CH95931A - Dispositif de commande par rétropédalage des changements de vitesses à chaîne unique et pignons multiples pour bicyclettes. - Google Patents

Description

Dispositif de commande par retropedalage des changements de vitesses. ä chaine unique et p"gnons multiples pour bicyclettes. Dans les dispositifs de changements de vitesses ia, chaine unique et ä pignons multi ples employes dann les bicyclettes, 1e Passage de la chaine de 1'un ä, 1'autre des pignons est obtenu generalement par la translation d'un pignon special dort 1e deplacetnetit dans un sens ou dans lautre est commande habi- tuellenient par des tiges rigides, des cäbles ou autres genres de transmission rigides ou flexibles mancetivrees par un levier ä portee de la main du cycliste.

Lobjet de 1'invention est un dispositif de commande par retropedalage des changeinents de vitesses precites supprimant tonte espece de transmission de commande.

Ce dispositif est caracterise par 1e fait d'utiliser la chaine elle-nieme pour agir di- rectement par retropedalage, sur 1e pignon balladeur habituel, actionne alors en sens in verse du sens normal, de maniere que ce pignon arme ün mecanisme produisant, Tors 'du retour ä la marche normale, la transla- tion voulue du pignon baladeur et par eile 1e deplacement de la chaine dun pignon sur u n autre.

Le dessin annexe repi,esente, ä, titre d'exem- ple, une forme d'execution de cet objet. Les fig. 1 et 2 en sont des vues exterieures en elevation, respectivement de Profil et de face; la fig. 3 represente- ä Part, Partie en coupe et Partie en elevation, l'ensemble du uieca- nisine qui i,eaiise la translation du pignon deplaceur de la chaine; la fig.4 est une coupe transversale suivant E-E de la fig. 3; la fig. 5 est une vue schematique de face de ce mecanisme dort deux des organes ont ete enleves; la fig. 6 est une coupe analogue ä la fig. 4 montrant 1e mecanisme de commande de la translation dans une autre Position; les fig. 7 ä 10 sont des vues analogues aux fig. 4 et 5 montrant 1e mecanisme susdit dass des positions differentes; ]es fig. 11 et 12 montrent un detail de ce mecanisme respec- tivement de face et de Profil.

Dans cet exemple, 1e changement de vi- tesses comporte trois pignons de dentures differentes 1, 2, 3 montes de la maniere usuelle sur le moyeu a de la roue arrière r de la bicyclette.

Le pignon balladeur b' destiné à effectuer par sa translation le déplacement latéral de la chaîne c sur les pignons 1, 2, 3 des vi tesses, est monté sur tut axe lisse e compor tant une extrémité e', servant à le fixer au support habituel s, au moyen d'écrou et con tre-écrou s' s".

Ce pignon b', est venu d'une seule pièce avec une douille b, laquelle comporte inté rieurement deux collerettes parallèles b" dont la face extérieure arrondie constitue un demi- chemin de roulement pour deux roulements à billes x <I>x.'</I> (fig. 3). En un point de la gorge annulaire existant entre les deux collerettes b" est disposée une dent de rochet L, dont la pointe affleure le bord des collerettes (fig. 4).

La surface lisse de l'axe e est entaillée, dune part, sur sa longueur et suivant sa génératrice, d'une cannelure droite D, régnant sur une longueur déterminée de cet axe, et dont la section est analogue à celle du creux des dents de rochet, et d'autre part, sur son pourtour, d'une gorge H, formée de deux portions en hélice se rejoignant et constituant une gorge sans fin, ces deux portions héli coïdales ayant un pas équivalent à la dis tance existant entre le pignon 1 et le pignon 3.

Sur cette surface lisse e est emmanché avec un léger jeu un manchon f de longueur inférieure à celle de ladite surface e. Ce manchon comporte en (tu point déterminé de sa longueur une collerette .ii qui sert de demi- chemin de roulement au roulement à billes x. D'autre part la surface dudit manchon est entaillée d'une gorge annulaire G et sa paroi est découpée de trois fenêtres rectangulaires A. B C, débouchant dans la gorge G; la dis tance angulaire entre les fenêtres A B et entre les fenêtres B C est équivalente à 90 , tandis que la distance entre les fenêtres A et C équivaut à 180 (fig. 4, 6, 7 et 9). L'un des deux bords de ces fenêtres, qui sont pa rallèles à la génératrice du cylindre plein e, est en plan incliné, dans le but qui sera dé crit plus loin. Une vis o est située en un peint déterminé du manchon f. Elle traverse la paroi de celui-ci et sa pointe fait saillie en dedans de ce manchon, afin de pouvoir se loger dans le creux de la gorge hélicoï dale G de l'axe e.

Après la mise en place de cette vis o, .le manchon f ne peut plus se séparer de l'axe e, sur lequel il peut tourner à frottement doux et coulisser en même temps.

Sur ledit manchon est montée une bague Ia (fig. 11 et 12). Dans la paroi de cette bague sont découpées deux fentes de dimen sions différentes. L'une reçoit une dent mo bile ii, articulée par son talon en îz' et com portant un ressort lu disposé de façon à maintenir la pointe de cette dent constam ment en saillie sur la périphérie de ladite bague. Dans l'autre fente est logé un chien i, formé par une pièce courbe articulée par l'une de ses extrémités en j, et comportant à l'extrémité opposée un bec i, dont la pointe saillit en dedans de la bague sous la pression d'une lame de ressort r', logée dans une rainure creusée à l'intérieur de la bague h. Ce chien comporte ni) talon saillant i, qui est destiné à s'encastrer dans le creux de la gorge annulaire C appartenant ait manchon <I>f,</I> afin d'empêcher la bagne lz de se séparer dudit manchon lorsqu'elle a été montée sur celui-ci, mais tout en lui permettant de tour ner librement autour de ce manchon.

En dernier lieu on place la couronne de billes x, puis la douille b, ensuite la deuxième couronne de billes .r', et finalement la demi- cuvette W, qui se visse sur l'extrémité du manchon f et sert à maintenir le tout en place et à régler le roulement.

Le dispositif ainsi constitué est complété par le dispositif tendeur habituel composé du ressort de rappel t, agissant sur uni le vier d', articulé sur l'axe e, et portant à son extrémité inférieure le petit pignon de ren voi d (fig. 1 et 2).

Le fonctionnement du dispositif est le suivant: En supposant que la chaîne c est sur le petit pignon 1 correspondant à la vitesse maxima, le manchon baladeur f et les pièces qu'il supporte sont à la position montrée fig. 4 et 10. La vis o constituant l'ergot de guidage du manchon f se trouve à la partie supérieure de la gorge hélicoïdale ou chemin de came G (fig. 10). Le crochet ou chien i' traverse la fenêtre .-i et sa pointe est accro chée dans la cannelure D. Dans cette posi tion le. chien ne ,fait aucune saillie en dehors du diamètre extérieur de la bague 7z et per met la rotation complète de la douille b, au tour de cette bague dans le sens de la flèche A V (fig. 4). En effet, quand la douille b est entraînée dans ce sens, sa dent intérieure fixe ou butée G glisse sur la périphérie de ladite bague h sans. rencontrer d'autre obstacle que la dent mobile n, mais étant donnée l'orien tation de celle-ci; cette butée l passe sur le dos incliné<B>de</B> cette dent et la fait s'abaisser à l'intérieur de soit logement en tournant autour de son axe contre l'action aptagoniste du ressort ni. La dent mobile ît. se relève aussitôt après le passage de la butée fixe 1, à chaque tour de la douille b. Comme le crochet i' est toujours resté engagé dans la cannelure D, la bagne la ne peut donc être entraînée par la douille lorsque cette dernière tourne clans le sens<I>AV,</I> lequel correspond à la marche en avant de la bicyclette. Il s'ensuit que la douille b et sa denture b' <I>res-</I> teront à la position représentée fig. 10 tant que le cycliste pédalera en sens normal et qu'il voudra gai#der la grande vitesse de m a rch e.

Si le cycliste veut au contraire changer de marche et passer à la vitesse minima, qui est donnée par le pignon 3, il effectuera un rétropédalage pour imprimer à la chaîne et aux pignons sur lesquels elle se trouve, titi mouvement en sens contraire. Dans cette rotation inverse de la douille b, sa butée<I>l</I> vient rencontrer l'avant de la dent mobile n (fig. 4), laquelle ne petit pas s'abaisser lors qu'elle reçoit une pression de face et consti tue au contraire un butoir. Il en résulte l'en traînement de la bague<I>h</I> par la douille b, dans le sens de la flèche A 1i (fig. 4). Dans cette rotation de la bague, la pointe du, cro chet i glisse d'abord sur le fond de la can nelure D et, comme celui-ci est en pente, il oblige ledit crochet i' à se soulever pour que sa pointe atteigne le bord en biseau de la fenêtre A et suive également cette deuxième pente pour atteindre la surface extérieure du manchon f sur laquelle elle glisse. La résis tance offerte par ce manchon, dont l'ergot o se trouve au point mort dans le chemin de came H doit être beaucoup plus grande que celle offerte par la bague h afin que la douille b puisse entraîner la bague seule et laisser le manchon immobilisé. Cette résistance est obtenue en opérant une pression continuelle sur la surface interne de ce manchon au moyèn de ressorts à lames interposés entre <B>là</B> surface interne de ce manchon et la sur face externe de l'axe e, et faisant l'office de freins dont la puissance est calculée suivant la résistance à obtenir.

Lorsque la pointe du crochet ï dans sa course rétrograde A k arrive à la fenêtre C du manchon f; elle s'engage dans cette ou verture, et la tension de son ressort<I>ni</I> la projette violemment sur la surface de l''axe e en produisant un bruit de déclic qui indique au cycliste la rencontre d'un premier cran par le crochet. Ce cran est le cran C qui correspond à la position à donner au dispo sitif pour obtenir la vitesse minima.

A ce moment, le cycliste cessant le rétro pédalage et reprenant le pédalage normal, 1e pignon b' est sollicité à nouveau à tourner en avant. Le dos de la butée l vient alors se coincer 'contre l'angle externe du crochet i, qui fait saillie sur la périphérie de la bague la (ainsi que l'indique la fig. 6). Il s'ensuit que la douille-pignon b <I>b'</I> entraîne cette ba gue dans le sens normal représenté par 1â flèche d V; et que ladite bague entraîne à soit tour (dans le même sens) le manchon f par l'intermédiaire du crochet i', qui s'appli que contre le bord droit de la fenêtre B (fig. 6) où le manchon f a déjà tourné d'un quart de tour dans le sens A V.

Ce manchon prend en conséquence autour de l'axe e un mouvement de rotation, et si multanément titi mouvement de translation, lequel est déterminé par le déplacement de l'ergot o dans le chemin hélicoïdal H. Quand la pointe du crochet i atteint la cannelure<I>D,</I> elle en descend la pente et va buter dans le cieux de cette cannelure, où elle s'arrête et détermine l'immobilisation complète du manchon f et de la bague h (position mon trée fig. 5 et 9). Si l'on compare les fig. 4 et 10, on voit bien la course longitudinale accomplie par le manchon f. Cette course de translation le long de l'axe e est égale à l'intervalle existant entre les pignons 1 et 3; afin que le pignon b' se trouve dans le plan du pignon 3.

Dans son mouvement de translation qui est très rapide le pignon b' fait sauter brus quement la chaîne c de dessus le pignon 1 et la déplace latéralement jusqu'au pignon 3, dans les dents duquel les vides de la chaîne s'engagent d'eux-mêmes par suite de la con tinuation du roulement de cette chaîne. La mise en place de ladite chaîne de transmis- sion: sur le pignon 3 détermine donc la marche du cycle à la vitesse minima.

Si le cycliste désire passer maintenant à, la vitesse moyenne, il opère un nouveau ré tropédalage pour produire les effets pi6cé- demment décrits et pour amener le crochet i', qui se trouve dans la fenêtre C (fig. 9) à s'engager dans la fenêtre B, puis il cesse de rétropédaler et reprend la marche en avant, ce qui détermine un nouvel entraînement du manchon par rotation et translation simulta nées et amène finalement ledit manchon à la position montrée fig. 7 et 8 après avoir accompli une course d'une valeur moitié moin dre que celle précédente. Le pignon b' est à ce moment dans le plan du pignon 2 et a tait sauter la chaîne de dessus le pignon 3 pour la transporter sur ledit pignon 2 et réa liser la marche à la vitesse moyenne.

Pour passer de cette vitesse moyenne à la grande, les mêmes opérations sont repro duites, afin que le crochet i', qui se trouve dans la fenêtre<I>B</I> et sur la cannelure<I>D</I> puisse venir dans la fenêtre A et faire effec tuer au manchon f nu quart de tour pour ].'amener à la position représentée fig. 4 et 10.

Le dispositif est établi pour que la chaîne c passe graduellement d'un pignon à l'autre dans les vitesses croissantes, c'est-à-dire du pignon 3 au pignon 2 et du pignon 2 au pignon 1, tandis que pour les vitesses dé croissantes la chaîne passe directement du pignon 1 au pignon 3 sans s'arrêter au pi gnon 2. Dans le premier cas (vitesses crois santes) la valeur du déplacement rotatif du manchon f dans le sens 3 y' est d'un quart de tour pour chaque changement de vitesse, tandis que dans le deuxième cas (vitesses décroissantes) la valeur de ce déplacement du manchon /' est d'un demi-tour. Quant à la translation ou déplacement longitudinal de ce manchon f sur son axe e, sa valeur est en raison du pas de la gorge hélicoïdale H, dans laquelle se déplace l'ergot o. Cet ergot accomplit donc la moitié du chemin de la gorge H. IL part dans la direction de la flèche (fig. 10) et va de la position 02 de cette figure à la position o de la fig. 5 quand il s'agit de transporter la chaîne c du pignon 1 au pignon 3. La course dudit ergot est limitée à un .quart du chemin de cette même gorge, c'est-à-dire de o en o1 (fig. 8) et de 0l en o (fig. 10) dans la direction des flèches quand la chaîne doit descendre une première fois du pignon 3 sur le pignon 2 et une deuxième fois du pignon 2 sur le pignon 1.

Il est possible de transporter la chaîne c du pignon 1 au pignon 2. Pour cela le rétro pédalage doit avoir une valeur suffisante pour que la bague h accomplisse trois quarts de tour dans le sens .À R et que le crochet i' parte de la fenêtre<I>A</I> (fig. 4) pour aller s'accrocher dans la fenêtre B en passant par la fenêtre C sans s'y arrêter. En revenant au pédalage normal, le manchon f effectue trois quarts de tour sous l'action de l'ergot o gui part de la position 02 (fig. 10) dans la direction de la flèche et passe par la posi tion o (fig. 5) pour aller jusqu'à la position o1 (fig. 8) et s'y arrêter. Le manchon f et la douille-pignon b b' coulissent donc sur l'axe e d'un bout à l'autre de celui-ci, d'abord de la position représentée fig. 10 à celle repré sentée fig. 5, puis ensuite ils reviennent en sens contraire jusqu'à mi-chemin pour s'im mobiliser à la position représentée fig. 8 et 1. La chaîne c est donc transportée du pignon 1 au pignon 3, mais elle ne s'arrête pas sur celui-ci et revient vers le pignon 2 sur le quel elle s'engrène définitivement.

Claims (2)

1. REVENDICATION Dispositif de commande par rétropédalage des changements de vitesse à chaîne unique et pignons multiples pour .bicyclettes, suppri mant toute espèce de transmission de com mande, caractérisé par le fait d'utiliser la chaîne elle-même pour agir directement par rétropédalage, sur le pignon balladeur habi tuel, actionné alors en sens inverse du sens normal, de manière que ce pignon arme un mécanisme produisant, lors du retour à la marche normale, la translation voulue dudit pignon balladeur et par elle le déplacement de la chaîne d'un pignon sur un autre. SOUS-REVENDICATIONS 1 Dispositif de commande par rétropédalage et sans aucun dispositif intermédiaire de transmission, des changements de vitesses à chaîne unique et à pignons multiples, pour bicyclettes selon la revendication, caractérisé par le fait que le pignon balla- deur sert à la fois de tendeur de chaîne et de transporteur de celle-ci pour la faire sauter d'un pignon et engrener sur un autre pignon, ce pignon balladeur étant solidaire d'une douille tournant sur roulements à billes et autour d'une bague disposée con- centriquement à un manchon qui est lui- même concentrique à un axe fige monté par l'une de ses extrémités sur un support solidaire du cadre de la bicyclette, la sur face de cet axe fige. étant entaillée d'un chemin hélicoïdal sans fin et d'une canne lure longitudinale et ce manchon étant entaillé d''une gorge annulaire et découpé d'un nombre de fenêtres égal à celui des vitesses, fenêtres réparties d'une manière déterminée sur la circonférence de la gorge du manchon, la bague étant fendue sur une partie de son pourtour pour recevoir deux pièces articulées en un point de leur surface sur un axe traversant l'épaisseur de cette bague, une première pièce courbe comportant à son extrémité libre un cro chet ayant un bec en pointe recourbé en dedans du diamètre intérieur de cette ba gue, et ayant son autre extrémité soumise à l'action d'un ressort tendant à faire saillir l'angle du crochet sur la périphérie de la bague, et comportant, en outre, un talon en saillie venant s'encastrer dans la gorge annulaire du manchon, une seconde .pièce en forme de dent de rochet, dont le talon est soumis à l'action d'un ressort qui fait saillir constamment la pointe de cette dent sur la périphérie de la bague.
2. 2 Dispositif selon la revendication et la sous- revendication 1, tel que représenté au des sin annexé.