément moteur intermédiaire 4, lequel double pignon entraine la roue la qui devient à son tour la roue entraînant la roue de commande 1 du changement de vitesse du moyeu arrière de la bicyclette.
Dans l'application par exemple d'un changement de vitesse pour véhicules automobiles, machines outils, de navigation on pourra adopter aussi bien la disposition de la Fig. 2, que celle de la Fig. 3 et la chaîne 38 ou 38a pourra être remplacée par exemple par une ou plusieurs chaines à dents, ou tout autre moyen de 'transmission approprié. Comme les dimensions des organes pourront être plus grandes que pour l'application à une bicyclette, on pourra obtenir sur la ou les faces radiales des roues sous forme de plateau, telles que 10 et 10a un grand nombre d'axes circonférentiels suivants lesquels sont répartis les trous dans lesquels s'engage la denture du double pignon 7 - 8.
En lieu et place de la denture 7 à broches 12 pourra se substituer un pignon conique engrenant avec une denture correspondante aménagée sur le rebord intérieur 3 de la roue 1. La denture 2 pourra également suivant les applications être remplacée par une partie.plane, pour recevoir une courroie, ou munie d'une gorge pour courroie trapézoïdale.
Comme déjà signalé, à la commande automatique contrôlée par le ressort tel que 24 pourra se substituer une commande 'imposant le déplacement de l'élément intermédiaire 4 par exemple par un tringlage approprié, un câble Bowden voir même par une commande hydraulique ou pneumatique.
La commande automatique pourra également être effectuée par un dispositif à fluide compressible en lieu et place d'un ressort.
En résumé, il faut considérer comme rentrant dans le cadre du domaine du présent brevet un changement de vitesse variable entre une roue commandée et une roue menée caractérisée par ce qui suit.
REVENDICATIONS.
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VARIABLE SPEED CHANGE BETWEEN A CONTROLLED WHEEL AND A WHEEL
LED.
The present patent relates to a variable speed change between a controlled wheel and a driven wheel adjusting itself automatically or not according to the value of the resistive torque, actuated by the displacement of an intermediate driving element arranged between the controlled wheel and the driven wheel, guided and displaced in a perpendicular direction on a fixed axis as a function of the value of the force exerted by the transmission driving the controlled wheel under the control either of an adjustable antagonistic return force, for example a spring, or of an imposed control .
The invention lends itself to multiple modes of application and may therefore include many embodiments depending on the envisaged goals.
In order to better understand the invention, there will be described in the following, by way of example and without limitation, an embodiment of the application of the invention to the rear means of a bicycle as well as various modes of application and this with the aid of the accompanying drawings which represent.
Fig. 1 a cross-section on a larger scale in the diametral direction along I - I, FIG. 2.
Fig. 2 is a side elevational view of the application of gear shifting to a bicycle.
Fig. 3 a side elevational view of the application of the gear change on the rear hub axle and on the crank axle.
Fig. 4 a plan view of the double gable.
Fig. 5 a half elevational view of the inner radial face of the driven wheel furnished with holes and grooves for engaging the teeth of the pinion.
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Fig. 6 a half elevational view of the radial exterior face of the driven wheel.
Fig. 7 a half elevational view of the intermediate driving element.
Fig. 8 a partial view of the controlled wheel showing its external and internal teeth.
Fig. 9 is a section through holes meshing with toothing made up of pins showing their conical entry.
Referring to Figures 1, 2, 4, 5,6, 7, 8, 9, 1 shows a wheel controlled for example by a toothing 2 and rotating on a ball bearing 5 engaged on the periphery of a driving element is in the form of a plate 4 provided with a guide slot 9.
In the example, the wheel 1 is provided with an inner rim 3 comprising, in the example, holes 3a in which the pins 12 forming the upper teeth 7 of a double pinion can engage, FIG. 4, rotating on a vertical axis 6 and engages in a radial direction in a recess 20 formed in the thickness of the motor element 4 and whose lower teeth 8 comprises pins 13 intended to engage according to any one of the series concentric circumferentials for example 14, 15, 16, 17 in the holes 14a, 15a, 16a, 17a distributed at an equal distance from each other on the inner radial face of a plate 10 constituting the driven wheel and provided with a hub 26 rotating via a nozzle or ball bearings on the fixed shaft 11.
Holes 3a, like 14a, 15a, etc., see Fig. 9, will have a conical entry allowing a correct gearing. On this hub 26 can fit the actual hub of a bicycle or a gear or any other transmission means depending on the applications.
By 18 there is shown radial grooves each comprising in their radial alignment holes such as 14a, 15a, 16a, 17a, of all the concentric circumferential series 14, 15, 16, 17.
On the outer radial face of the motor element 4 is applied by means of screws 28, a plate 19 also provided with a radial slot 9a and in the extension of the axis of the latter, but externally with a plate 21 fixed by rivets or screws 29 to the plate 19. This plate 21 is extended by a rod 22 which can slide and guided in the sleeve 23 of an arm 27 engaging on the axis 11 on which IL is fixed and held by the nuts 30 and 31.
The end of the rod 22 protruding, the sleeve 23, is threaded externally and receives a nut 25. Between the nut 25 and the sleeve 23 is interposed a return spring 24.
In order to correctly fix the position of the teeth 8 perpendicular to any one of the circumferential axes such as 14, 15, 16, 17, the rod 22 is provided at distances equal to those existing between 14, 15, 16, 17 , cells or grooves 33, 34, 35, 36 in any one of which, depending on the value of the displacement imposed on the rod 22, the latter comes to a standstill by the engagement, for example of a biased ball 32 by a small spring and housed in a perforation of the sleeve 23.
The operation is as follows:
Referring to Figures 1 and 2, show the application to a bicycle, if the wheel 37, fitted with a toothing 39, of the crankset driven by the crank 40, rotates, it is driven by the force exerted on the chain. transmission 38, the teeth 2 of the controlled wheel 1. The latter, since the intermediate element 4 cannot rotate, driven by 3 the teeth 12 of part 7 of the double pinion, FIG. 4, in a rotational movement around the vertical axis 5 and consequently the teeth 13 of part 8 of the double pinion engage in the holes or perforations 17a of the driven wheel 10.
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Thus, the high speed is obtained on the wheel 10, and from there on the hub 26 on which the rear hub of the bicycle is fixed.
If at a certain moment the value of the resistive torque gets stronger, the traction exerted by the chain 38 tends to slide the element, intermediate 4 in the direction of the tensile force of or sliding of 4 and 1 by the slot 9, on the fixed axis 11 by compressing the spring 24, which forces the teeth or pins 13 to participate in this movement by sliding in one of the grooves 18 until for example stop in the axis circumferential 16 or the holes 16a are successively driven by the ring 8 carrying the teeth 13 and then moved forward, a lower speed is thus obtained.
If the resistive torque increases, we will thus go to the circumferential axis 15 then to the circumferential axis 14.
When the value of the resistive torque will decrease or become zero, the intermediate element 4 will be returned to the rear by the spring 24 which will take the position balancing the value of the driving force of the controlled wheel 1, by the transmission, in example, from channel 38.
In the above description, the application of the invention has been chosen, in a well-known familiar field. ,
It will thus be possible, while remaining in this envisaged field, to see FIG.
3, a speed change 10a, 26a, 40a, 11a, la, 2a, 3a, applied to the axis of the crankset 11a constituting the motor shaft and a speed change as in FIG. 2, applied to the rear hub, the transmission between the two gear changes is effected by the chain 38a.
In that of the crankset, the plate 10a drives the double pinion of the intermediate driving element 4, which double pinion drives the wheel 1a which in turn becomes the wheel driving the control wheel 1 of the gear change of the rear hub of the bicycle .
In the application for example of a gear change for motor vehicles, machine tools, navigation, it is possible to adopt the arrangement of FIG. 2, than that of FIG. 3 and chain 38 or 38a may be replaced, for example, by one or more toothed chains, or any other suitable transmission means. As the dimensions of the members may be larger than for the application to a bicycle, it is possible to obtain on the radial face (s) of the wheels in the form of a plate, such as 10 and 10a, a large number of following circumferential axes which are distributed the holes in which the teeth of the double pinion engages 7 - 8.
Instead of the toothing 7 with pins 12, a bevel gear may be replaced meshing with a corresponding toothing arranged on the inner rim 3 of the wheel 1. The toothing 2 may also, depending on the applications, be replaced by a plane part, for receive a belt, or provided with a groove for a V-belt.
As already indicated, the automatic control controlled by the spring such as 24 may be replaced by a control 'imposing the displacement of the intermediate element 4, for example by an appropriate linkage, a Bowden cable or even by a hydraulic or pneumatic control.
The automatic control can also be performed by a compressible fluid device instead of a spring.
In summary, it should be considered as coming within the scope of the present patent a variable speed change between a controlled wheel and a driven wheel characterized by the following.
CLAIMS.
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