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Le problème de la roue libre a toujours constitué une matière d'un grand Intérêt pour tous les passionnés de la mécanisme et il a trou- vé son application classique dans la bicyclette autrefois à engrenage et à pignon fixe
L'objet de la présente invention est un dispositif permettant d'améliorer notablement la technique actuelle de la roue libre. En second lieu, ce dispositif renonce au système classique à encliquetage pour faire usage d'éléments d'une plus grande résistance et d'une meilleure sécurité de fonctionnement, puisqu'il pourra y avoir des éléments coulissants de blocage qui assureront à l'objet de l'Invention des fonctions plus Impor- tantes que celles qui sont normalement attendues jusqu'à ce jour d'un engrenage avec roue à pignon libre.
En permettant la réalisation d'une roue libre dont le fonctionnement n'est plus basé sur l'encliquetage pour le blocage de l'engrenage rendant solidaires les deux parties fixe et coulissante., comme il est connu, la présente invention se base sur la possibilité de faire intervenir des éléments coulissants, qui, par des agencements déterminés, puissent bloquer l'engrenage. D'une manière générale, la construction de cette roue libre nouvelle suit apparemment les critères normalement appliqués;
mais la nouveauté de l'invention et la sécurité de fonctionnement qu'elle apporte résident dans l'application desdits éléments coulissants,, qui peuvent avoir la forme répondant le mieux aux caractéristiques de l'engrenage satisfaisant au but en toute occasiono Dans le pignon fixe, généralement vissé au moyeu sont prévus des logements dans lesquels sont disposés les corps coulissants Ces logements ont une base se présentant suivant un plan incliné, mais, de préférence, cette base est parallèle à la tangente à la circonférence du pignon fixe, et sur l'une des parois du creux du logement même, est fixé un ressort ont le rôle est d'exercer une pression vers le coté opposé par rapport à celui de son siège, sur les corps coulissants, dont la tendance est de rester au centre du logement,
aucun frottement ne se produisant en cet endroit, du fait de la hauteur ou capacité relativement grande du logement lui-même.
Comme on le comprendra facilement, l'effet de blocage de ces éléments coulissants s'obtient au moment où la pression s'exerce vers la paroi opposée à celle sur laquelle le ressort a son siège car, du fait du plan du logement,, parallèle à la tangente à la circonférence, ou incliné par rapport à celle-ci la distance de ce plan de base à la circonférence du pignon et, partante la capacité du logement diminuent, ce qui provoque une pression sur la surface Inférieure du pignon libre.
Cette pression détermine un frottement qui aboutit facilement au blocage entre les deux pignons, comme on peut facilement le concevoir, et celui-ci sera d'autant plus fort que 1' effort qui poussera l'élément ou les éléments coulissants vers l'extrémité du plan parallèle à la tangente à la circonférence, ou Incliné par rapport à celle-ci, sera plus grand. De 1à, l'action du ressort est très efficace du fait du maintien constant de la tendance à exercer une pression sur les éléments coulissants, vers la paroi haute du logement faisant corps avec le pignon libre;, qui enferme ces éléments.
Cette pression des éléments mentionnés vers la surface de fermeture du logement appartenant au pignon mobile est pareillement déterminée par l'effet de rotation de la surface haute de fermeture du logement.\) par quoi l'action de blocage entre les deux pignons sera également déterminée dans le cas d'une rupture ou d'un fonctionnement défectueux du ressort de pression mentionné.
Au dessin ci-annexés on a représenté, à titre d'exemple non limi- tatif seulement à la figure 1, une roue libre, montée, vue en épaisseur ou de côté; à la figure 2, la même roue libre avec ses parties assemblées, vue de face;
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à la figure 3, la partie interne de la même roue, vue de coté; à la figure 4, la partie interne de la même roue libre, -vue de face, avec les logements 7, prévus au bord du pignon fixe 3, et la partie haute libre, le pignon tournant 2, qui constitue la paroi supérieure desdits logements 7 étant omis;
aux figures 5 et 6, deux vues de roue libre, en épaisseur et partiellement en coupe, avec différentes applications des éléments coulissants de blocage 8, et à la figure 7, une vue de face de la roue libre représentée à la figure 2 mais sans le pignon fixe visible à la figure 4.
Si l'on se réfere au dessin, on voit, à la figure 1, la roue libre, suivant son épaisseur, avec, au centre, la couronne dentée indiquée en 1 et la base du pignon, indiquée en 2, solidaire de la couronne dentée 1, le pignon 2 tournant autour du pignon fixe 3 duquel il est rendu solidaire par les éléments coulissants de blocage 8. La figure 2 représente la roue libre vue de face,le cercle -il représentant le logement pour le moyeu de la roue libre ou autre mécanisme auquel sont transmis les efforts de rotation; 5 désigne les gorges qui servent à assurer la fixation de la roue libre au moyeu; 0 ' désigne le secteur de contact et de frottement entre le pignon fixe 3 et le pignon libre 2 ; dans l'espace circulaire 6 sont logés les éléments coulissants de blocage 3.
Le pignon libre 2 a sa base inférieure qui tourne autour du pignon 3 et sa partie supérieure constitue la couronne dentée 1, sur laquelle agissent les efforts.
La figure 3 représente la partie interne de la roue libre, vue en épaisseur. Dans cette figure, on distingue les gorges 5 pour la fixation de la roue libre au moyeu, le pourtour du pignon fixe 3 et les saillies de ce pignon désignées par 3' et 3". Sur la saillie 3", on observe une surface 7 et une petite ouverture 11, dessinée en pointillé. Cette surface 7 représente le logement dont le plan de base est parallèle à la tangente à la circonférence externe du pignon 3, dans lequel sont logés les éléments coulis- sants de blocage ; en pointillé représente le siège d'un ressort ayant pour fonction constante d'exercer une pression sur les éléments coulissants 8, dont on parle dans l'autre partie de la description.
La figure 4 représente, vu de face, le pignon fixe 3 de la roue libre, à fixer dans le pignon libre 2. Dans cette figure, on remarque les évidements 5 destinés à la fixation au moyeu 4, la- pièce circulaire 3,3' et 3", constituant le pignon fixe, les logements 7 ayant leur base dans un plan incliné différemment du plan représenté à la figure 3, logements dans lesquels travaillent les éléments coulissants de blocage 3, et les sièges 11 des ressorts de pression desdits éléments.
La figure 5 représente le pignon libre 2, vu en épaisseur et partiellement en coupe, dans lequel on remarque la cou- ronne dentée 1 et la partie externe du pignon libre 2 solidaire de la couronne 1, ainsi que différents plans en retrait vers l'intérieur du pignon 2 et désignés par 2', 2", 2"' et 2"". Ces différents plans contribuent à donner au pignon libre 2 la meilleure résistance spécialement à l'endroit où les éléments coulissants de blocage 8 agissent et exercent leur pression.
La figure 6 représente, en épaisseur et partiellement en coupe, la roue libre dans laquelle on observe la couronne dentée 1, le pignon libre solidaire 2 et le pignon fixe 3. On peut voir un plan vertical 3' et, dans la partie hachée, on distingue les éléments 9, disposés latéralement, qui constituent les billes portantes Enfin, la figure 7 représente le pignon libre 2,avec la couronne dentée'l et les retraits 2', 2", 2"' et 2"", con- stituant les plans internes déjà représentés à la figure 5. En 2"" vient se fixer le pignon fixe 3.
Les avantages que la présente invention apporte au système de la roue libre résident surtout dans la robustesse et dans la sécurité que celui-ci présente par rapport au système à encliquetage des roues libres courantes. La robustesse, assurée par l'action des éléments de blocage qui sont
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métalliques et résistants à la pression, est certes beaucoup plus forte que la résistance à la charge de pointe du système à encliquetage dans les roues libres actuelles, La sécurité provient de la simplicité même de fonctionne- ment car on n'a pas à se plaindre Ici des inconvénients qui ne rencontrent régulièrement dans l'emploi des roues libres habituelles. Le système de blocage à éléments coulissants en question admet des variantes permettant la mise en pratique des divers mécanismes et structures relatifs à l'appli- cation.
Les éléments coulissants peuvent être des galets ou des billes, avec des logements y adaptés ; une deuxième variante, on peut prévoir la présence de billes doubles et séparées, comme on peut le voir à la figure avec logement y adapté évidemment; dans une troisième variante,les élé- ments peuvent être de forme conique;
enfin, suivant une quatrième variante, les cônes en question peuvent être prévus par paires et séparés comme il a été dit pour les billes. Enfin.,, la réalisation et l'application de l'inven- tion peut prévoir la disposition des galets, billes ou cônes en position in- clinée pour permettre un fonctionnement qui ne se limite pas à la transmis- sion de forces à transmettre dans le sens rotatif mais qui corresponde à uns application de coussinet proprement dit supportant les chocs dans un mécanisme quelconque.
Ceci donne une Idée de l'étendue et de l'Importance de l'ap- plication de cette Invention, qui s'accroît encore si l'on pense que, dans les conditions normales de fonctionnement et si c'est nécessaire, de telles roues libres, avec système à éléments coulissants sous forme de galets, de billes ou de cônes, peuvent fonctionner ou travailler ensemble avec les éléments coulissants en position normale ou en position inclinée.
Dans ces développements particuliers et prévisibles de l'inven- tion vient sajouter la possibilité de faire fonctionner le blocage entre les deux pignons, fixe et libre, au moyen d'éléments coulissants placés latéra- lemento Dans ce casp les billes portantes peuvent avantageusement être disposées, pour donner une exécution pratique de la variante nouvelle à présent examinée. Enfin,, il est encore possible de prévoir les logements des éléments coulissants de blocage dans le pignon libre au lieu des logements prévus jusqu'ici dans le pignon fixe.
Dans ce cas, l'effet de la pression desdits éléments sur la surface du pignon opposé se produit en sens inverse. La seule condition fixe à prévoir dans ce changement de sièges des logements est que la base du logement construit sur le pignon libre est toujours à plan Incliné.
REVENDICATIONS.
1. Roue libre simple ou multiple avec blocage à éléments coulissants,caractérisée par le fait que sur la couronne externe du pignon fixe sont prévus des logements ayant leur base Inférieure parallèle à la tangente à la circonférence externe du pignon ou Inclinée par rapport à ladite tangen- te, logements dans lesquels viennent se placer les éléments coulissants qui sont enfermés dans le logement même, par la surface du pignon libre qui tourne au-dessus d'eux.
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The problem of the freewheel has always been a subject of great interest to all enthusiasts of the mechanism and it has found its classic application in the bicycle formerly with fixed gear and pinion.
The object of the present invention is a device making it possible to significantly improve the current freewheel technique. Secondly, this device dispenses with the classic snap-in system to make use of elements of greater resistance and better operating safety, since there may be sliding locking elements which will ensure the object of the Invention of the functions more Important than those which are normally expected to date from a gear with a free pinion.
By allowing the production of a freewheel, the operation of which is no longer based on the snap-fit for locking the gear, making the two fixed and sliding parts integral., As is known, the present invention is based on the possibility of using sliding elements, which, by specific arrangements, can block the gear. In general, the construction of this new freewheel apparently follows the criteria normally applied;
but the novelty of the invention and the operational safety which it provides reside in the application of said sliding elements, which may have the shape which best meets the characteristics of the gear satisfying the goal at all times In the fixed pinion , generally screwed to the hub are provided housings in which are arranged the sliding bodies These housings have a base in an inclined plane, but, preferably, this base is parallel to the tangent to the circumference of the fixed gear, and on the '' one of the walls of the hollow of the housing itself, a spring is attached.The role is to exert pressure towards the side opposite to that of its seat, on the sliding bodies, the tendency of which is to remain in the center of the housing ,
no friction occurring in this location, due to the height or relatively large capacity of the housing itself.
As will easily be understood, the blocking effect of these sliding elements is obtained when the pressure is exerted towards the wall opposite to that on which the spring has its seat because, due to the plane of the housing, parallel at the tangent to the circumference, or inclined with respect to it, the distance from this base plane to the circumference of the pinion and hence the capacity of the housing decreases, which causes pressure on the lower surface of the free pinion.
This pressure determines a friction which easily results in the blocking between the two pinions, as one can easily conceive, and this will be all the stronger than the force which will push the element or the sliding elements towards the end of the plane parallel to the tangent to the circumference, or inclined to it, will be greater. From 1à, the action of the spring is very effective because of the constant maintenance of the tendency to exert pressure on the sliding elements, towards the upper wall of the housing forming one unit with the free pinion ;, which encloses these elements.
This pressure from the mentioned elements towards the closing surface of the housing belonging to the movable pinion is likewise determined by the effect of rotation of the upper closing surface of the housing. \) Whereby the locking action between the two pinions will also be determined. in the event of rupture or faulty operation of the mentioned pressure spring.
In the accompanying drawing there is shown, by way of example not limiting only to FIG. 1, a freewheel, mounted, seen in thickness or from the side; in Figure 2, the same freewheel with its assembled parts, front view;
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in Figure 3, the internal part of the same wheel, side view; in Figure 4, the internal part of the same freewheel, front view, with the housings 7, provided at the edge of the fixed gear 3, and the free upper part, the rotating gear 2, which constitutes the upper wall of said housings 7 being omitted;
in Figures 5 and 6, two views of the freewheel, in thickness and partially in section, with different applications of the sliding locking elements 8, and in Figure 7, a front view of the freewheel shown in Figure 2 but without the fixed pinion visible in figure 4.
If we refer to the drawing, we see, in Figure 1, the freewheel, depending on its thickness, with, in the center, the ring gear indicated at 1 and the base of the pinion, indicated at 2, integral with the crown toothed 1, the pinion 2 rotating around the fixed pinion 3 of which it is secured by the sliding locking elements 8. Figure 2 shows the freewheel seen from the front, the circle -il representing the housing for the hub of the freewheel or other mechanism to which the rotational forces are transmitted; 5 denotes the grooves which serve to secure the attachment of the free wheel to the hub; 0 'denotes the contact and friction sector between the fixed gear 3 and the free gear 2; in the circular space 6 are housed the sliding blocking elements 3.
The free pinion 2 has its lower base which rotates around the pinion 3 and its upper part constitutes the ring gear 1, on which the forces act.
FIG. 3 represents the internal part of the freewheel, seen in thickness. In this figure, we distinguish the grooves 5 for fixing the freewheel to the hub, the periphery of the fixed pinion 3 and the protrusions of this pinion designated by 3 'and 3 ". On the protrusion 3", we observe a surface 7 and a small opening 11, drawn in dotted lines. This surface 7 represents the housing, the base plane of which is parallel to the tangent to the outer circumference of the pinion 3, in which the sliding locking elements are housed; in dotted line represents the seat of a spring having the constant function of exerting pressure on the sliding elements 8, which is referred to in the other part of the description.
Figure 4 shows, seen from the front, the fixed pinion 3 of the freewheel, to be fixed in the freewheel 2. In this figure, we notice the recesses 5 intended for fixing to the hub 4, the circular part 3.3 'and 3 ", constituting the fixed pinion, the housings 7 having their base in a plane inclined differently from the plane shown in FIG. 3, housings in which the sliding blocking elements 3 work, and the seats 11 of the pressure springs of said elements .
FIG. 5 represents the free pinion 2, seen in thickness and partially in section, in which one notices the toothed crown 1 and the external part of the free pinion 2 integral with the crown 1, as well as various planes set back towards the inside the pinion 2 and designated by 2 ', 2 ", 2"' and 2 "". These different planes contribute to giving the free pinion 2 the best resistance, especially at the point where the sliding locking elements 8 act and exert their pressure.
FIG. 6 shows, in thickness and partially in section, the freewheel in which we observe the toothed ring 1, the integral free pinion 2 and the fixed pinion 3. We can see a vertical plane 3 'and, in the chopped part, one distinguishes the elements 9, arranged laterally, which constitute the bearing balls. Finally, FIG. 7 represents the free pinion 2, with the ring gear '1 and the recesses 2', 2 ", 2" 'and 2 "", con- stituent the internal planes already shown in figure 5. At 2 "" is fixed the fixed pinion 3.
The advantages that the present invention brings to the freewheel system reside above all in the robustness and in the safety that the latter presents compared to the snap-in system of the current freewheels. Robustness, ensured by the action of the locking elements which are
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metal and pressure-resistant, is certainly much stronger than the peak load resistance of the ratchet system in current freewheels, Safety comes from the very simplicity of operation because there is no need to complain Here there are drawbacks which do not regularly meet with the use of the usual freewheels. The sliding element locking system in question admits of variations allowing the practice of the various mechanisms and structures relating to the application.
The sliding elements can be rollers or balls, with housings adapted thereto; a second variant, one can provide for the presence of double and separate balls, as can be seen in the figure with housing adapted there obviously; in a third variant, the elements may be of conical shape;
finally, according to a fourth variant, the cones in question can be provided in pairs and separated as has been said for the balls. Finally, the realization and the application of the invention can provide for the arrangement of the rollers, balls or cones in an inclined position to allow an operation which is not limited to the transmission of forces to be transmitted in. the direction of rotation but which corresponds to an application of the actual pad bearing the shocks in any mechanism.
This gives an idea of the extent and importance of the applica- tion of this Invention, which increases further if it is believed that under normal operating conditions and if necessary, such freewheels, with a system of sliding elements in the form of rollers, balls or cones, can operate or work together with the sliding elements in normal position or in inclined position.
In these particular and foreseeable developments of the invention, there is added the possibility of making the locking between the two pinions, fixed and free, operate by means of sliding elements placed laterally. In this case, the bearing balls can advantageously be arranged , to give a practical execution of the new variant now examined. Finally, it is still possible to provide the housings of the sliding blocking elements in the free gear instead of the housings provided until now in the fixed gear.
In this case, the effect of the pressure of said elements on the surface of the opposite pinion occurs in the opposite direction. The only fixed condition to be provided for in this change of housing seats is that the base of the housing built on the free gable is always inclined plane.
CLAIMS.
1. Single or multiple freewheel with locking sliding elements, characterized in that on the outer ring of the fixed pinion are provided housings having their lower base parallel to the tangent to the outer circumference of the pinion or inclined relative to said tangen - te, housing in which the sliding elements are placed which are enclosed in the housing itself, by the surface of the free pinion which rotates above them.