WO1993009992A1 - Systeme complet de transmission integrale pour velos avec adaptation aux motos - Google Patents

Systeme complet de transmission integrale pour velos avec adaptation aux motos Download PDF

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WO1993009992A1
WO1993009992A1 PCT/FR1992/001084 FR9201084W WO9309992A1 WO 1993009992 A1 WO1993009992 A1 WO 1993009992A1 FR 9201084 W FR9201084 W FR 9201084W WO 9309992 A1 WO9309992 A1 WO 9309992A1
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wheel
transmission
fork
gears
transmission mechanism
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PCT/FR1992/001084
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Inventor
Pierre Bourdillon
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Pierre Bourdillon
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
    • B62M11/145—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the bottom bracket
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M17/00—Transmissions characterised by use of rotary shaft, e.g. cardan shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M23/00—Transmissions characterised by use of other elements; Other transmissions

Definitions

  • TITLE COMPLETE FULL TRANSMISSION SYSTEM FOR BIKES WITH ADAPTATION TO MOTORCYCLES.
  • the invention presented here relates to a two-wheel drive transmission assembly for bicycles and motorcycles.
  • bikes are equipped with a crankset with one or more chainrings, a chain, a rear drive wheel with freewheel with toothed gears of different sizes.
  • the gears are obtained, via derailleurs, by positioning the chain on the various chainrings and toothed sprockets.
  • the bicycle transmission described below does not contain a chainwheel, chain, rear chain sprockets or derailleur, but includes a 16-speed gearbox housed in the crankset hub, 2 drive shafts, one for the rear wheel and one for the front wheel, the movements of which are transmitted to the wheels by angle gears and freewheel for the rear wheel, and idler gears with "imitation differential" and freewheel for the front wheel.
  • bottom frame rails are found very high, which limits any contact of the frame with the environment. It is the ideal shape for mountain bikes. - No visible mechanical parts, except, of course, the pedals, at the bottom of the bottom bracket. Therefore, no risk of deterioration due to impacts with stones or rocks.
  • the all-wheel drive mountain bike (MTB) will be the only one that allows you to put all your weight on the front wheel (for example, in a dancer) to climb difficult passages without the risk of loss of grip.
  • the gearbox is located in the hub (0) of the crankset. This hub must therefore have a sufficient diameter (about 11 cm) to contain all the gears
  • Figure 1 and Figure 2 (the box and a section).
  • the crankshaft carries, in an integral manner, four primary toothed pinions (1 - 2 - 3 - 4) whose diameters are respectively (2.4 cm - 3.8 cm - 5.3 cm - 6 cm).
  • the bevel pinion (7) which drives the two output shafts (8) is integral with the pinions (A, B, C and D) whose diameters are respectively (6cm- 5cm- 4cm- 3cm). This assembly, mounted on balls, turns freely on the bottom bracket axle.
  • gear sets A, B, C or D is selected by pressing the corresponding pin (only one at a time, the three other toothed rings must continue to rotate freely under penalty of blocking the box.)
  • the final gearbox report will be a combination of the primary and secondary reports.
  • the speed is controlled by rotating a shaft (9) on which are fixed cams (10) which press on the pins.
  • the correct positioning of the cams makes it possible to obtain speed control in order, even with the return of the speed number selected on the handlebars.
  • the case containing the gearbox can be perfectly sealed, it is possible to introduce a fluid oil base to improve its operation.
  • the rear drive shaft is located inside the right frame tube. On the wheel side, it is fitted with a bevel gear 4 cm in diameter and rotates twice as fast as the wheel.
  • the bevel gear wheel is 8 cm in diameter and is mounted on a freewheel as for conventional bicycle sprockets.
  • Figure 3 (the bike, with a classic frame shape, seen from the right side).
  • the front drive shaft (8) is located at
  • Figure 4 (the bike, with a suitable all-terrain frame, seen from the right side).
  • the transmission shaft at the outlet of the box (8 ') drives, via a relay box (0'), the two shafts (8) located inside the bottom tubes of the frame, which themselves same, are perpendicular to the tube supporting the saddle and to the pivot axis of the fork.
  • Figure 5 (the fork seen from the front).
  • front transmission (8) rotates clockwise.
  • the pinion (11) also.
  • the gears (12) are driven and actuate the shafts (14) by
  • the shafts (14), integral with the bevel gears (15) drive the toothed wheels (16) and therefore the gears (17) which, in turn, rotate in the same direction, which has the effect of driving the gables (18) relative to the axis of the wheel and therefore the wheel itself at the same speed as the pinions (16). Or more precisely, at the average speed of the two toothed wheels (16), their speed being able to vary during changes of angle of the handlebar.
  • FIGURE 6 (the motorcycle fork seen from the front).
  • the drive shaft to the front wheel comes from the motorcycle gearbox.
  • a differential between the front and rear drive shafts is essential when exiting the gearbox.
  • the shaft for the rear wheel is mounted as is already common for many motorcycles that do not have a chain.
  • the drive shaft for the front wheel drives a pinion (11) in contact with pinions (12) which rotate freely around the pivot axis of the fork (12 ').
  • Figure 7 (the front wheel seen from the front).
  • the brake discs (21) are mounted without problem on the wheel, as at present.
  • the different sealed ball bearings and the O-rings (22) make it possible to have completely sealed casings (23) in which it is possible to put oil.
  • This patent concerns the transmission to the front wheel of a driving force for a motorcycle.
  • It includes a motor shaft fitted with a universal joint, idler gears and a sliding shaft mounted in the telescopic fork.
  • the patent which is the subject of the present filing does not specifically include a gimbal. the articulation of the fork, which also allows the fork to pivot at an angle of more than 90 °. (no gimbal allows it).
  • my mechanism can only work if it has two shafts (one in each tube of the fork) to bring the driving force to the front wheel.
  • a single shaft assembly cannot therefore follow the same operating principle.
  • This patent concerns a gearbox with gears still in gear.
  • gear selection is done by a shaft which, by turning, pushes a lever, and only one, which makes the corresponding primary pinion integral with the primary shaft which carries it.
  • the selection was made by a tree which, by turning, pushes rods, two by selected speed, which, on the contrary, block the rotation of toothed crowns.
  • this patent relates to a 13-speed gearbox for pedal cycles.
  • the Hartmann system is designed to be installed in the bottom bracket which is also the hub of the front wheel of a cycle. (recumbent trike or bike. as shown in the abstract). My system, mounted in the bottom bracket, is, on the contrary, particularly suitable for classic bikes.
  • the Hartmann gear selection system is a dog clutch system, controlled by cables, (cables that make an angle of 90 ° set with a box, ie wonder how we can change them when they break, which will be inevitable). This interconnection secures the selected pinion with the shaft on which it is mounted.
  • My selection system blocks a toothed crown, which causes the drive of the corresponding shaft, very different mechanism on the principle used, compared to
  • the selection system is always a dog clutch system, controlled by cables. (with an angle of 90 °!). My system does not use interconnection.
  • the 16 speeds are obtained by combinations of 3 stages of ratios, (2 times 5 speeds plus a direct catch).
  • the 16 speeds of my patent are obtained by combinations of 2 stages, (4 times 4 speeds without direct drive).
  • the pieces always rotate in the same direction, or do not rotate, when they are blocked by the rods. This is not the case with the Hartmann mechanism, where certain parts turn, either in one direction or the other, which forces it to mount three complex systems of ratchet wheels ( Figures 4 and 6 of its plans) .

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Abstract

L'invention présentée ici concerne un ensemble de transmission à deux roues motrices pour bicyclettes et motocyclettes. Cette transmission ne contient ni plateau denté de pédalier, ni chaîne, ni pignons de chaîne arrière, ni dérailleurs, mais comprend une boîte de 16 vitesses logée dans le moyeu (0) du pédalier, 2 arbres de transmission (8), un pour la roue arrière et un pour la roue avant, dont les mouvements sont transmis aux roues par des pignons d'angle et roue libre pour la roue arrière, et pignons de renvoi (11, 12 et 13), deux arbres (14), pignons coniques (15 et 16), 'simili-différentiel' et roue libre pour la roue avant. La transmission peut ne comporter aucun cardan. Le mécanisme selon l'invention est particulièrement destiné aux vélos et motos tout terrain ainsi qu'aux motos de compétition.

Description

TITRE : SYSTEME COMPLET DE TRANSMISSION INTEGRALE POUR VELOS AVEC ADAPTATION AUX MOTOS.
DESCRIPTION :
L'invention présentée ici concerne un ensemble de transmission à deux roues motrices pour bicyclettes et motocyclettes.
COMPARAISON AVEC LA TECHNIQUE ACTUELLE :
Actuellement, les vélos sont équipés d'un pédalier avec un ou plusieurs plateaux dentés, d'une chaîne, d'une roue motrice arrière avec roue libre à pignons dentés de tailles différentes.
Les vitesses sont obtenues, par l'intermédiaire de dérailleurs, en positionnant la chaîne sur les différents plateaux et pignons dentés.
La transmission de vélo décrite ci-après ne contient ni plateau denté de pédalier, ni chaîne, ni pignons de chaîne arrière, ni dérailleurs, mais comprend une boite de 16 vitesses logée dans le moyeu du pédalier, 2 arbres de transmission, un pour la roue arrière et un pour la roue avant, dont les mouvements sont transmis aux roues par des pignons d'angle et roue libre pour la roue arrière, et pignons de renvoi avec "simili-différentiel" et roue libre pour la roue avant.
La transmission peut ne comporter aucun cardan. ( Voir figure 4 .)
AVANTAGES DE LA TRANSMISSION FAISANT L'OBJET DU BREVET :
Les avantages d'une telle transmission sont les suivants (en comparaison des vélos existant actuellement). - Pas de plateaux de pédalier, donc une garde au sol bien meilleure très appréciable pour les vélos tout-terrain. - Avec un cadre comme celui présenté à la figure 4, il n'y a aucun cardan dans toute la transmission et les
longerons bas du cadre se retrouvent très haut, ce qui limite tout contact du cadre avec l'environnement. C'est la forme idéale pour les vélos tout terrain. - Aucune pièce mécanique apparente, sauf, bien sûr, les pédales, au niveau du moyeu de pédalier. Donc, pas de risque de détérioration dû aux chocs avec des caillous ou des rochers.
- Pas de dérailleur, qui est une pièce fragile nécessitant une protection particulière, donc pas d'ennuis de
dérailleur.
- Pas de chaîne, qui travaille presque toujours dans de mauvaises conditions, car tordue en fonction des vitesses utilisées, et pas de chaîne, c'est :
■ pas de risque de déraillement,
■ pas de risque de rupture qui garantit la panne,
■ pas de risque de se salir,
■ pas de problème de tension de chaîne,
■ pas de risque de prendre des herbes, de la boue, des branches dans la mécanique.
■ pas d'usure de la chaîne (qui oblige régulièrement son remplacement ainsi que celui des pignons arrières).
- Possibilité d'avoir une seule et unique commande pour passer les 16 vitesses, et en plus, dans l'ordre.
- Etagement des vitesses bien meilleur :
Par exemple, avec un vélo classique équipé de
"21 vitesses" : 3 plateaux de 28, 38, et 48 dents et 7 pignons de 13, 15, 18, 21, 24, 28 et 32 dents, les rapports sont:
Figure imgf000004_0001
On constate que sur les 21 rapports, certains sont si proches l es uns des autres qu ' i l s ne présentent aucun intérêt pour l'utilisateur. Ce qui signifie qu'en fait, seuls 15 rapp s sont utiles
Figure imgf000004_0002
En outre, lorsque vous êtes sur votre vélo, même avec des vitesses indexées, vous êtes obligé de regarder la position de la chaîne pour savoir sur quel rapport vous êtes. Ce qui n'est pas particulièrement pratique.
Sans compter que vous êtes bien incapable de reconnaître les différents rapports pour les utiliser dans l'ordre. Ce qui, de toute façon, serait très difficile à réaliser dans la pratique puisqu'il faudrait jouer à la fois du dérailleur et du changement de plateau. La réalité est que vous êtes loin de vous servir des 15 rapports utiles.
Avec la boite de vitesses proposée ici, tous ces
inconvénients disparaissent et les 16 rapports sont tous utilisables.
Les rapports (entre le pédalier et les roues) sont les suivants
Figure imgf000005_0001
- Démontage de la roue arrière particulièrement aisé,
puisqu'il n'y a ni chaîne, ni dérailleur et il se fait vers l'arrière du vélo et non plus vers l'avant.
- Possibilité de passer les vitesses à l'arrêt.
- Possibilité d'utiliser les vitesses extrêmes sans risque de tension trop forte ou trop faible de la chaîne (puisqu il n'y en a pas ).
- Possibilité de passer d'une vitesse à une autre très différente sans passer par les vitesses intermédiaires.
EN CE QUI CONCERNE LA TRACTION DE LA ROUE AVANT :
- Le V.T.T. (vélo tout terrain ) à traction intégrale sera le seul qui permette de mettre tout son poids sur la roue avant ( par exemple, en danseuse ) pour grimper des passages difficiles sans risque de perte d'adhérence.
- La transmission proposée n'utilise aucun cardan au niveau de l'articulation de la fourche. Il en résulte qu'il n'y a aucun effet de "fading" dû à la variation d'angle du cardan lors de la marche, et surtout, il est possible de faire pivoter la fourche jusqu'à, un angle de 90° à gauche comme à. droite. Ce qui est inconcevable avec un cardan qui est pourtant la base de nombreux brevets concurrents.
DESCRIPTION DU VELO EQUIPE DE CETTE NOUVELLE TRANSMISSION :
La transmission complète d'un tel vélo se décompose en 3 éléments mécaniques. Ces éléments sont indissociables pour obtenir un vélo à deux roues motrices car un V.T.T. sans vitesses n'aurait pas grand intérêt. Cependant, on peut très bien imaginer un vélo simplement équipé de la boite de vitesses et d'une seule roue motrice arrière. De même, la transmission de la force motrice à la roue avant peut être utilisée pour les motos.
Ces 3 éléments sont :
- Le pédalier et sa boite de 16 vitesses.
- L'arbre de transmission et le moyeu de roue arrière.
- Les arbres de transmission et le moyeu de roue avant.
1 - LE PEDALIER ET SA BOITE DE 16 VITESSES :
La boite de vitesses est située dans le moyeu (0) du pédalier. Ce moyeu doit donc avoir un diamètre suffisant, ( environ 11 cm ) pour contenir tous les engrenages
nécessaires.
Figure 1 et figure 2 : ( la boîte et une coupe ).
L'arbre de pédalier porte, de manière solidaire, quatre pignons dentés primaires (1 - 2 - 3 - 4) dont les diamètres sont respectivement de ( 2.4 cm - 3.8 cm- 5.3 cm - 6 cm).
En regard de ces pignons sont disposés des engrenages satellites (1'- 2'- 3'- 4') qui tournent librement sur des axes fixés à une cage (5) qui elle-même tourne à
l'intérieur du moyeu (0). Ces satellites sont en contact permanent avec des couronnes dentées dont le diamètre intérieur est de 10 cm (1"- 2"- 3"- 4" ) montées sur billes. Ces quatre couronnes tournent librement, mais chacune d'elles peut être bloquée par une pige (6). Le rapport primaire de la boite, réalisé par l'un des quatre ensembles d'engrenages 1, 2, 3 ou 4, est sélectionné en enfonçant la pige correspondante, (une seule à la fois, les trois autres couronnes dentées devant continuer à tourner librement sous peine de bloquer la boite.)
Le pignon conique (7) qui entraîne les deux arbres de sortie (8) est solidaire des pignons (A, B, C et D) dont les diamètres sont respectivement de (6cm- 5cm- 4cm- 3cm). Cet ensemble, monté sur billes, tourne librement sur l'axe de pédalier.
Ces pignons (A, B, C et D), en contact avec les
satellites (A'-B'-C'-D') libres sur des axes fixés à la même cage (5) que pour les satellites (1' -2' -3' -4'), entraînent les couronnes (A"-B"-C"-D") qui comme ci-dessus peuvent être bloquées, chacune, par une pige. Le rapport secondaire de la boite, réalisé par l'un des quatre
ensembles d'engrenages A, B, C ou D, est sélectionné en enfonçant la pige correspondante, (une seule à la fois, les trois autres couronnes dentées devant continuer à tourner librement sous peine de bloquer la boite.)
Le rapport final de la boite de vitesses sera une combinaison du rapport primaire et du rapport secondaire.
Ce rapport se calcule très simplement et est égal à :
Diamètre du pignon secondaire (A, B, C ou D)
R =
Diamètre du pignon primaire (1, 2, 3 ou 4)
Les dimensions de tous les pignons de la transmission sont données à titre indicatif pour montrer simplement que la gamme de rapports obtenus entre le pédalier et les roues ( 0.80 à 4.00 ) est du même ordre que celui existant sur les vélos classiques à chaîne ( 0.88 à 3.69 pour notre vélo modèle ).
La commande des vitesses s'effectue en faisant tourner un arbre (9) sur lequel sont fixées des cames (10) qui appuient sur les piges. Le positionnement correct des cames permet d'obtenir la commande des vitesses dans l'ordre, avec même le renvoi du numéro de vitesse sélectionnée au guidon.
Le boitier contenant la boite de vitesses pouvant être parfaitement étanche, il est possible d'y introduire un fond d'huile fluide pour en améliorer le fonctionnement.
2 - L'ARBRE DE TRANSMISSION ET LE MOYEU DE ROUE ARRIERE :
L'arbre de transmission arrière est situé à l'intérieur du tube droit du cadre. Il est équipé, côté roue, d'un pignon conique de 4 cm de diamètre et tourne deux fois plus vite que la roue.
Le pignon conique de roue a 8 cm de diamètre et est monté sur roue libre comme pour les pignons de vélos classiques.
Le rapport final entre le pédalier et la roue est indiqué dans le tableau (II).
3 - LES ARBRES DE TRANSMISSION ET LE MOYEU DE ROUE AVANT:
Figure 3 : ( le vélo, avec une forme de cadre classique, vu du côté droit ).
L'arbre de transmission avant (8) est situé à
l'intérieur du tube du cadre reliant le moyeu de pédalier (0) à l'avant du vélo.
Une ouverture pratiquée dans ce tube permet de faire sortir l'arbre par l'intermédiaire d'un cardan qui n'est utilisé ici que pour respecter la forme classique des cadres de vélos.
Figure 4 : ( le vélo, avec un cadre adapté tout terrain, vu du côté droit ).
L'arbre de transmission en sortie de boîte (8')entraine, par l'intermédiaire d'un boîtier relais (0'), les deux arbres (8) situés à l'intérieur des tubes bas du cadre, qui, eux-mêmes, sont perpendiculaires au tube soutenant la selle et à l'axe de pivotement de la fourche. Figure 5 : ( la fourche vue de devant ).
En bout de cet arbre (8) est fixé un pignon conique de 3 cm de diamètre (11) qui entraine deux pignons (12). Ces pignons tournent librement sur leur axe qui est l'axe d'articulation de la fourche et tournent donc en sens inverse l'un de l'autre. (lorsque la force motrice est appliquée au pédalier, bien sûr ).
Ces pignons (12) entraînent, par l'intermédiaire des pignons (13) de 3 cm de diamètre, les arbres de
transmission (14) situés dans les tubes de la fourche.
Sur ces arbres sont fixés des pignons coniques de 4 cm de diamètre (15) qui sont en contact avec des pignons de 8 cm de diamètre (16). Ces derniers sont solidaires des pignons (17) du "simili-différentiel" et ce sont les axes des pignons satellites (18) du différentiel qui entraînent la roue par l'intermédiaire d'un système de roue libre (19)
Fonctionnement de cette transmission avant :
Lorsque les pédales sont actionnées, l'arbre de
transmission avant (8) tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. Le pignon (11) aussi. Les engrenages (12) sont entraînés et actionnent les arbres (14) par
l'intermédiaire des pignons (13). Ces arbres tournent à la même vitesse que l'arbre (8) puisque les pignons (11) et (13) ont le même diamètre et en sens inverse l'un de l'autre : c'est le seul mécanisme existant qui équilibre parfaitement les forces, et donc les déformations, sur les deux bras de la fourche, et ce, quel que soit le virage abordé.
Les arbres (14), solidaires des pignons coniques (15) entraînent les roues dentées (16) et donc les pignons (17) qui, eux, tournent dans le même sens, ce qui a pour effet d'entraîner les pignons (18) par rapport à l'axe de la roue et donc la roue elle-même à la même vitesse que les pignons (16). Ou plus exactement, à la vitesse moyenne des deux roues dentées (16), leur vitesse pouvant varier lors des changements d'angle du guidon.
Voyons ce qu'il se passe à. l'arrêt :
Lorsque le vélo est arrêté, les pédales ne tournent pas, les roues dentées (12) non plus. Mais si vous faites pivoter votre guidon, les arbres de transmission (14) vont tourner, mais cette fois dans le même sens, ce qui a pour effet de faire tourner les roues dentées (16) en sens inverse l'une de l'autre et les pignons (18) tourneront sur eux-même. La roue pivote sur elle-même, suivant le
mouvement du guidon, mais sans avancer ni reculer.
Ce phénomène montre que la position du guidon n'a absolument aucune influence néfaste sur la force motrice, et inversement, à. l'arrêt comme en marche.
Et en marche :
Lorsque le vélo avance en ligne droite, si les deux roues sont de taille identique, elles sont entraînées rigoureusement à la même vitesse. Donc, la traction est partagée sur les deux roues.
En virage, la roue arrière parcourt moins de distance que la roue avant. Il en résulte que la roue arrière sera prédominante car elle "poussera" la roue avant. D'où la nécessité de la roue libre à l'avant.
Mais, au moindre dérapage de la roue arrière, la roue avant prendra automatiquement et immédiatement le relais pour "tirer" le vélo.
Si les roues sont de tailles différentes, il faudra adapter les rapports d'engrenages en conséquence.
ADAPTATION DE LA TRANSMISSION AVANT AUX MOTOS :
L'avantage essentiel de cette transmission pour la roue avant d'une moto, outre tous les avantages vus ci-dessus, réside, moyennant un poids supplémentaire d'environ 10 Kgs :
- Pour les motos tous terrains, dans la faculté d'avaler les passages particulièrement difficiles. Imaginez ces motos dans le Paris-Dakar qui, enfin, ne plantent plus la roue avant, inerte, dans le sable, mais, au contraire, gardent toute leur efficacité. - Pour les motos de compétition, en vitesse pure, dans la répartition enfin équitable de la puissance du moteur sur les deux roues qui évite, en accélération, à la roue arrière d'avoir la fâcheuse tendance à vouloir rattraper la roue avant. Avec, en outre, une usure des pneus mieux répartie sur les deux roues et une meilleure adhérence en courbe grâce à la roue avant qui va "tirer" la moto au lieu de subir la force centrifuge passivement.
Cette amélioration technique sera la seule qui permettra de dépasser les limites de vitesse en courbe actuellement atteintes.
FIGURE 6 : ( la fourche de moto vue de devant ).
Pour utiliser ce type de transmission et rendre ainsi motrice la roue avant d'une moto, le principe est
exactement le même que celui décrit ci-dessus pour le vélo, seul le montage est différent pour qu'il y ait la
suspension et les freins à disques.
L 'arbre de transmission vers la roue avant vient de la boite de vitesses de la moto. Un différentiel entre les arbres de transmission avant et arrière est indispensable en sortie de boîte.
L'arbre pour la roue arrière est montée comme cela existe déjà couramment pour de nombreuses motos qui n'ont Pas de chaîne.
L'arbre de transmission pour la roue avant entraîne un pignon (11) en contact avec des pignons (12) qui tournent librement autour de l'axe pivot de la fourche (12').
Ces pignons (12) font tourner les axes (14), ( grâce aux pignons (13) montés dessus), dans le sens inverse l'un de l'autre. Ces axes, équipés de coulisseaux (14'), permettent le fonctionnement des suspensions et sont montés
directement à l'intérieur des bras de suspension.
Figure 7 : ( la roue avant vue de devant ).
Ces axes (14') sont solidaires des pignons coniques (15) qui entraînent les roues dentées (16). Celles-ci tournent librement par roulements a billes sur l'axe de la roue et sont fixées aux pignons (17). Enfin, les pignons (18), dont les axes sont les seuls contacts avec la roue avant (20), l'entraînent à la vitesse de leur déplacement par rapport à l'axe de la roue.
Les disques (21) des freins sont montés sans problème sur la roue, comme actuellement. Les différents roulements à billes étanches et les joints toriques (22) permettent d'avoir des carters (23) totalement étanches dans lesquels il est possible de mettre de l'huile.
COMPARAISON AVEC DES BREVETS EXISTANTS : 1)- BREVET N° : GB-A-1 284 821 de BOTHWELL :
Ce brevet concerne la transmission à la roue avant d'une force motrice pour une moto.
Il comprend un arbre moteur équipé d'un cardan, de pignons de renvoi et d'un arbre à coulisseau monté dans la fourche télescopique.
Or, le brevet faisant l'objet du présent dépôt ne comporte précisément pas de cardan à. l'articulation de la fourche, ce qui permet d'ailleurs à la fourche de pivoter selon un angle de plus de 90°. (aucun cardan ne le permet).
En outre, mon mécanisme ne peut fonctionner que s'il comporte deux arbres (un dans chaque tube de la fourche) pour amener la force motrice à la roue avant. Un montage à un seul arbre ne peut donc pas suivre le même principe de fonctionnement.
Le fait qu'ils soient montés sur couiisseaux est évident lorsqu'il s'agit de faire passer des axes dans les tubes d'une fourche télescopique de moto.
J'ajoute un avantage indéniable du montage à. deux axes de transmission par rapport à la transmission unique, c'est que , en accélération, les frottements dans les couiisseaux ne sont pas négligeables, loin de la, et seul le montage à. deux arbres permet d'équilibrer les frottements, donc l'amortissement de la suspension et aussi, la déformation de la fourche. 2)- BREVET N° FR-A-727 783 de BOUCHEZ :
Ce brevet concerne une boite de vitesses avec engrenages toujours en prise.
Seule cette expression "toujours en prise" est commune avec la description de mon propre brevet. Les deux systèmes de vitesses sont en effet très différents : - Chez Bouchez, 5 ensembles d'engrenages ne font que 5 vitesses (en fait, 4 vitesses et une marche arrière), alors que mon mécanisme, avec 8 ensembles d'engrenages, fournit 16 vitesses.
- Chez Bouchez, les engrenages sont libres sur l'arbre primaire et coulissent latéralement dessus pour en devenir solidaires, alors que chez moi, les engrenages sont
solidaires des arbres primaires et secondaires.
- Chez Bouchez, la sélection des vitesses se fait par un arbre qui, en tournant, pousse un levier, et un seul, lequel rend solidaire le pignon primaire correspondant, à l'arbre primaire qui le porte. Chez moi, la sélection s'effectua par un arbre qui, en tournant, pousse des piges, deux par vitesse sélectionnée, qui, au contraire, bloquent la rotation de couronnes dentées.
3)- BREVET N° US-A-4 702 121 de HARTMANN (en 1987) :
ce brevet concerne une boîte de vitesses à 13 rapports pour cycles a pédales.
Les différences avec mon brevet sont les suivantes :
- Le système Hartmann est conçu pour être installe dans le moyeu de pédalier qui est aussi le moyeu de la roue avant d'un cycle. ( tricycle ou vélo à. position allongée, comme c'est indiqué dans l'abrégé). Mon système, monté dans le moyeu de pédalier, est, au contraire, particulièrement adapté aux vélos classiques.
- Le système de sélection des vitesses Hartmann est un système de crabotage, commandé par des câbles,( câbles qui font un angle de 90° en sertie de boite, ie me demande comment on fait pour les changer quand ils se cassent, ce qui sera inévitable ). Ce crabotage solidarise le pignon sélectionné avec l'arbre sur lequel il est monté. Mon système de sélection bloque une couronne dentée, ce qui provoque l'entraînement de l'arbre correspondant, mécanisme très différent sur le principe utilisé, par rapport à
Hartmann. - Chez Hartmann, les engrenages primaires sont montés sur des bagues en bronze pour leur permettre de tourner librement sur l'axe primaire. Le système de crabotage par l'intérieur ne permettant pas de mettre des roulements à billes. Ces bagues en bronza, qui ont un diamètre d'environ 5 cm , vont engendrer des frottements importants et une usure inévitable. Même chose pour l'arbre secondaire. Mon système ne comporte aucune bague en bronze.
- La gamme de vitesses obtenues par la boite Hartmann (rapports 1 à 6.95 ), ne correspond pas aux vitesses
utilisées dans les cycles habituels dont les rapports sont plutôt compris entre 0.8 e et 4 , ce qui est le cas de mon brevet. D'ailleurs, Hartmann a déposé en 1933 un brevet éliminant ce défaut, (voir ci-dessous)
4)- BREVET N° US-A-4 721 015 de HARTMANN (en 1988) :
Différences avec mon brevet :
- Le boîtier Hartmann est toujours monté dans le moyeu de la roue. Ce qui n'est pas mon cas.
- Le système de sélection est toujours un système de crabotage, commandé par câbles. ( avec un angle de 90° !). Mon système n'utilise pas de crabotage.
- Cette fois, les vitesses Hartmann sont mieux étagées, 0.58 à 3.90. Les 16 vitesses sont obtenues par combinaisons de 3 étages de rapports, ( 2 fois 5 vitesses plus une prise directe ). Les 16 vitesses de mon brevet sont obtenues par combinaisons de 2 étages, ( 4 fois 4 vitesses sans prise directe ).
- Chez Hartmann, il y a toujours les bagues en bronze et leurs inconvénients, (voir brevet Hartmann décrit ci-dessus)
- Dans mon mécanisme, quelque soit la vitesse
sélectionnée, les pièces tournent toujours dans le même sens, ou ne tournent pas, lorsqu'elles sont bloquées par les piges. Ce n'est pas le cas du mécanisme Hartmann, où certaines pièces tournent, soit dans un sens, soit dans l'autre, ce qui l'oblige a monter trois complexes systèmes de roues à rochets (figures 4 et 6 de ses plans).

Claims

REVENDICATIONS
REVENDICATION 1
Mécanisme de transmission, destiné à. assurer
l'entraînement des deux roues d'un vélo ou d'une moto, comportant une boîte de vitesses, (cas du vélo), située dans le moyeu du pédalier (0) et pas dans le moyeu de roue, comprenant 16 rapports sélectionnés par une seule commande (9), caractérisé en ce que cette boîte de vitesses entraine deux arbres de transmissions (8) situés dans les tubes du cadre, l'un actionnant la roue arrière par l'intermédiaire de pignons coniques et roue libre, l'autre entraînant la roue avant par l'intermédiaire de pignons de renvoi
(11-12-13), de deux arbres (14) situés dans les tubes de la fourche, de pignons (15-16) et (17-18) fermant un
"simili-différëntiel" avec roue libre (19).
REVENDICATION 2 :
Mécanisme de transmission, selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la boite de vitesses est constituée par des couronnes dentées (1"-2',-3"-4"-A"-B"-C"-D") qui tournent librement à l'intérieur du moyeu (0), et peuvent être, chacune, bloquée par une pige (6). Chaque couple de couronnes bloquées ( chiffre" + lettre" ) provoquant le rapport correspondant.
REVENDICATION 3 :
Mécanisme de transmission, selon les revendications 1 et 2 , caractérisé en ce que la commande des vitesses d'un vélo ainsi équipé est unique pour sélectionner tous les rapports, en outre dans l'ordre, en provoquant le blocage sélectif des couronnes dentées (1",2" ,3" ou 4") et
(A",3",C" ou D"), et permet aussi le renvoi du numéro de la vitesse sélectionnée au guidon.
REVENDICATION 4 :
Mécanisme de transmission, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon de renvoi (11) comporte un axe perpendiculaire à l'axe de pivotement de la fourche, ce qui implique, pour une transmission sans aucun cardan, que les tubes bas du cadra, dont les arbres de transmission (8) sont a l'intérieur, soient perpendiculaires au tube
soutenant la selTe et à l'axe de pivotement de la fourche. REVENDICATION 5 :
Mécanisme de transmission, selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'axe des pignons de renvoi (12), est l'axe de pivotement de la fourche et que ceux-ci tournent librement sur cet axe.
REVENDICATION 6 :
Mécanisme de transmission, selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le "simili-différentiel" est situé à. l'intérieur même du moyeu de roue avant et entraine la roue par les axes de ses pignons satellites (18) et un système de roue libre (19).
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