FR2460248A1

FR2460248A1 - Cycle or moped gear change - has toothed pinions which slide on chain wheel to give rear ration required

Info

Publication number: FR2460248A1
Application number: FR7917138A
Authority: FR
Original assignee: LEMONIE REMY
Current assignee: LEMONIE REMY
Priority date: 1979-07-02
Filing date: 1979-07-02
Publication date: 1981-01-23

Abstract

The gear change has a disc chain wheel support (10) fixed on the pedal shaft. It has some moving parts (14) consisting of toothed pinions (16), which slide in radial openings (12) machined in the support. A slide controls movement of these. The slide is operated by a knob. In the radial openings are stop bearings (30) according to the ratio desired. These work with a bolt (32) on each moving part to lock them in a position determined according to the ratio desired. The slide moves in an opening in the cycle frame.

Description

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux changements de vitesse pour cycles et vélomoteurs. The present invention relates to improvements made to speed changes for cycles and mopeds.

A l'heure actuelle les cycles sont équipés de changements de vitesse du type dérailleur éventuellement combinés à un double ou triple plateau. Ces changements de vitesse présentent un certain nombre d'inconvénients bien connus, dont le principal est le risque, pendant la manipulation, de faire sauter la chaine. Par ailleurs, la réalisation de double ou triple plateau est onéreuse, compte tenu du grand nombre de pignons qu'il faut usiner et ces plateaux ne donnent pas entière satisfaction étant donné qu'il existe des "trous" inévitables entre les pignons du plateau. Cette invention se proposé d'apporter un changement de vitesse de conception originale supprimant l'emploi du système classique du dérailleur et ne présentant donc pas les inconvénients de ces systèmes connus.At the present time the cycles are equipped with gear changes of the derailleur type possibly combined with a double or triple chainring. These speed changes have a number of well-known drawbacks, the main one being the risk, during handling, of breaking the chain. Furthermore, the realization of double or triple plate is expensive, given the large number of pinions that must be machined and these plates are not entirely satisfactory since there are inevitable "holes" between the pinions of the plate. This invention proposes to provide a change of speed of the original design eliminating the use of the conventional derailleur system and therefore not having the drawbacks of these known systems.

Cette invention vise en conséquence un changement de vitesse pour cycles et vélomoteurs, caractérisé en ce qu'il comprend un plateau de pédalier constitué d'un support en forme de disque, fixé sur l'axe du pédalier et d'un certain nombre d'éléments mobiles, pourvus de portions de pignons crantés, pouvant se déplacer dans des glissières radiales, ménagées dans ledit support un chariot permettant de commander le déplacement simultané desditE éléments mobiles et une poignée de commande actionnant ce chariot. This invention therefore relates to a gear change for cycles and mopeds, characterized in that it comprises a bottom plate consisting of a disc-shaped support, fixed on the axis of the pedal and a number of mobile elements, provided with notched pinion portions, which can move in radial slides, formed in said support, a carriage making it possible to control the simultaneous movement of said mobile elements and a control handle actuating this carriage.

Selon une autre caractéristique de cette invention lesdites glissières radiales sont munies d'un certain nombre de paliers d'arrêt coopérant avec un verrou porté par chacun desdits éléments mobiles pourvus de portions de pignons crantés, afin d'assurer le blocage desdits éléments dans une position déterminée correspondant à un rapport de démultiplication donné. According to another characteristic of this invention, said radial slides are provided with a number of stop bearings cooperating with a latch carried by each of said movable elements provided with portions of toothed pinions, in order to ensure the locking of said elements in a position determined corresponding to a given gear ratio.

Selon une autre caractéristique de cette invention les paliers d'arrêt sont réalisés sous la forme d'une crémaillère montée entre deux flasques positionnés de chaque cté dudit support en forme de disque, la position de cet ensemble étant réglable radialement sur le plateau afin d'absorber le jeu résultant de 1' usure de la chaîne. According to another characteristic of this invention, the stop bearings are produced in the form of a rack mounted between two flanges positioned on each side of said disc-shaped support, the position of this assembly being radially adjustable on the plate in order to absorb the play resulting from the wear of the chain.

Selon encore une autre caractéristique de cette invention ledit chariot se déplace sur une glissière portée par le cadre du cycle et il est muni d'un galet de came, coopérant avec une rampe portée par chacun desdits éléments mobiles pourvus de portions de pignons crantés, pour déplacer successivement lesdits éléments, lorsqu'est actionnee la poignée de commande. According to yet another characteristic of this invention, said carriage moves on a slide carried by the frame of the cycle and it is provided with a cam roller, cooperating with a ramp carried by each of said mobile elements provided with notched pinion portions, for successively move said elements when the control handle is actuated.

Selon l'invention la poignée de commande comporte autant de positions qu'il existe de rapports de démultiplication obtenus par les différentes positions des éléments mobiles du plateau et elle est pourvue d'un verrou de sécurité et d'un poussoir permettant de monter ou de descendre les vitesses les unes après les autres, d'une tringle de transmission reliée au chariot et d'un inverseur de poussée. According to the invention, the control handle has as many positions as there are reduction ratios obtained by the different positions of the movable elements of the plate and it is provided with a safety lock and a push button for mounting or lower the gears one after the other, by a transmission rod connected to the carriage and a thrust reverser.

Selon encore une autre caractéristique de cette invention le changement de vitesses décrit ci-dessus est associé à deux pignons solidaires du moyeu de la roue arrière et à un système de fourchette actionné par tringlerie pour faire passer la chaîne alternativement d'un pignon à l'autre. According to yet another characteristic of this invention, the gear change described above is associated with two pinions integral with the hub of the rear wheel and with a fork system actuated by linkage for passing the chain alternately from one pinion to the other.

D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent divers exemples de réalisation non limitatifs. Sur les dessins
- la figure 1 est une vue en plan d'un plateau de pédalier
selon l'invention
- la figure 2 illustre une variante d'un détail de la figure 1;;
- la figure -3 représente schématiquement le système de commande
du déplacement des éléments mobiles du pédalier illustré par
la figure I
- la figure 4 est une vue en élévation du système de deux pi
gnons et de leur mécanisme de commande, équipant la roue
arrière et,
- la figure 5 est une vue partielle illustrant un mode de réa
lisation d'un mécanisme de commande du système représenté à
la figure 4.Other characteristics and advantages of this invention will emerge from the description given below with reference to the accompanying drawings which illustrate various non-limiting exemplary embodiments. On the drawings
- Figure 1 is a plan view of a bottom bracket
according to the invention
- Figure 2 illustrates a variant of a detail of Figure 1 ;;
- Figure -3 schematically represents the control system
displacement of the mobile components of the crankset illustrated by
figure i
- Figure 4 is an elevational view of the two pi system
gnons and their control mechanism, fitted to the wheel
back and,
- Figure 5 is a partial view illustrating a mode of sheave
of a system control mechanism shown in
Figure 4.

On se réfère en premier lieu à la figure 1
Ainsi qu'on peut le voir sur cette figure 1, le plateau de pédalier selon l'invention comprend un support 10, en forme de disque circulaire omportant un certain nombre de logements ou fenêtres 12 (trois dans cet exemple de réalisation). Dans chacune de ces fenêtres 12 est positionné un élément mobile, tel que 14, en forme de secteur circulaire, portant sur sa périphérie une portion de pignon cranté 16 destiné à recevoir la chaîne du cycle.We first refer to Figure 1
As can be seen in this FIG. 1, the bottom bracket according to the invention comprises a support 10, in the form of a circular disc carrying a certain number of housings or windows 12 (three in this exemplary embodiment). In each of these windows 12 is positioned a movable element, such as 14, in the form of a circular sector, carrying on its periphery a portion of toothed pinion 16 intended to receive the chain of the cycle.

Cet élément mobile 14 est en outre pourvu d'ue pièce rapportée 18 munie d'une rampe 20 dont le rôle sera expliqué plus loin, et il est monté sur un support 22 pouvant se déplacer entre deux glissières 24, 26 ménagées sur les bords latéraux de la fenêtre 12.This movable element 14 is further provided with an insert 18 provided with a ramp 20 whose role will be explained below, and it is mounted on a support 22 which can move between two slides 24, 26 formed on the lateral edges from window 12.

Un ressort de rappel 28 sollicite constamment vers l'axe du pda- lier l'ensemble mobile ainsi décrit. On conçoit que l'on réalise ainsi selon l'invention un plateau de pédalier à rapport de démultiplication variable, par déplacement radial simultané des divers éléments mobiles tels que 14. Sur la figure 1 on a représenté ces éléments occupant chacun des positions radiales différentes.A return spring 28 constantly biases towards the axis of the pedal assembly the movable assembly thus described. It is understood that one thus realizes according to the invention a bottom bracket with variable gear ratio, by simultaneous radial displacement of the various movable elements such as 14. In Figure 1 there is shown these elements each occupying different radial positions.

L'invention prévoit bien entendu des moyens permettant de bloquer chacun des éléments mobiles 14 dans la position déterminée correspondant au rapport de démultiplication choisi par l'utili-sateur. The invention of course provides means for locking each of the movable elements 14 in the determined position corresponding to the gear ratio chosen by the user.

Dans cet exemple de réalisation ces moyens consistent en un certain nombre de paliers d'arrêt 30 ménagés dans l'une des glissières 26 et sur lesquels peut venir en prise un verrou 32 articulé sur un axe 34 solidaire du support 22 et rappelé par un res /de sort en position verrouillage.Dans l'exemple de réalisation re- présenté sur la figure 1 on a prévu cinq paliers d'arrêt 30 donnant successivement des plateaux ayant le nombre de dents suivants (le 10 palier étant celui situé le plus près de l'axe du pédalier et pour lequel le plateau présente le diamètre le plus faible)
10 palier = 45 dents
20 palier = 48 dents
30 palier = 51 dents
40 palier = 54 dents
50 palier = 57 dents
On peut bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention prévoir un nombre supérieur de paliers ce qui permet d'obtenir un plus grand nombre de positions intermédiaires pour les éléments mobiles et donc un plus grand nombre de rapports de démultiplication successifs.In this exemplary embodiment these means consist of a number of stop bearings 30 formed in one of the slides 26 and on which can engage a lock 32 articulated on an axis 34 integral with the support 22 and recalled by a res / of exit in the locking position. In the embodiment shown in FIG. 1, five stop bearings 30 are provided, giving successively plates with the following number of teeth (the 10 bearing being the one located closest to the bottom bracket axle and for which the chainring has the smallest diameter)
10 bearing = 45 teeth
20 bearing = 48 teeth
30 bearing = 51 teeth
40 bearing = 54 teeth
50 bearing = 57 teeth
It is of course, without departing from the scope of the invention to provide a higher number of bearings which makes it possible to obtain a greater number of intermediate positions for the mobile elements and therefore a greater number of successive gear ratios.

Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1, chaque verrou 32 est prolongé par une came 36 dont le rolsera expliqué plus loin. As can be seen in Figure 1, each latch 32 is extended by a cam 36 whose rolsera explained below.

Dans la variante représenté à la figure 2, l'ensemble des paliers 30' se présente sous la forme d'une crémaillère maintenue entre deux flasques 38, positionnés de part et d'autre du support 10 et fixés sur ce dernier à l'aide de vis 40 ou similaire. On peut ainsi modifier la position des paliers d'arrêt 30 par rapport aux éléments mobiles 14 ce qui permet d'assurer un rattrapage du jeu résultant de l'usure de la chaîne. il suffit, à cet effet, d'enlever l'ensemble constitué par la crémaillère 30' et les flasques 38, d'interposer une cale d'épaisseur (pouvant être simplement constituée par un empilage de feuilles de clinquant) entre le support 10 et cet ensemble et de le remettre en place par serrage de la vis 40. In the variant shown in Figure 2, all of the bearings 30 'is in the form of a rack held between two flanges 38, positioned on either side of the support 10 and fixed on the latter using of screws 40 or similar. It is thus possible to modify the position of the stop bearings 30 with respect to the movable elements 14 which makes it possible to ensure that the play resulting from the wear of the chain is taken up. for this purpose, it suffices to remove the assembly constituted by the rack 30 ′ and the flanges 38, to interpose a shim (which may simply consist of a stack of foil sheets) between the support 10 and this assembly and replace it by tightening the screw 40.

L'invention prévoit, par ailleurs, des moyens permettant de déplacer successivement les différents éléments mobiles 14 pour les amener rapidement dans la position correspondant au rapport de démultiplication choisi par l'utilisateur. Ces moyens ont été représentés à la figure 3. Ils se composent de deux éléments reliés l'un à l'autre : un chariot de commande désigné dans son ensemble par la référence 42, monté sur le cadre du cyle à proximité du pédalier et une poignée de commande, désignée dans son ensemble par la référence 44, montée également sur le cadre, à proximité de la main de l'utilisateur. The invention also provides means for successively moving the various movable elements 14 to quickly bring them into the position corresponding to the gear ratio chosen by the user. These means have been represented in FIG. 3. They consist of two elements connected to each other: a control carriage designated as a whole by the reference 42, mounted on the frame of the cyle near the pedals and a control handle, designated as a whole by the reference 44, also mounted on the frame, near the hand of the user.

Le chariot 42 comprend un support 46 fixé sur la base du cadre du cycle, à proximité du pédalier, formant une glissière fixe sur laquelle peut se déplacer le chariot proprement dit 48 portant un galet de came 50. Sur r le support 46 est fixé un longeron 52 sur lequel est articulée en 56 une biellette 54. Cette biellette, reliée au chariot 48 par un tirant réglable 52 assure la translation de ce--dernier dans la glissière 46. A cet effet la biellette 54 est reliée par tout moyen voulu, par exemple par un câble tel que 60, à la poignée de commande 44. La biellette 54 est rappelée par un ressort 62.Pour simplifier le dessin, on a représenté sur la figure 1, uniquement le galet 50 du chariot 4iw
La poignée de commande 44 se présente sous la forme d'un secteur denté 64, muni d'un nombre de dents 66 correspondant au nombre de rapports à obtenir, donc au nombre de paliers 30 (cinq dans cet exemple de réalisation) et d'un verrou 68, actionné par la poignée de manoeuvre proprement dite 74, pouvant venir se bloquer sur l'une quelconque des dents 66. Ce verrou 68 est libéré par un poussoir 70 afin de permettre de monter ou de descendre les vitesses les unes après les autres. Le mouvement de la poignée 74 est transmis au chariot 48 par l'intermédiaire d'une tringle de transmission'8 laquelle est fixée une extrémité du cible 60, ou similaire, dont l'autre extrémité est attachée à la biellette articulée 54.The carriage 42 comprises a support 46 fixed on the base of the cycle frame, close to the crankset, forming a fixed slide on which the carriage itself 48 can move, carrying a cam roller 50. On the support 46 is fixed a spar 52 on which a link 54 is articulated at 56. This link, connected to the carriage 48 by an adjustable tie rod 52 ensures the translation of the latter - in the slide 46. To this end, the link 54 is connected by any desired means, for example by a cable such as 60, to the control handle 44. The link 54 is recalled by a spring 62. To simplify the drawing, there is shown in FIG. 1, only the roller 50 of the 4iw carriage
The control handle 44 is in the form of a toothed sector 64, provided with a number of teeth 66 corresponding to the number of reports to be obtained, therefore to the number of bearings 30 (five in this embodiment) and of a lock 68, actuated by the actual operating handle 74, which can be blocked on any one of the teeth 66. This lock 68 is released by a pusher 70 in order to allow the gears to be raised or lowered one after the other. other. The movement of the handle 74 is transmitted to the carriage 48 by means of a transmission rod 8 which is fixed one end of the target 60, or the like, the other end of which is attached to the articulated link 54.

Le changement de vitesse ainsi décrit fonctionne de la façon suivante
Lorsque l'utilisateur veut changer de rapport, par exemple, lorsqu'il veut monter les vitesses, il actionne la poignée 74 en appuyant simultanément sur le poussoir 70. il peut ainsi positionner la verrou 68 sur la dent 66 correspondant au rapport choisi. Ce déplacement de la poignée provoque un déplacement correspondant du chariot 48 par l'intermédiaire de la tringle de transmission 72, du câble 60, de la biellette 54 et du tirant réglable 58. Le galet de came 50 (figure 1) porté par le chariot 48 provoque alors, en appuyant sur la rampe 20, un déplacement radial des éléments mobiles 14 du plateau, qui viennent se positionner au palier supérieur en se verouillant dans cette position par la coopération des verrous 3Z2 et d'un palier déterminé 30.En un tour du plateau 10,trous les éléments mobiles qu'il supporte seront montés au palier supérieur, provoquant ainsi rapidement et sans risque de faire sauter la chaîne, le passage dans le rapport choisi, fonction de la position de la poignée de commande 74.The gear change thus described operates in the following manner
When the user wants to change gears, for example, when he wants to increase the gears, he actuates the handle 74 by pressing simultaneously on the pusher 70. he can thus position the lock 68 on the tooth 66 corresponding to the chosen gear. This displacement of the handle causes a corresponding displacement of the carriage 48 via the transmission rod 72, the cable 60, the link 54 and the adjustable tie rod 58. The cam roller 50 (FIG. 1) carried by the carriage 48 then causes, by pressing the ramp 20, a radial displacement of the movable elements 14 of the plate, which come to be positioned at the upper bearing by locking in this position by the cooperation of the latches 3Z2 and of a determined bearing 30.In a turn of the plate 10, holes the movable elements which it supports will be mounted on the upper bearing, thus causing quickly and without risk of blowing up the chain, the shift into the chosen gear, depending on the position of the control handle 74.

Pour descendre les vitesses, on actionne la poignée 74 dans l'autre sens, ce qui déplace le galet 50 qui vient appuyer sur la came 36 du verrou de blocage 32 ; celui-ci se déverrouille et sous l'action du ressort de rappel 28, provoque la descente des élément mobiles 14 au palier inférieur. To lower the speeds, the handle 74 is actuated in the other direction, which moves the roller 50 which comes to press on the cam 36 of the locking bolt 32; it unlocks and under the action of the return spring 28, causes the movable element 14 to descend to the lower bearing.

Il ressort de la description faite ci-dessus que l'invention apporte un changement de vitesse permettant de réaliser le nombre de rapports voulus en choisissant un nombre correspondant de paliers 30. IA n'existe aucun risque de voir sauter la chaîne étant donné que cette dernière est constamment au contact des portions de pignons crantés 16 du plateau Bien entendu l'ensemble des éléments mobiles 14 du plateau est protégé par une plaque, par exemple en verre acrylique type Plexiglas
Le dispositif décrit ci-dessus peut encore être perfectionné en le combinant au système représenté aux figures 4 et 5.It emerges from the description given above that the invention provides a change of speed allowing the desired number of reports to be achieved by choosing a corresponding number of bearings. There is no risk of the chain skipping since this the latter is constantly in contact with the portions of notched pinions 16 of the plate. Obviously, all of the movable elements 14 of the plate are protected by a plate, for example made of Plexiglas type acrylic glass.
The device described above can be further improved by combining it with the system shown in FIGS. 4 and 5.

La figure 4 représente un moyeu de roue arrière équipé de deux pignons 80 - 82 calés sur le moyen . L'invention prévoit des moyens permettant de faire passer la chaîne 84 d'un pignon sur l'autre,
Ces moyens consistent essentiellement en une fourchette arti culée 86, dans laquelle passe la chaîne 84, et un système de commande, désigné dans son ensemble par la référence 88, actionnant la fourchette. Dans l'exemple de réalisation représenté, ce système de commande comprend un ensemble de biellettes articulées d'une part en 90 sur la fourchette 86 et d'autre part en 92 sur une platine 94, déplacé par une tringle 96 entraîné en rotation par l'utilisateur à l'aide du système de commande représenté à la figure 5. Ce système comprend un levier 98 se déplaçant dans un piston à ressort 100 entre deux positions.Un renvoi de biellettes articulées 102 transforme les déplacements en translation du levier 98 en une rotation de la tringle 96 ce qui déplace la fourchette 86 entre les deux positions pour lesquelles la chaîne engrène sur l'un ou l'autre des pignons 80 et 82. Un disque 104 empêche la chaîne de s'échapper.FIG. 4 represents a rear wheel hub equipped with two pinions 80 - 82 wedged on the means. The invention provides means for passing the chain 84 from one sprocket to the other,
These means essentially consist of an articulated fork 86, through which the chain 84 passes, and a control system, generally designated by the reference 88, actuating the fork. In the embodiment shown, this control system comprises a set of links articulated on the one hand at 90 on the fork 86 and on the other hand at 92 on a plate 94, moved by a rod 96 driven in rotation by the user using the control system shown in Figure 5. This system includes a lever 98 moving in a spring piston 100 between two positions. A return of articulated links 102 transforms the translational movements of the lever 98 into a rotation of the rod 96 which moves the fork 86 between the two positions for which the chain meshes with one or the other of the sprockets 80 and 82. A disc 104 prevents the chain from escaping.

A la place de l'ensemble de biellettes articulées sur la fourchette 86 on peut prévoir un système de ressort et de tringle (non représenté) permettant de maintenir la chaîne entre les deux parois de la fourchette 86 sans les toucher. In place of the set of links articulated on the fork 86, a spring and rod system (not shown) can be provided which makes it possible to maintain the chain between the two walls of the fork 86 without touching them.

Le système décrit ci-dessus assure un changement très rapide par passage de la chaîne d'un pignon sur l'autre, par une simple poussée ou traction exercée sur le levier 98. The system described above ensures a very rapid change by passing the chain from one sprocket to the other, by a simple push or pull exerted on the lever 98.

Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. It remains to be understood that this invention is not limited to the various embodiments described and shown, but that it encompasses all variants thereof.

Claims

1.- Changing gears for cycles and mopeds, characterized in that it comprises: a bottom bracket consisting of a disc-shaped support, fixed on the crank axle and of a certain number of mobile elements , provided with toothed pinion portions, which can move in radial guides formed in said support; a cart for controlling the simultaneous movement of said movable elements and a control handle, actuated by the user to move said cart.

2.- gear change according to claim 1, characterized in that said radial slides are provided with a number of stop bearings, corresponding to the number of gear ratio desired, which cooperate with a lock carried by each of said elements mobile provided with notched pinion portions, in order to ensure the blocking of these elements in a determined position corresponding to a given gear ratio.

3.- Gear change according to one of claims 1 or 2, characterized in that said carriage moves on a slide carried by the frame of the cycle and it is provided with a cam roller cooperating with a ramp carried by each said movable elements provided with notched pinion portions, for successively moving said elements, when the control handle is actuated.

4.- Gear change according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the stop bearings are made in the form of a rack mounted between two flanges positioned on each side of said disc-shaped support, the position of this assembly being radially adjustable on the plate in order to absorb the play resulting from the wear of the chain.

5.- Gear change according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the control handle has a sector. toothed, provided with a number of teeth corresponding to the number of bearings of the radial slides and a lock, actuated by the handle proper, which can come to lock on any one of the teeth.

6.- Gear change according to claim 5, characterized in that there is provided a pusher for blocking and releasing the bolt to allow mounting or ash speeds one after the other.

7.- Gear change according to any one of the preceding claims, characterized in that the movements of the handle are transmitted to said carriage via a connecting cable.

8.- Gear change according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises on the hub of the rear wheel a set of two toothed pinions of different diameters and a means for passing the chain d 'one gear on the other.

9.- Gear change according to claim 8, characterized in that the hub for passing the chain from one sprocket to the other consists of a fork, through which the chain passes, moved by a system of articulated links allowing to bring it by rotation, in a position for which the fork directs the chain on the pinion corresponding to the desired ratio.