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MECANISME DE COMMANDE PERFECTIONNE POUR DES ROUES DENTEES A VITESSES VARIABLES
DE VELOCIPEDES.
La présente invention est relative à un mécanisme de commande amélioré pour les roues dentées à vitesses variables de vélocypèdes, et se rapporte plus spécialement à un mécanisme de commande du type dans lequel un câble flexible menant au mécanisme à ressort sélecteur de roue dentée est relié à un secteur monté à pivotement et présentant, à sa périphérie, des dents espacées angulairement et pouvant être contactées par un cliquet à ressort ou détente similaire, et dans lequel le secteur est déplacé angulairement par une manette ou levier pivotant, qui est accouplé au secteur par des moyens permettant un certain degré de déplacement perdu.
Lorsque le levier est déplacé dans une direction tendant le câble, le secteur se déplace avec le levier et est retenu dans des positions successives correspondant à la mise en prise de différentes roues dentées, par la coopération de la détente avec les dents du secteur. Un mouvement du levier en sens inverse force des saillies ou surfaces espacées angulairement du levier à entrer en contact avec la détente et à l'écarter des dents du secteur successivement pour permettre à ce dénier d'être ramené par le câble en repassant par les phases successives réglées par les dents.
La tension du câble maintenant une dent du secteur contre la détente empêche un mouvement angulaire libre du secteur mais le levier est admis à un mouvement libre du fait du déplacement perdu prévu dans l'accouplement du levier au secteur, et le levier peut tendre à ballotter du fait des vibrations.
Suivant l'invention, dans un mécanisme de commande du type décrit ci-avant, un ressort est interposé entre le levier ou manette et le secteur pour maintenir le levier normalement dans une position limite de son mouvement angulaire par rapport au secteur de manière que toute tendance du levier à ballotter soit éliminée.
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De préférence, le ressort pousse la manette ou levier dans la di- rection angulaire dans laquelle ledit levier est déplacé pour tendre le câble, de manière que, lorsque le levier est déplacé dans cette direction, il emmè- ne le secteur avec lui sans déplacement perdu. Lorsque le levier est déplacé en sens inverse, il se déplace d'abord, par rapport au secteur, à l'encontre de la résistance du ressort, jusqu'à ce qu'une des saillies ou surfaces du levier entre en contact avec la détente et écarte celle-ci de la dent du secteur, avec laquelle cette détente était en prise, et le câble tire sur le secteur et le fait pivoter jusqu'à ce que la dent voisine entre en prise avec la dé- tente, le ressort reprenant ou supprimant à nouveau le déplacement perdu, lors- que le levier est relâché.
Un-mécanisme de commande pratique, comprenant l'invention, pour un système à roues dentées à trois vitesses, est illustré, à titre d'exemple, aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue en élévation latérale du mécanisme de com- mande complète.
La figure 2 est une vue en élévation, à plus grande échelle, du mé- canisme de commande, -un côté du logement étant enlevé.
La figure 3 est une coupe transversale, suivant la ligne 3-3 de la figure 2.
La figure 4 est une vue en élévation latérale du secteur denté.
La figure 5 est une coupe du secteur, suivant la ligne 5-5 de la figure 4.
La figure 6 est une vue en élévation latérale de la manette.
Les figures 7 et 8 sont respectivement une vue en élévation la- térale et une vue en plan du ressort.
Dans le dispositif de commande illustré, 10 désigne le logement qui est constitué par une pièce estampée rigide en tôle, de forme en U, com- portant deux côtés parallèles, plans, reliés par une base 11, à laquelle est fixée, par des rivets 12, une attache ouverte 13 permettant le montage du dispositif de commande sur le guidon ou autre partie d'une bicyclette.
Le levier ou manette 14 et le secteur¯denté 15 sont montés c8te à côte dans le logement 10, et ils sont tous deux mobiles angulairement au- tour d'un pivot commun formé par un rivet 16 qui passe dans une buselure 17 qui peut tourner librement dans ces deux éléments.
Le secteur est formé de trois plaques ou lames qui sont fixées rigidement ensemble par soudage par point, en liaison avec un rivet à tête fraisée 18. Les bords supérieurs des deux lames extérieures sont formés de de- grés ou dents en alignement 19, 20, destinées à coopérer avec un cliquet à ressort 21. Le cliquet est formé d'une bande d'acier épais dont une extrémi- té est enroulée en anneau pour former un oeil 22. L'oeil reçoit une buselure
23 sur laquelle le cliquet pivote et qui est disposée sur un rivet 24 fixé au logement. Le cliquet est poussé, pour être maintenu en prise avec le secteur, par un ressort à lame coudé 25, ancré dans un rebord coudé 26 prévu d'une pièce avec un côté du logement et fermant une extrémité de celui-ci.
La par- tie supérieure de la lame centrale du secteur est découpée pour laisser une ouverture pour le passage du câble dé commande 27 qui est solidarisé au secteur par un raccord 28 fixé à une extrémité du câble et se disposant dans une encoche ou cavité prévue dans le bord arrière du secteur. Le câble sort du logement par une douille 29 qui est montée dans le rebord 26 et reçoit l'extrémité de la gaine flexible 30 du câble.
Une cheville 31, fixée dans le secteur, se projette latéralement . de celui-ci dans une ouverture 32, de diamètre important, du levier ou ma- nette, pour accoupler le secteur et le levier mais en prévoyant une quanti- té déterminée de déplacement perdu de mouvement angulaire libre entre ce sec- teur et ce levier. L'ouverture 32 peut être remplacée par une rainure arquée de longueur appropriée.
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La partie inférieure de la lame du secteur, voisine du levier on manette, est découpée pour former une chambre pour un ressort de torsion 33 qui se monte sur la buselure 17 et comporte deux éléments à extrémités cou- dées 34, 35, qui sont en contact respectivement avec le vord avant du levier et le bord arrière du secteur. L'effet de ce ressort est de pousser le levier, lorsqu'il est libéré, dans la direction dans laquelle il est déplacé pour ten- dre le câble 27, et de maintenir le bord avant de l'ouverture 32' contre la cheville 31, comme montré à la figure 2.
Le levier ou manette présente un bord opérant comprenant des surfa- ces droites espacées angulairement ou facettes 36 ; 37 et 38 qui sont inclinées suivant un petit angle l'une par rapport à l'autre et qui normalement se dispo- sent à un niveau inférieur à celui des bases des degrés ou dents du secteur.
La figure 2 montre les éléments du mécanisme de commande, dans la position correspondant à la mise en prise de l'engrenage moyen ou normal, le cliquet 21 étant en contact avec la dent 20 du secteur qui est maintenu con- tre le cliquet par la tension du câble. Pour mettre en prise le petit engrena- ge, la manette est déplacée angulairement dans le sens des aiguilles d'une montre et, comme la cheville 31 est en contact avec le bord avant de l'ouver- ture 32, le levier emmène le secteur avec lui jusqu'à ce que la dent 19 dépasse l'extrémité du cliquet et soit en prise avec celui-ci pour maintenir le secteur dans cette positior.
Pour revenir de l'engxenage inférieur à l'engrenage normal, le levier est déplacé angulairement dans le qens inverse de celui des aiguilles d'une montre, à l'encontre de la résistance fournie par le ressort 33, iusqu'à ce que la surface 36 du levier entre en contact avec le cliquet et le soulève à l'écart de la dent 19. La tension du câble fait tourner ensuite le secteur jusqu'à ce que celui-ci soit arrêté par l'entrée en contact du cliquet avec la dent 20. Cette dent est espacée à une plus grande distance du pivot commun du secteur et du levier que la dent 19, et l'espacement radial de la surface 36 du levier depuis le pivot est tel que cette surface ne maintient pas le cliquet à l'écart de la dent 20.
Pour passer de l'engrenage normal à l'engrenage supérieur le levier ou manette est à nouveau déplacé dans le sens inverse à celui des aiguilles d'une montre, par rapport au secteur, de sorte que la surface 38 du levier entre en contact avec le cliquet et le soulève à l'écart de la dent 20 du secteur qui est tiré et forcé, à pivoter, par le câble, vers une position correspondant à la mise en prise de l'engrenage supérieur.
Dans chaque position du secteur, le levier, dès qu'il est libéré, est déplacé par le ressort 33 vers une position dans laquelle le bord avant de l'ouverture 32 du levier est poussé élastiquement contre la cheville 31 du secteur, de sorte que le levier est convenablement mis en place et n'a pas tendance à ballotter.
Le mécanisme de commande illustré est destiné à un système à trois vitesses. Pour un système à quatre vitesses, le secteur aurait trois degrés ou dents, mais la construction, à part cela est sensiblement la même.
REVENDICATIONS
1. Un mécanisme de commande du type décrit, pour des roues dentées à vitesses variables,utilisées sur les vélocipèdes, dans lequel un ressort est interposé entre le levier ou manette et le secteur denté pour maintenir le levier normalement dans une position limite de son mouvement angulaire, par rapport au secteur afin d'éviter toute tendance au ballottement du levier.
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PERFECTED DRIVE MECHANISM FOR VARIABLE SPEED GEAR WHEELS
OF VELOCIPEDES.
The present invention relates to an improved control mechanism for variable speed gear wheels of velocypeds, and more specifically relates to a control mechanism of the type in which a flexible cable leading to the sprocket selector spring mechanism is connected to a sector pivotally mounted and having, at its periphery, angularly spaced teeth which can be contacted by a spring-loaded pawl or similar detent, and in which the sector is angularly displaced by a handle or pivoting lever, which is coupled to the sector by means allowing some degree of lost displacement.
When the lever is moved in a direction tensioning the cable, the sector moves with the lever and is retained in successive positions corresponding to the engagement of different toothed wheels, by the cooperation of the trigger with the teeth of the sector. A movement of the lever in the opposite direction forces angularly spaced protrusions or surfaces of the lever to come into contact with the trigger and to move it away from the teeth of the sector successively to allow this denier to be brought back by the cable, passing through the phases again. successive set by the teeth.
The tension of the cable holding a tooth of the sector against the trigger prevents free angular movement of the sector but the lever is allowed free movement due to the lost displacement provided for in the coupling of the lever to the sector, and the lever may tend to wobble due to vibrations.
According to the invention, in a control mechanism of the type described above, a spring is interposed between the lever or lever and the sector to maintain the lever normally in a position limiting its angular movement with respect to the sector so that any tendency of the lever to wobble is eliminated.
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Preferably, the spring pushes the handle or lever in the angular direction in which said lever is moved to tension the cable, so that when the lever is moved in this direction it takes the sector with it without movement. lost. When the lever is moved in the opposite direction, it first moves, relative to the sector, against the resistance of the spring, until one of the protrusions or surfaces of the lever contacts the trigger. and pulls this away from the tooth of the sector, with which this trigger was engaged, and the cable pulls on the sector and makes it pivot until the neighboring tooth engages with the trigger, the spring taking up again or suppressing the lost movement again, when the lever is released.
A practical control mechanism, comprising the invention, for a three speed gear wheel system is illustrated, by way of example, in the accompanying drawings.
Figure 1 is a side elevational view of the complete control mechanism.
Figure 2 is an elevational view, on a larger scale, of the control mechanism with one side of the housing removed.
Figure 3 is a cross section taken on line 3-3 of Figure 2.
Figure 4 is a side elevational view of the toothed sector.
Figure 5 is a section of the sector, taken along line 5-5 of Figure 4.
Figure 6 is a side elevational view of the joystick.
Figures 7 and 8 are a side elevational view and a plan view of the spring, respectively.
In the illustrated control device, 10 designates the housing which is constituted by a rigid stamped piece of sheet metal, U-shaped, comprising two parallel sides, flat, connected by a base 11, to which is fixed by rivets. 12, an open fastener 13 allowing the mounting of the control device on the handlebars or other part of a bicycle.
The lever or handle 14 and the toothed sector 15 are mounted side by side in the housing 10, and they are both angularly movable around a common pivot formed by a rivet 16 which passes through a nozzle 17 which can rotate. freely in these two elements.
The sector is formed of three plates or blades which are rigidly fixed together by spot welding, in connection with a countersunk rivet 18. The upper edges of the two outer blades are formed of degrees or teeth in alignment 19, 20, intended to cooperate with a spring-loaded pawl 21. The pawl is formed of a thick steel strip, one end of which is wound in a ring to form an eye 22. The eye receives a nozzle
23 on which the pawl pivots and which is disposed on a rivet 24 fixed to the housing. The pawl is urged, to be maintained in engagement with the sector, by an angled leaf spring 25, anchored in an angled flange 26 provided integrally with one side of the housing and closing one end thereof.
The upper part of the central blade of the sector is cut to leave an opening for the passage of the control cable 27 which is secured to the sector by a connector 28 fixed to one end of the cable and being disposed in a notch or cavity provided in the rear edge of the sector. The cable leaves the housing through a socket 29 which is mounted in the flange 26 and receives the end of the flexible sheath 30 of the cable.
An ankle 31, fixed in the sector, projects laterally. of the latter in an opening 32, of large diameter, of the lever or handle, to couple the sector and the lever but by providing a determined amount of lost displacement of free angular movement between this sector and this lever . The opening 32 can be replaced by an arcuate groove of appropriate length.
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The lower part of the sector blade, close to the lever on the handle, is cut to form a chamber for a torsion spring 33 which is mounted on the nozzle 17 and comprises two elements with bent ends 34, 35, which are in contact respectively with the front vord of the lever and the rear edge of the sector. The effect of this spring is to push the lever, when released, in the direction in which it is moved to tension the cable 27, and to hold the leading edge of the opening 32 'against the pin 31 , as shown in figure 2.
The lever or handle has an operating edge comprising angularly spaced straight surfaces or facets 36; 37 and 38 which are inclined at a small angle to each other and which normally lie at a level lower than that of the bases of the degrees or teeth of the sector.
FIG. 2 shows the elements of the operating mechanism, in the position corresponding to the engagement of the medium or normal gear, the pawl 21 being in contact with the tooth 20 of the sector which is held against the pawl by the pawl. cable tension. To engage the small gear, the lever is moved angularly in a clockwise direction and, as the pin 31 contacts the leading edge of the opening 32, the lever drives the sector. with it until tooth 19 passes the end of the pawl and engages it to keep the sector in this position.
To return from the lower gear to the normal gear, the lever is moved angularly counterclockwise, against the resistance provided by the spring 33, until the surface 36 of the lever contacts the pawl and lifts it away from tooth 19. The tension of the cable then turns the sector until it is stopped by the pawl coming into contact with tooth 20. This tooth is spaced at a greater distance from the common pivot of the sector and the lever than tooth 19, and the radial spacing of the surface 36 of the lever from the pivot is such that this surface does not hold the pawl away from tooth 20.
To go from the normal gear to the upper gear the lever or handle is again moved counterclockwise, with respect to the sector, so that the surface 38 of the lever comes into contact with the pawl and lifts it away from the sector tooth 20 which is pulled and forced to pivot, by the cable, to a position corresponding to the engagement of the upper gear.
In each position of the sector, the lever, as soon as it is released, is moved by the spring 33 to a position in which the front edge of the opening 32 of the lever is resiliently pushed against the pin 31 of the sector, so that the lever is properly positioned and does not tend to wobble.
The operating mechanism shown is for a three-speed system. For a four speed system, the sector would have three degrees or teeth, but the construction other than that is much the same.
CLAIMS
1. A control mechanism of the type described, for toothed wheels at variable speeds, used on velocipedes, in which a spring is interposed between the lever or handle and the toothed sector to maintain the lever normally in a position limiting its movement angular, relative to the sector in order to avoid any tendency for the lever to sloshing.
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