WO1995011156A1 - Changement de vitesse a selection differentielle manuel ou automatique pour vehicule a pedales - Google Patents

Changement de vitesse a selection differentielle manuel ou automatique pour vehicule a pedales Download PDF

Info

Publication number
WO1995011156A1
WO1995011156A1 PCT/FR1994/001209 FR9401209W WO9511156A1 WO 1995011156 A1 WO1995011156 A1 WO 1995011156A1 FR 9401209 W FR9401209 W FR 9401209W WO 9511156 A1 WO9511156 A1 WO 9511156A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pawls
wheel
speed
gear
axis
Prior art date
Application number
PCT/FR1994/001209
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Paul Lenoble
Original Assignee
Lenoble Jean Paul
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lenoble Jean Paul filed Critical Lenoble Jean Paul
Priority to AU79968/94A priority Critical patent/AU7996894A/en
Publication of WO1995011156A1 publication Critical patent/WO1995011156A1/fr

Links

Classifications

    • 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
    • B62M9/00—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
    • B62M9/04—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a speed change system whose selection of ratios is based on the difference in angular speed of rotation of the pinions.
  • the toothed wheels meshing together directly by their toothing or by means of a chain have an identical identical speed while their angular speed is proportional to their diameter.
  • This feature can be used to select the gears necessary for the desired gear ratio by arranging them as follows:
  • the pinions and chainrings used are associated in pairs on two axes on which they are mounted free and each separately with a non-return mechanism with ratchet, roller, ball, etc., as there are on so-called “freewheel” bicycles.
  • Their teeth are engaged by an endless chain (3) which will circle the wheels as many times as there are pairs.
  • the chain crosses over the other strands when it joins the large chainring and the large sprocket. Anssi it does not hit them since they mesh on chainrings and pinions of smaller diameter and therefore pass to different levels.
  • the non-return valves (4) of the largest chainrings and the smallest gables are provided with a control (6) which makes it possible to disengage them from the wolf teeth of their wheel (7) to obtain their deactivation.
  • This device provides the following advantages: -The toothed wheels are always engaged via a chain or an intermediate mobile allowing gears always optimized and without cracking. It is silent because there is no chain derailment or engagement of teeth.
  • this box can be done as well with a chain as with a drive shaft and as well with a manual control as with an automatic control.
  • Table 1 Number of chainring teeth and sprockets for 4 ratios.
  • the asterisk (*) indicates that the ratchet ordered has been deactivated.
  • the difference (Diff.) Shows the progress of reports and developments.
  • a marking system allows the user to select the desired ratio by actuating a half-turn a single joystick or the two joysticks at the same time. This system is very simple to manufacture but it may seem too complicated for the user and we can then prefer the cam system described below.
  • the pawls On the crankset, the pawls must withstand the very large and irregular force that the cyclist applies to the pedals. They will therefore have to be made more solidly than a pinion pawl which is placed after a multiplier gear transmitting it a lesser force. It should also be placed as far as possible from the axle of the crankset to maximize the transmission lever arm.
  • the toothed wheels (1) and (2) are, for this purpose, reduced to simple crowns, the first turning on a hub secured to the rear wheel of the bicycle and the second turning on a plate secured to the pedals.
  • crowns are provided on the outside with teeth suitable for receiving the chain (3) shown diagrammatically by a solid line and are provided on the inside with teeth in wolf teeth (7) for working with non-return pawls. These teeth are only partially shown so as not to overload the drawing.
  • the gear change is ascending (ie progressive from the smallest to the largest ratio) the pawl which is released to let it fulfill its non-return function falls into a wolf tooth of the wheel .
  • the relative speed of rotation of the two mobiles is equal to the difference in the number of teeth, that is to say in the case of table 1, 12 teeth per revolution for the plate and 10 for the pinion. It is therefore weak and the ratchet will gently contact the flank of the next wolf tooth making the gear change effective without shaking and without noise.
  • toothed mobiles can be chosen according to table 2 below:
  • Table 2 Number: of chainrings teeth and gears for reports.
  • the 3 plates of 41, 47 and 53 teeth will be successively engaged with the pinion of 27 teeth to give the first 3 reports. Then they mesh in the same order with the pinion of 18 teeth to give the next 3 reports and the cycle is repeated a third time with the pinion of 12 teeth to give the last 3 reports.
  • Table 2 shows by the presence of the asterisks (*) in the column of the chainrings and in that of the pinions that 4 pawls must be off for the 1st, 3 must be off for the 2nd, 2 for the 3rd, 3 for the 4th And so on.
  • To control the pawls see Fig. 2) two control cams (8) longer than that for a 4-speed system are required.
  • FIG.3 shows the diagram of a cam selector which allows to move only one gear lever (14) in front of a scale from 1 to 9 to obtain the selection of the necessary pawls.
  • Two cams (15) and (16) are integral with this lever and rotate around the axis 0 from the graduation 1 to the graduation 9, the assembly being able to lock on each of these graduations thanks to the index (17) which enters a notch.
  • the cam (16) is cut according to a profile which reproduces the movement sequence of the control cam (8) of the plates and the cam (15) according to a profile which reproduces that of the control cam (8) of the pinions.
  • the roller (20) is positioned on the boss of the cam of the chainrings (16) corresponding to maximum penetration of the control cam (8) of the crankset, that is to say canceling the effect of the pawls of the two largest chainrings and therefore leaving the smallest 41-tooth chainring on its own.
  • the roller (21) is placed on the hollowest part of the pinion cam (15) corresponding to a maximum output of the control cam (8) of the wheel, i.e.
  • This speed selector can be placed on the bicycle frame in the place occupied by the classic derailleur levers or on the handlebars well within reach. A single gesture is enough to change gears.
  • the preferred embodiment is shown in Fig. 5. It is obtained by folding this box around the axis Q of the intermediate mobile so that the axes P and R become coaxial.
  • the set of toothed wheels (2) of the axis P, their hub (13), the pawls, the control cam (8) and the throat groove (9) is mounted free on the fixed axle of the rear wheel of the bicycle by means of a ball bearing similar to that of this wheel.
  • the intermediate mobile is then composed of six toothed wheels secured on a free axis. We find the three levels 1 2 and 3 of the gear group A and the gear group B.
  • Table 3 Number of teeth of the gear wheels for 9 speeds.
  • the intermediate mobile consists of a transmission bar instead of an endless chain or a group of spur gears and makes the connection between A and B.
  • This transmission bar (3) whose axis is perpendicular to the axles of the crankset (10) and the wheel (11), carries the 6 intermediate wheels A and B which make up the 2nd gear train of the corner gears.
  • toothed mobiles can be chosen according to table 5 below:
  • such a system is composed of a tachometer measuring speed, coupled to calibrated springs measuring force, a system which will henceforth be called a eur tachycoupler. If it is placed directly on the mobiles whose pawls must be controlled, a simple and compact mechanism is obtained which triggers the change of gears when the crankset or the wheel have reached predetermined speed thresholds.
  • this tachometer (see Fig. 7a) is composed of four weights attached to the end of four levers ( 24) pivoting on the axes (25). They are arranged in such a way that their flyweights assemble into two diametrically opposite masses (26) and (27). They are connected together by four pins sliding in four slots (28) which allows to obtain a simultaneous rotation of the four levers.
  • the separation of the two masses (26) and (27) under the effect of the centrifugal force is therefore also simultaneous while the effects of the parasitic forces which act on each of them in the opposite direction are completely canceled out.
  • the toothed wheels are mounted freely on the hub (29) and pass over the levers and weights. To avoid overloading the diagram, only a few teeth of the gear (2) and wolf teeth (7) have been shown to show the engagement of the pawl (4) and its tail (6) which serves as its control .
  • the weights are returned to their rest position by the calibrated spring (30) and in this position the finger (31) of the lever (24) lifts the tail (6) of the pawl (4) and keeps it out of the path of the teeth. wolf (7) of the train.
  • the inertia of the weights creates a force greater than that of the spring (30) and causes them to separate.
  • the finger (31) then releasing the tail (6) of the pawl (Fig.7b) lets it again enter the trajectory of the wolf teeth (7) of the train which puts it back in function.
  • the set of levers and weights which have just been described is mounted on a plate (32) and constitutes the tachometric part.
  • the plate (33) On the plate (33) are mounted the four calibrated springs (34) and the four slides (35) and the assembly constitutes the coupler part (Fig.7b). These springs are tensioned between the studs (36) riveted on the plate (32) and the studs (37) riveted on the plate (33). When the plate (32) rotates on the plate (33) around their respective hubs (29) and (13), these springs are elongated and slide on the four slides (35) to prevent them from interfering with the operation of the tachometer.
  • the counterweight spring (30) is hooked on the stud (38) itself riveted on the plate (33).
  • Fig.7a the tachometer and the coupler are shown at rest while in Fig.7b the tachometer is shown opened by centrifugal force and the coupler is shown fully armed.
  • the same tachycoupler is mounted on the pinions of the wheel but this time it has to control the pawl of the smallest pinion. It works in the same way but it is reversed since it is a driven pinion on which the force is applied and transmitted by it on its pawl. It can be mounted on the various chain or intermediate mobile devices described above and completely replaces all the manual control parts shown in Figs. 1, 2, 4, 5 and 6, namely: the control cams (8), the circular grooves (9), the forks and in Fig.3 the transmission cables and all the gear selector shown in this figure.
  • the tachometer will unnecessarily command the deactivation of the pawl of the large chainring but as soon as pedaling resumes, its speed of rotation will exceed the reset threshold according to the click of the large chainring before pedaling becomes useful again. It is likely that the cyclist will not even notice.
  • a magnetic sensor allows to count the number of revolutions of the wheel.
  • the chip is equipped with a quartz timepiece and it divides the number of revolutions by the time spent giving in response the speed in revolutions per minute as is done in Km / h for electronic bicycle speedometers that one finds in the trade.
  • the device gives a control pulse to one of the pawls on which it is necessary to act.
  • the same system is applied for the crankset. In this case it will be necessary to mount the wolf toothed wheels and the pawls on the part of the intermediate mobile which corresponds to it so as to measure the speed and the force resulting from the output of the gear used.
  • the preferred control system is constituted by a rocker with bipolar magnet similar to the "stepper" motors used in electronic clocks to advance the hands.
  • On the axis of the magnet is an eccentric which lifts the tail of the pawl when the control impulse makes it make a U-turn. The next U-turn releases the tail of the pawl to turn it back on.
  • the bipolar magnet remains stable and maintains the "off" or "on” state of the pawl without electrical consumption.
  • a piezoelectric quartz strain gauge can be used, the resistivity of which varies according to the pressure exerted on it. It will be placed between two bosses of the hubs (29) and (13) whose displacement relative to each other will then be practically zero.
  • this driving force is very variable: it is almost zero when the neutral points of the pedals pass and maximum when the driving pedal passes horizontally. It is therefore preferable to weight this variation.
  • the electronic chip can therefore for example add up the last five readings of the strain gauge and perform the division by five. The average obtained is then used as a coefficient of increase in the ratchet control thresholds, thus making it possible to shift to the higher gear for a greater speed when the pedaling force is greater.
  • the chip, the stepping motor, the strain gauge and the battery to supply them with electric current being very small they can be housed in the hub (29) which also supports the gears and the pawls.
  • the electromagnet of the revolution counter can be mounted on a plate fixed to the hub (29). Consequently, all the electrical connections are internal to each of the wheel and bottom bracket modules. No contact rubbing outwards being necessary, the system should have good reliability.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de changement de vitesse pour véhicule à pédales fonctionnant aussi bien à l'arrêt qu'en marche et de façon instantanée et silencieuse. La sélection des rapports est basée sur la différence de vitesse de rotation angulaire des pignons. Toutes leurs dentures (7) sont constamment mises en prise par une chaîne (3) ou par un mobile denté intermédiaire (2) et tournent donc à vitesse circonférentielle identique. Ils sont entraînés par leur axe ou entraînent leur axe dans un seul sens grâce à des cliquets anti-retour (5). La mise hors fonction des cliquets dont la vitesse angulaire devrait provoquer l'engagement permet de sélectionner les rapports désirés de façon manuelle par un levier de commande ou de façon entièrement automatique grâce à des systèmes de mesure mécanique ou électronique de la vitesse et du couple. La force nécessaire au soulèvement des cliquets étant très faible, ce dispositif est particulièrement adapté à la réalisation d'une boîte automatique pour bicyclette.

Description

CHANGEMENT DE VITESSE A SELECTION DIFFERENTIELLE
MANUEL OU AUTOMATIQUE POUR VEHICULE A PEDALES
Le système de changement de vitesse utilisé aujourd'hui sur les bicyclettes de façon pratiquement universelle est celui que l'on appellle couramment un "dérailleur". Comme son nom l'indique son fonctionnement est basé sur le déraillement de la chaine de transmission qui passe d'un pignon sur l'autre ou d'un plateau sur l'autre pour provoquer les changements de rapports d'engrenages. Ce système est lent et bruyant, il ne permet pas de transmission de force motrice pendant la durée du changement et interdit tout changement à l'arrêt des engrenages.
La présente invention a pour objet un système de changement de vitesse dont la sélection des rapports est basée sur la différence de vitesse de rotation angulaire des pignons. En effet dans un train d'engrenages, les roues dentées engrenant ensemble directement par leur denture ou par l'intermédiaire d'une chaine, ont une vitesse ci rconférentiel 1 e identique tandis que leur vitesse angulaire est proportionnelle à leur diamètre. On peut utiliser cette caractéristique pour sélectionner les roues dentées nécessaires au rapport de vitesse désiré en les disposant de la façon suivante:
Les pignons et plateaux utilisés sont associés par paires sur deux axes sur lesquels ils sont montés libres et chacun séparément avec un mécanisme antiretour à cliquet, à galet, à bille etc., comme il en existe sur les bicyclettes dites à "roue libre". On pourra disposer par exemple 2 pignons (1) sur l'axe de la roue (10) et 2 plateaux (2) sur l'axe du pédalier (11) comme indiqué schémati quement sur la Fig.1 pour obtenir 4 vitesses, ou encore 3 pignons (1) et 3 plateaux (2) comme indiqué sur la fig.3 pour obtenir 9 vitesses. Leur denture est mise en prise par une chaine sans fin (3) qui fera autant de fois le tour des roues qu'il y en a de paires. La chaîne recroise les autres brins lorsqu'elle rejoint le grand plateau et le grand pignon. Anssi elle ne les heurte pas puisqu'ils engrènent sur des plateaux et des pignons de diamètre plus petit et passent donc à des niveaux différents.
Les antiretours (4) des plus grands plateaux et des plus petits pignons sont munis d'une commande (6) qui permet de les désengager des dents de loup de leur roue (7) pour obtenir leurmise hors fonction. Ceci implique que les antiretours (5) du plus petit plateau et du plus grand pignon n'ont pas besoin de commande car ils se trouveront normalement en fonction lorsque tous les autres auront été éliminés puisqu'ils correspondent au plus petit rapport d'engrenage.
Ce dispositif apporte les avantages suivants: -Les roues dentées sont toujours en prise par l'intermédiaire d'une chaîne ou d'un mobile intermédiaire permettant des engrenages toujours optimisés et sans craquement. Il est silencieux car il n'y a pas de déraillement de chaîne ou d'engagement de dentures.
-Le changement de vitesse est quasi instantané. Il n'est pas nécessaire d'attendre un demi -tour de pédalier ou de pignon pour permettre le déraillement de la chaîne d'une denture à l'autre avant de reprendre la pression sur les pédales.
-Le passage des vitesses se fait aussi bien à l'arrêt qu'en marche. Il n'est pas nécessaire que les pignons tournent pour que le changement de rapport se produise. Il prendra effet aussitôt la reprise de la rotation. Ainsi, s 'étant arrêté sur le plus grand rapport, on peut redémarrer en première dès le départ.
-Le passage des vitesses. se fait sans séquence obligatoire. Il n'est pas nécessaire de passer les vitesses dans un ordre donne ou de passer par un point mort.
-La réalisation de cêtte boite peut se faire aussi bien avec une chaine qu'avec un arbre de transmission et aussi bien avec une commande manuelle qu'avec une commande automatique.
Pour simplifier l'explication du fonctionnement de ce dispositif considérons un changement de vitesse à 4 rapports d'engrenages utilisant une transmission par chaine comme indiqué sur la Fig.1. La méthode qui semble la plus simple pour commander les antiretours consiste à choisir le principe du cliquet et à le munir d'une queue (6) sur laquelle on agit pour le faire basculer hors de la trajectoire des dents de loup de la roue dentée et ansi l'empêcher de remplir sa fonction. Tous les cliquets étant en rotation avec les mobiles qui les supportent et qu'ils permettent d'entraîner, ceux que l'on veut commander seront actionnés par une came de commande (8) se déplaçant surcet axe d'un mouvement de translation de la position I où le cliquet (4) est libre et en fonction à la position II où il est hors fonction, la queue (6) étant soulevée. La commande pourra donc se faire aussi bien à l'arrêt qu'en marche en agissant surla gorge circulaire (9) au moyen d'une fourchette non représentée.
Lorsque l'on agit sur les pédales alors que les deux cames de commande (8) sont en position I, l'axe menant va avoir tendance à entrainner les deux plateaux qu'il supporte puisque leurs cliquets sont en fonction. Mais, pour un angle donné de rotation de la pédale, le grand plateau va entrainner la chaine d'une longueur supérieure. Par renvoi autour d'un pignon, la chaine va à son tour entrainer le petit plateau de cette longueur le faisant tourner d'un angle supérieur à l'axe du pédalier, ce qu'il peut faire grâce à son cliquet qui fait "roue libre". C'est donc le grand plateau qui dans ce cas va entrer en fonction pour transmettre la force motrice, l'autre tournant légèrement plus vite que lui "en roue libre". Le même phénomène va se produire sur l'axe de la roue mais il est inversé puisque cet axe est mené et non plus menant: les cliquets et leurs dents de loup sont montés dans l'autre sens pour recevoir la force motrice. Pour une même longueur de chaine le grand pignon va tourner angul ai rement moins vite que le petit et que l'axe de la roue dont il va se débrayer par son cliquet pour servir de renvoi à la chaine. Par contre le petit pignon va entrainer l'axe de la roue par son cliquet resté en fonction puisqu'il tourne angul ai rement plus vite.
En conséquence, si l'on n'agit sur aucun cliquet on obtient automatiquement l'engrènement du grand plateau avec le petit pignon ce qui correspond au rapport de vitesse le plus grand. La sélection de ce rapport se produit naturellement par la différence de vitesse angulaire des pignons. Mais si l'on commande la mise hors fonction de l'un des cliquets de ces deux rouages ou des deux à la fois on provoque le fonctionement des autres rapports que permettent les pignons et plateaux utilisés. Ainsi pour rétrograder de la plus grande à la plus petite vitesse, il suffit d'annuler l'action du cliquet du plateau ou du pignon donnant le rapport d'engrenage inférieur qui suit immédiatement.
REALISATION
Deux paires de roues dentées permettent de réaliser un changement de vitesse à quatre rapports avec deux tours de chaine, trois paires de roues dentées permettent d'obtenir neuf rapports avec trois tours de chaîne, quatre paires seize rapports etc. Il semble qu'au delà de trois tours la chaîne devienne trop longue et trop lourde. C'est pourquoi d'autres types de réalisation basés sur l'utilisation d'engrenages sont utiles car ils apportent également d'autres avantages comme on le verra plus loin. Cinq modes de réalisation typiques sont donc décrits ci après.
1- CHANGEMENT DE VITESSE A CHAINE.
Suivant le mode de réalisation de l'invention représenté schématiquement sur la fig.1 on obtient 4 rapports avec 2 plateaux, 2 pignons et une chaine passant sur ces quatre mobiles en faisant deux fois le tour des deux axes. Pour obtenir des développements régulièrement répartis par exemple de 3,87m à 8,46m on pourra choisir des mobiles dentés suivant le tableau ci dessous: Vit. Plateaux Pignons Rapports Diff Dévelopt. Diff.
1 44 * 24 * 1.833 3.87
+0.500 + 1.06
2 56 24 * 2.333 4.93
+0.809 + 1.71
3 44 * 14 3.142 6.64
+0.858 + 1.82
4 56 14 4.000 8.46
Tableau 1 : Nombre de dents des plateaux et pignons pour 4 rapports. L'astérisque (*) indique que le cliquet commandé à été mis Hors Fonction. La différence (Diff.) montre la progression des rapports et des développements.
Pui squ'il n'y dans ce cas que deux cliquets dont le dégagement doit être commandé pour obtenir les rapports décrits sur le tableau 1, un système simplifé peut être réalisé en utilisant les manettes et les câbles à gaîne d'un dérailleurclassique, l 'une des manettes actionnant la came de commande (8) du plateau et l 'autre celle du pignon. Ces manettes n'ont que deux positions : en haut elles mettent les cliquets hors fonction en tirant sur les câbles qui enfoncent les cames de commande (8) et soulèvent la queue des cliquets, ou en bas elles laissent les cliquets en fonction en sortant ces cames.
Les 4 combinaisons possibles donnent les 4 vitesses Un système de marquage permet à l 'utilisateur de sélectionner le rapport voulu en actionnant d'un demi -tour une seule manette ou les deux manettes à la fois. Ce système est très simple à fabriquer mais il peut paraitre trop compliqué pour l 'utilisateur et l 'on pourra alors lui préferrer le système à cames décrit plus loin.
Sur le pédalier, les cliquets doivent supporter la force très importante et irrégulière que le cycliste applique sur les pédales. Il faudra donc les réaliser plus solidement qu'un cliquet de pignon qui lui se trouve placé après un engrenage multiplicateur lui transmettant une force moindre. Il faudra également le placer le plus loin possible de l 'axe du pédalier pour augmenter au maximum le bras de levier de transmission. On voit sur les Fig.1 et 2 que les roues dentés (1) et (2) sont, dans ce but, réduites à de simples couronnes, les premières tournant sur un moyeu solidarisé sur la roue arrière de la bicyclette et les secondes tournant sur un plateau solidaire des pédales. Ces couronnes sont munies à l 'extérieur d'une denture propre à recevoir la chaîne (3) schématisée par un trait plein et sont munies à l 'intérieur d'une denture en dents de loup (7) pour travailler avec les cliquets antiretours. Ces dentures ne sont que partiellement représentées pour ne pas surcharger le dessin. En fonctionnement, lorsque le passage des vitesses est ascendant (c'est à dire progressif du plus petit au plus grand rapport) le cliquet que 1 'on libère pour lui laisser remplir sa fonction d'antiretour tombe dans une dent de loup de la roue. La vitesse relative de rotation des deux mobiles est égale à la différence du nombre de dents c'est à dire, dans le cas du tableau 1, à 12 dents par tour pour le plateau et 10 pour le pignon. Elle est donc faible et le cliquet prendra doucement contact avec le flanc de la dent de loup suivante rendant le passage de vitesse effectif sans secousse et sans bruit.
Lorsque le passage de vitesse est descendant, le cliquet que l'on veut éliminer se trouve cette fois en fonction. Il supporte donc déjà la force de pédalage du cycliste. Au moment où ce dernier commande le passage de la vitesse inférieure, il devra pendant un très court instant relâcher cet effort pour permettre le dégagement du cliquet à moins que la diminution du couple propulseur au passage du point mort du pédalier ne soit déjà suffisante.
Suivant le mode de réalisation de l'invention schématiquement représenté sur la Fig.2, on obtient 9 rapports avec 3 pignons (1), 3 plateaux (2) et une chaîne passant sur ces 6 mobiles en faisant 3 fois le tour des 2 axes. Pour obtenir des développements régulièrement répartis par exemple de 3,20m à 9,32m on pourra choisir des mobiles dentés suivant le tableau 2 ci dessous:
Vit. Plate •aux Pignons Rapports Diff. Dével opt. Diff.
1 41 * * 27 * * 1.518 3.206
+0.222 + 0.47
2 47 * 27 * * 1.740 3.674
+0.222 +0.47
3 53 27 * * 1.962 4.143
+0.315 + 0.67
4 41 * * 18 * 2.277 4.809
+0.334 + 0.70
5 47 * 18 * 2.611 5.514
+0.334 + 0.70
6 53 18 * 2.944 6.217
+0.472 + 0.99
7 41 * * 12 3.416 7.214
+0.500 + 1.06
8 47 * 12 3.916 8.270
+0.500 + 1.06
9 53 12 4.416 9.327
Tableau 2 : Nombre : de dents de s plateaux et des pignons pour rapports. On voit sur le tableau 2 précédent que, pour obtenir l'un après l'autre les 9 rapports disponibles, les 3 plateaux de 41, 47 et 53 dents seront successivement en prise avec le pignon de 27 dents pour donner les 3 premiers rapports. Puis ils engrènent dans le même ordre avec le pignon de 18 dents pour donner les 3 rapports suivants et le cycle se reproduit une troisième fois avec le pignon de 12 dents pour donner les 3 derniers rapports. On sait également que pour permettre l'engrènement du plateau de 41 dents avec le pignon de 27 dents et ainsi obtenir la 1ère, il faut annuler l'effet des cliquets antiretours des engrennages donnant un rapport supérieur.
Le tableau 2 montre par la présence des astérisques (*) dans la colonne des plateaux et dans celle des pignons que 4 cliquets doivent être hors fonction pour la 1ère, 3 doivent l'être pourla 2ème, 2 pour la 3ème, 3 pour la 4ème et ainsi de suite. Pour commander les cliquets (voir Fig.2) il faut deux cames de commande (8) plus longues que pour un système à 4 vitesses. Au lieu de deux, ces cames ont trois positions d'arrêt de façon, en I, à ne soulever aucun cliquet, en II à soulever seulement le premier cliquet (annulation du pignon de 12 dents ou du plateau de 53 dents), en III à soulever les deux cliquets (annulation des pignons de 12 et 18 dents ou des plateaux de 53 et 47 dents). Sur la Fig.2 la came de commande (8) des plateaux est représentée en position III où elle soulève les deux cliquets commandées tandis que la came de commade (8) des pignons est représentée en position I où elle ne soulève aucun cliquet. On a donc sélectionné le 7èmè rapport de vitesse.
Dans ce mode de réalisation à 9 vitesses et à fortiori dans les modèles à 16 vitesses ou plus, il est difficile de se souvenir de toutes ces combinaisons. La Fig.3 montre le schéma d'un sélecteur à cames qui permet de ne déplacer qu'un seul levier de vitesse (14) devant une graduation de 1 à 9 pour obtenir la sélection des cliquets nécessaires. Deux cames (15) et (16) sont solidaires de ce levier et tournent autour de l'axe 0 de la graduation 1 à la graduation 9, l'ensemble pouvant se bloquer sur chacune de ces graduations grâce à l'index (17) qui pénètre dans une encoche. La came (16) est taillée suivant un profil qui reproduit la séquence de déplacement de la came de commande (8) des plateaux et la came (15) suivant un profil qui reproduit celle de la came de commande (8) des pignons. Deux bras (18) et (19) munis de galets (20) et (21) et rappelés par des ressorts se déplacent en fonction des bossages de leur came respective et, tirant plus ou moins sur le câble de transmission, mettent les cames de commande (8) correspondantes en position. On a représenté sur la Fig.3 le levier de vitesse (14) indexé sur la 7ème vitesse. Le galet (20) est positionné sur le bossage de la came des plateaux (16) correspondant à une pénétration maximun de la came de commande (8) du pédalier c'est-à-dire annulant l'effet des cliquets des deux plus grands plateaux et donc laissant fonctionner de lui-même le plus petit plateau de 41 dents. Le galet (21) est placé sur la partie la plus creuse de la came des pignons (15) correspondante à une sortie maximum de la came de commande (8) de la roue c'est-àdire n' annulant l'effet d'aucun cliquet et donc laissant fonctionner de lui-même le plus petit pignon. En se reportant au tableau 2 on voit que c'est bien ce qu'il faut faire pour sélectionner le 7ème rapport de vitesse. Le câble (22) commandé par la came (16) du sélecteur est connecté à la fourchette de la came de commande (8) des plateaux de pédalier tandis que le cable (23) commandé par la came (15) est connecté à la fourchette de la came de commande (8) des pignons.
Ce sélecteur de vitesse peut être placé sur le cadre de la bicyclette à l'emplacement qu'occupent les manettes de dérailleur classique ou sur le guidon bien à portée de main. Un seul geste suffit pour changer de vitesse.
2- BOITE DE VITESSE A ENGRENAGES DROITS.
On peut également obtenir la mise en prise de toutes les roues dentées, précédemment réalisée par la chaîne, en la remplaçant par un mobile denté intermédiaire ayant un nombre de roues dentées correspondant au nombre d'engrenages choisis. Ces roues sont solidaires les unes avec les autres et le mobile d'ensemble ainsi formé est libre sur son axe. Leur nombre de dents doit rentrer dans le calcul des rapports d'engrenage.
Suivant le mode de réalisation représenté sur la Fi g.4 on obtient 9 rapports avec 3 paires d'engrenages droits A et B répartis sur 3 niveaux 1 2 et 3 , et dont les roues dentées sont disposées sur les trois axes P, Q et R. On peut placer cette boite soit sur la roue et l'axe R est al or s l ' a xe de l a roue , soi t sur l e péda l i e r et l ' axe P est alors l'axe du pédalier. Dans les deux cas, la transmission s'effectue par une chaine sans fin complémentaire (12). Sur cette Fig.4 sont schématisés les roues dentées menées (1) et menantes (2) représentées par leur diamètre primitif, le mobile intermédiaire (3), les cliquets commandés (4) et leur queue (6), les cliquets normaux (5), les dents de loup (7) des roues, les cames de commande (8) et leur gorge ciculaire (9) Comme dans la première réalisation, si tous les cliquets sont libérés, les cames de commande en position I, on obtient l'entrainement de la roue R-1 par la roue P-3 en passant par le mobile intermédiaire (3) dont toutes les roues dentées sont solidaires. Ce faisant, on fait fonctionner l 'engrenage A-3 et l'engrenage B-1 dont les rapports se multiplient pour donner le plus grand rapport de boîte. Ainsi, par le jeu des cliquets mis en fonction ou hors fonction comme on le fait dans les exemples précédents, on obtient tous les rapports que permettent les engrenages choisis.
Cette boîte a été décrite car elle permet une explication claire du fonctionnement lorsque la chaine est remplacée par un mobile intermédiaire. Néanmoins les trois trains d'engrenages étant obligatoirement complémentaires puisqu'ils sont coaxiaux, il est plus difficile d'obtenir une progression régulière des rapports et des développements.
Le mode de réalisation préféré est représenté sur la Fig.5. Il est obtenu en repliant cette boite autour de l'axe Q du mobile intermédiaire de façon à ce que les axes P et R deviennent coaxiaux. Dans cette disposition, l'ensemble des roues dentées (2) de l 'axe P, de leur moyeu (13), des cliquets, de la came de commande (8) et de la gorge ciculaire (9), est monté libre sur l'axe fixe de la roue arrière de la bicyclette au moyen d'un roulement à billes similaire à celui de cette roue. Le mobile intermédiaire est alors composé de six roues dentées solidaires sur un axe libre. On retrouve les trois niveaux 1 2 et 3 du groupe d'engrenages A et du groupe d'engrenages B.
Pour obtenir des développements régulièrement répartis parexemple de 2,79m à 9,32m, on pourra choisir les roues dentées suivant le tableau 3 ci- dessous:
Niveaux Engre nages A Rappo s A Engrenages B Rapports B
P Q Q R
1 95 65 1,46 50 110 0,45
2 100 60 1 ,66 68 92 0,74
3 105 55 1,91 86 74 1,16
Tableau 3 : Nombre de dents des roues dentées pour 9 vitesses.
En combinant, par le jeu des cliquets débrayables précédemment décrits, les trois rapports A et les trois rapports B obtenus ci-dessus, on réalise par leur multiplication 2 par 2 les 9 rapports de boite C montrés sur le tableau 4 ci-dessous: Vît. Rap. A Rap.B Rap . C Diff. Dével opt. Diff
1 1 ,46 * * 0.45 * * 0,664 2,79m
+0.093 + 0.39
2 1 ,66 * 0,45 * * 0,757 3,18m
+0.110 + 0.46
3 1 ,91 0.45 * * 0,867 3,64m
+0.213 + 0.89
4 1 ,46 * * 0.74 * 1 ,080 4.54m
+0.152 + 0.64
5 1,66 * 0.74 * 1 ,232 5.17m
+ 0.179 + 0.76
6 1 ,91 0,74 * 1,411 5.93m
+0.287 + 1 ,20
7 1 ,46 * * 1 , 16 1 ,698 7, 13m
+0.223 + 1 ,00
8 1 ,66 * 1.16 1 ,936 8, 13m
+0.701 + 1.19
9 1 ,91 1.16 2,218 9 , 32m
Tableau 4 : Rapports et Développements pour 9 vitesses. (Rapport de transmission par chaîne = 2, développement de la roue = 2,10m).
Sur le tableau 4 les astérisques montrent comme précédemment les cliquets qu'il faut soulever pour obtenir une progression régulière des rapports et développements. On peut en déduire le degré d'enfoncement des cames C de l'axe P et de l'axe R. Les cames du sélecteur auront la même forme que celles représentées sur la Fi g .3.
3- BOITE DE VITESSE A ENGRENAGES D'ANGLE ET ARBRE DE TRANSMISSION
Suivant le mode de réalisation représenté sur la Fig.6 on obtient 9 rapports avec 3 engrenages d'angle A sur le pédalier et 3 engrenages d'angle B sur la roue. Le mobile intermédiaire est constitué par une barre de transmission au lieu d'une chaine sans fin ou d'un groupe d'engrenages droits et fait la liaison entre A et B. Cette barre de transmission (3) dont l'axe est perpendiculaire aux axes du pédalier (10) et de la roue (11), porte les 6 roues intermédiaires A et B qui composent le 2ème rouage des engrenages d'angle.
Cette solution permet de reporter tous les cliquets (4) et (5) sur les roues dentées de l'arbre de transmission ce qui simplifie le plateau (2) du pédalier et le pignon (1) de la roue. Ils comportent alors chacun trois dentures taillées dans la masse et sont fixes sur leur axe. Tous les cliquets débrayables étant portés par le même arbre et tournant avec lui, on peut alors faire passer les commandes des cames (8) par le milieu de cet arbre tubulaire pour rassembler les gorges circulaires (9) au niveau du pédalier. Pour obtenir des développements régulièrement répartis par exemple de 2,80m à 10,20m on pourra choisir des mobiles dentés suivant le tableau 5 ci-dessous:
Niv. Plateaux Roues Rapport A Pignons Roues Rapport B inter.A inter.B
1 132 60 2.20 100 60 0.60
2 156 60 2.60 61 60 0.98
3 184 60 3.06 38 60 1.58
Tableau 5 : Nombre de dents des roues dentées pour 9 vitesses
En combinant, par le jeu des cliquets débrayables précédemment décrits, les trois rapports A et les trois rapports B obtenus ci-dessus, on réalise par leur multiplication 2 par 2 les 9 rapports de boite C montrés sur le tableau 6 ci-dessous:
Vit. Rap. A Rap. B Rap. C Diff. Dévelopmt. Diff.
1 2.20 * * 0.60 * * 1.320 2.791
+0.240 +0.508
2 2.60 * 0.60 * * 1.560 3.299
+0.276 +0.584
3 3.06 0.60 * * 1.836 3.883
+0.320 +0.676
4 2.20 * * 0.98 * 2.156 4.559
+0.392 +0.830
5 2.60 * 0.98 * 2.548 5.389
+0.450 +0.951
6 3.06 0.98 * 2.998 6.340
+0.478 +1.011
7 2.20 * * 1.58 3.476 7.351
+0.632 + 1.337
8 2.60 * 1.58 4.108 8.688
+0.726 +1.535
9 3.06 1.58 4.834 10.223
Tableau 6 : Rapports et Développements pour 9 vitesses.
On voit également sur ce tableau que tout en gardant l'ordre logique de combinaison des engrenages on peut obtenir une progression très régulière d'une vitesse à l'autre. Les cames du sélecteur auront donc la forme représentée sur la Fig.3 pour commander le soulèvement des cliquets comme indiqué par les astérisques du tableau 6. 4- CHANGEMENT AUTOMATIQUE A COMMANDE MECANIQUE.
Nous avons vu précédemment que le simple soulèvement d'un cliquet, dont le ressort de rappel a une force de quelques grammes, suffit à provoquer le changement de rapport souhaité. Cette opération demandant très peu d'énergie, il est tout à fait possible de la faire effectuer automatiquement par un système de mesure de la vitesse de rotation et du couple.
Dans le mode de réalisation préféré représenté sur les Fig.7 un tel système est composé d'un tachymètre mesurant la vitesse, couplé à des ressorts tarés mesurant la force, système que l'on nommera dorénavant un tachycoupl eur. Si on le place directement sur les mobiles dont les cliquets doivent être commandés, on obtient un mécanisme simple et compact qui déclenche le passage des vitesses lorsque le pédalier ou la roue ont atteint des seuils de vitesse prédéterminés.
Pour compenser les forces agissant dans le plan vertical telles que celles de la pesanteur, des cahots de la route ou des coups de freins brutaux, ce tachymètre (voir Fig.7a) est composé de quatre masselottes fixées à l'extrémité de quatre leviers (24) pivotant sur les axes (25). Ils sont disposés de telle façon que leurs masselottes s'assemblent en deux masses (26) et (27) diamétralement opposées. Ils sont reliés entre eux par quatre goupilles coulissant dans quatre fentes (28) ce qui permet d'obtenir une rotation simultanée des quatre leviers. L'écartement des deux masses (26) et (27) sous l'effet de la force centrifuge est donc également simultané tandis que les effets des forces parasites qui agissent sur chacune d'elles maïs en sens contraire se trouvent complètement annulés.
Les roues dentées sont montées libres sur le moyeu (29) et passent au dessus des leviers et masselottes. Pour ne pas surcharger le schéma, seulement quelques dents de l'engrenage (2) et des dents de loup (7) ont été représentées pour montrer l'engagement du cliquet (4) et de sa queue (6) qui lui sert de commande.
Les masselottes sont rappelées dans leur position de repos parle ressort taré (30) et dans cette position le doigt (31) du levier (24) soulève la queue (6) du cliquet (4) et le maintient hors de la trajectoire des dents de loup (7) du rouage. Lorsque le tachymètre atteint une vitesse suffisante, l'inertie des masselottes crée une force supérieure à celle du ressort (30) et provoque leur écartement. Le doigt (31) relâchant alors la queue (6) du cliquet (Fig.7b) le laisse de nouveau pénétrer dans la trajectoire des dents de loup (7) du rouage ce qui le remet en fonction. L'ensemble des leviers et masselottes que l'on vient de décrire est monté sur une platine (32) et constitue la partie tachymètrique. Sur la platine (33) sont montés les quatre ressorts tarés (34) et les quatre glissières (35) et l'ensemble constitue la partie coupleur (Fig.7b). Ces ressorts sont tendus entre les pitons (36) rivés sur la platine (32) et les pitons (37) rivés sur la platine (33). Lorsque la platine (32) tourne sur la platine (33) autour de leurs moyeux respectifs (29) et (13), ces ressorts sont allongés et glissent sur les quatre glissières (35) pour éviter qu'ils ne viennent gêner le fonctionnement du tachymètre. Le ressort de masselotte (30) est accroché sur le piton (38) lui-même rivé sur la platine (33).
Dès que la force appliquée sur les pédales est supérieure à la force des ressorts tarés (34), elle provoque leur allongement et en conséquence un allongement proportionnel du ressort de masselotte (30). Ceci augmente la force de rappel des masselottes et modifie leurs seuils d'ouverture. Il faudra une vitesse de rotation plus grande pour ouvrir les masselottes lorsque la force appliquée aux pédales est plus grande.
Sur la Fig.7a le tachymètre et le coupleur sont repésentés au repos tandis que sur la Fig.7b le tachymètre est représenté ouvert par la force centrifuge et le coupleur est représenté armé au maximum. Le même tachycoupl eur est monté sur les pignons de la roue mais cette fois il doit commander le cliquet du plus petit pignon . Il fonctionne de la même façon mais il est inversé puisqu'il s'agit d'un pignon mené sur lequel la force est appliquée et transmise par lui sur son cliquet. Il peut se monter sur les différents dispositifs à chaîne ou à mobile intermédiaire décrits précédemment et remplace complètement toutes les pièces de commande manuelle représentées sur les Fig.1, 2, 4, 5 et 6 à savoir: les cames de commande (8), les gorges circulaires (9), les fourchettes et sur la Fig.3 les câbles de transmission et tout le sélecteur de vitesses représenté sur cette figure.
Pour une boite à quatre vitesses on peut décrire son fonctionnement de la façon suivante: à l'arrêt, les masselottes des deux tachycoupl eurs étant en position de repos, leurs cliquets commandés sont hors fonction et l'on se trouve donc sur le plus petit rapport. Au démarrage la roue et le pédalier ont tous deux une rotation lente. Puis le pédalier atteint la vitesse de rotation déclenchant te basculement de ses masselottes et le passage à un engrenage de plus grand rapport. La vitesse de la bicyclette s'accélérant c'est le tour du tachycoupl eur de la roue d'entrer en action provoquant le ralentissement suffisant du pédalier qui repasse à un engrenage de plus petit rapport. Enfin la vitesse de pédalage et celle de la roue étant toutes les deux suffisantes pour maintenir les masselottes collées vers l'extérieur, on atteint le grand rapport et on y reste tant que cette vitesse peut être maintenue. Si le cycliste cesse de pédaler alors qu'il roule à grande vitesse, par exemple en descente, le tachymètre va inutilement commander la mise hors fonction du cliquet du grand plateau mais dès que le pédalage reprendra, sa vitesse de rotation dépassera le seuil de remise en fonction du cliquet du grand plateau avant que le pédalage ne redevienne utile. Il est probable que le cycliste ne s'en apercevra même pas.
Pour la décélération le processus inverse se déroule, mais cette fois-ci l'effort de dégagement va se produire justement sur le cliquet qui se trouve en prise. Si cette décélération est volontaire, par exemple lors d'un freinage, le cycliste cesse de pédaler et le cliquet peut se dégager sans difficulté. Par contre si le ralentissement est involontaire, par exemple dans une côte alors que le cycliste continue à pédaler en force pour éviter ce ralentissement, le cliquet en prise dans la denture du rocher pourra y rester bloqué jusqu'à ce que la pression qui s'exerce sur lui diminue suffisamment, soit au moment du passage des points morts du pédalier soit par un relâchement volontaire et momentané de la pression sur les pédales.
Cette remarque n'est d'ailleurs pas spéciale au système automatique. Elle est valable pour tous les autres modes de réalisation précédents et a déjà été faite pour le changement de vitesse manuel à chaîne et 4 rapports. On remarquera également que le système classique de dérailleur à chaine ne peut pas non plus transmettre de poussée pendant toute la durée du déraillement de la chaîne qui dans ce cas est beaucoup plus long.
5- Boîte de vitesse automatique à commande électronique
On peut avantageusement remplacer les tachycoupl eurs mécaniques par une puce électronique donnant des commandes de cliquets sous forme d'impulsions électriques. On y gagnera en poids, en encombrement, en prix et probablement en simplicité surtout pour les systèmes à plus de quatre vitesses.
Pour la mesure de la vitesse un capteur magnétique permet de compter le nombre de tours de la roue . La puce est équipée d'un garde-temps à quartz et elle effectue la division du nombre de tours par le temps passé donnant en réponse la vitesse en tours par minute comme cela est fait en Km/h pour les compteurs de vitesse électronique de bicyclette que 1 'on trouve dans le commerce. Lorsque cette vitesse atteint des seuils de vitesse prédéterminés, le dispositif donne une impulsion de commande à l'un des cliquets sur lesquels il faut agir. Le même système est appliqué pour le pédalier. Dans ce cas il faudra monter les roues à dents de loup et les cliquets sur la partie du mobile intermédiaire qui lui correspond de façon à mesurer la vitesse et la force résultantes à la sortie de l'engrenage utilisé. Pour éviter une consommation de courant inutile, le système de commande préféré est constitué par une bascule à aimant bipolaire similaire aux moteurs "pas à pas" utilisés dans les pendulettes électroniques pour faire avancer les aiguilles. Surl'axe de l'aimant se trouve un excentrique qui soulève la queue du cliquet lorsque l'impulsion de commande lui fait faire un demi-tour. Le demi-tour suivant relâche la queue du cliquet pour le remettre en fonction. Entre deux impulsions de commande l'aimant bipolaire reste stable et maintient l'état "hors fonction" ou "en fonction" du cliquet sans consommation él ectrique.
Pour la mesure de la force appliquée aux pédales on peut utiliser une jauge de contrainte à quartz piézoélectrique dont la résistivité varie en fonction de la pression que l'on exerce sur elle. Elle sera placée entre deux bossages des moyeux (29) et (13) dont le déplacement l'un par rapport à l'autre sera alors pratiquement nul. Cette force motrice est par contre très variable: elle est presque nulle au passage des points morts des pédales et maximum lorsque la pédale motrice passe à l'horizontale. Il est donc préférable de pondérer cette variation. La puce électronique pourra donc faire par exemple la somme des cinq dernières lectures de la jauge de contrainte et effectuer la division par cinq. La moyenne obtenue est alors utilisée comme un coefficient de majoration des seuils de commande des cliquets permettant ainsi de provoquer le passage au rapport supérieur pour une vitesse plus grande lorsque la force de pédalage est plus grande.
Tous ces éléments, la puce, le moteur pas à pas, la jauge de contrainte et la pile pour les alimenter en courant électrique, étant très petits on peut les loger dans le moyeu (29) qui supporte également les engrenages et les cliquets. L'électro-aimant du compteur de tours peut être monté sur une platine fixée sur le moyeu (29). En conséquence toutes les connexions électriques sont internes à chacun des modules de roue et de pédalier. Aucun contact frottant vers l'extérieur n'étant nécessaire le système devrait présenter un bonne fiabilité.
Les différents systèmes décrits à titre non limitatif illustrent certaines possibilités d'application de l'invention mais il est évident que d'autres modes de réalisation ou combinaisons de ces systèmes peuvent être envisagés.

Claims

REVENDICATIONS
1) Dispositif de changement de vitesse pour véhicule à pédales et plus particulièrement pour bicyclette dans lequel toutes les couronnes dentées (1) et (2) sont mises en prise par un mobile intermédiaire (3), sont montées libres sur- leur- axe et sont équipées de cliquets antiretours (4) et (5) agissant sur la circonférence intérieure des couronnes taillée en dents de loup (7), caractérisé en ce que certains de ces cliquets (4) sont équipés d'une queue (6) par laquelle ils sont maintenus hors de la trajectoire de leurs dents de loup. Cette mise hors fonction des cliquets commandés (4) est obtenue par une commande manuelle ou par une commande entièrement automatique pour sélectionner les engrenages nécessaires grâce à la différence de vitesse angulaire des autres mobiles.
2) Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le mobile intermédiaire (3) est une chaîne sans fin caractérisée en ce qu'elle relie toutes les roues dentées à antiretours entre elles et effectue pour cela le nombre de tours nécessaires autour des plateaux du pédalier et des pignons de la roue.
3) Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le mobile intermédiaire (3) est un empilement de roues dentées droites, toutes solidarisées sur un axe parallèle aux deux premiers, caractérisé en ce qu'il relie toutes les couronnes dentées à antiretours de la roue et du pédalier entre elles et comporte pour cela le nombre de roues nécessaires. La chaîne est alorsréduite à un rôle de transmission pure.
4) Dispositif selon la revendication 3 caractériséen ce que toutes lescouronnes dentées du pédalier et toutes les couronnesdentées de la roue sontcoaxiales avec l'axe fixede la roue.Le moyeu (13) des couronnes dentées du pédalier est alors monté libre sur l'axe fixe de la rouepar deux roulements à billes similaires à ceuxde la roue. Il est solidaire d'un pignon fixe qui supporte la chaînede transmission.
5) Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le mobile intermédiaire (3) est un train de roues dentées d'angle toutes montées sur un axe perpendiculaire aux deux premiers, axe qui joue le rôle d'arbre de transmission et caractérisé en ce qu'il supporte toutes les couronnes dentées à antiretours (4) et (5) pour la roue et pour le pédalier et comporte pour cela le nombre de roues nécessaires.
6) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 caractérisé en ce que la combinaison des cliquets commandés (5) que l'on doit mettre hors fonction pour sélectionner- manuel lement un rapport de vitesse donné est réalisée par deux cames (15) et (16) solidaires d'un levier de vitesse (14). Lorsque l'on agit sur ce levier pour changer de vitesse, deux bras à galet (18) et (19) sont actionnés par ces cames et tirent sur des câbles à gaine agissant sur les cames de commande (8) qui soulèvent la queue des cliquets voulus. 7) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 dans lequel la manoeuvre des cliquets commandés est effectuée de façon entièrement automatique par des mécanismes tachymétriques caractérisés en ce qu'ils sont compensés de façon à ne tenir compte uniquement que de la force centrifuge grâce à quatre masselottes (26) et (27) diamétralement opposées qui éliminent toutes les forces parasites. Ces quatre masselottes sont montées sur quatre équerres pivotantes dans un plan perpendiculaire à 1 'axe de la roue et connectées entre elles de façon à ce que les masselottes s'écartent ou se rapprochent simultanément du centre de rotation.
8) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que le couple de force motrice est mesuré par l'allongement des quatre ressorts tarés (34) accrochés entre les platines (32) et (33). Lorsque la force motrice est supérieure à celle des ressorts (34) elle provoque le déplacement de la platine (33) par rapport à la platine (32) et donc l'augmentation de la tension du ressort de masselottes (30) qui est aussi accroché à la platine (33) par le piton (38). Le seuil de vitesse à laquelle se produit l'ouverture du tachymètre est alors plus élevé puisque la force de rappel des masselottes est plus importante. Ce dispositif associé avec le tachymètre compensé de la revendication 7 constitue un tachycoupl eur mécanique.
9) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 caractérisé en ce que les cliquets commandés (5) sont mis hors fonction de façon entièrement automatique par un tachycoupl eur électronique composé d'un microprocesseur associé à un capteurcompte-tours, un capteur de force, une pile d'alimentation électrique et un moteur à aimant bipolaire pour chaque cliquet commandé. Le microprocesseur calcule la vitesse de rotation de la roue ou du pédalier d'après les impulsions du compte-tours et du temps passé et génère une impulsion de commande lorsque cette vitesse atteint une vitesse prédéterminée mise en mémoire. Cette impulsion fait tourner le moteur incriminé d'un demi -tour qui par un excentrique soulève la queue du cliquet et le met hors fonction. L'impulsion suivante le remettra en fonction. Le capteur de force mesure le couple de la force motrice appliqué aux pédales par la compression d'un quartz piézo-él ectrique et permet au microprocesseur d'appliquer un coefficient proportionnel à cette force aux seuils de vitesse prédéterminé mis en mémoire.
PCT/FR1994/001209 1993-10-20 1994-10-18 Changement de vitesse a selection differentielle manuel ou automatique pour vehicule a pedales WO1995011156A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU79968/94A AU7996894A (en) 1993-10-20 1994-10-18 Manual or automatic differential selection gear change for pedal vehicles

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9312487A FR2711351B1 (fr) 1993-10-20 1993-10-20 Changement de vitesse à sélection différentielle manuel ou automatique pour véhicule à pédale.
FR93/12487 1993-10-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1995011156A1 true WO1995011156A1 (fr) 1995-04-27

Family

ID=9452026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR1994/001209 WO1995011156A1 (fr) 1993-10-20 1994-10-18 Changement de vitesse a selection differentielle manuel ou automatique pour vehicule a pedales

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU7996894A (fr)
FR (1) FR2711351B1 (fr)
WO (1) WO1995011156A1 (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2724362A1 (fr) * 1994-09-13 1996-03-15 Lenoble Jean Paul Changement de vitesse a selection differentielle manuel ou automatique pour vehicule a pedales
CN103419895A (zh) * 2013-06-03 2013-12-04 陈润 杠杆增能增速自行车
CN108163131A (zh) * 2016-12-07 2018-06-15 徐夫子 阻尼传动装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7381143B2 (en) * 2003-03-26 2008-06-03 Honda Motor Co., Ltd. Transmission apparatus for a bicycle
JP4115311B2 (ja) 2003-03-26 2008-07-09 本田技研工業株式会社 自転車用変速装置
FR2901235B1 (fr) * 2006-05-16 2008-08-01 Mobiky Soc Par Actions Simplif Systeme deformable par force centrifuge

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR830114A (fr) * 1937-11-29 1938-07-21 Changement de vitesses, par chaîne avec circuit d'entraînement à double effet, pour bicyclettes ou similaires
GB650494A (en) * 1949-03-24 1951-02-28 Robert William John Shepherd Improved transmission for bicycles
US4194408A (en) * 1976-10-30 1980-03-25 Eberhard Hedrich Gear-shift control for bicycle transmission
US5099712A (en) * 1989-08-30 1992-03-31 Douglass David S Automatic transmission with free-wheeling drive shaft

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR830114A (fr) * 1937-11-29 1938-07-21 Changement de vitesses, par chaîne avec circuit d'entraînement à double effet, pour bicyclettes ou similaires
GB650494A (en) * 1949-03-24 1951-02-28 Robert William John Shepherd Improved transmission for bicycles
US4194408A (en) * 1976-10-30 1980-03-25 Eberhard Hedrich Gear-shift control for bicycle transmission
US5099712A (en) * 1989-08-30 1992-03-31 Douglass David S Automatic transmission with free-wheeling drive shaft

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2724362A1 (fr) * 1994-09-13 1996-03-15 Lenoble Jean Paul Changement de vitesse a selection differentielle manuel ou automatique pour vehicule a pedales
WO1996008405A1 (fr) * 1994-09-13 1996-03-21 Jean Paul Lenoble Changement de vitesse automatique a selection differentielle pour vehicule a pedales
US5976052A (en) * 1994-09-13 1999-11-02 Lenoble; Jean-Paul Differential selection automatic gear change device for pedal vehicles
CN103419895A (zh) * 2013-06-03 2013-12-04 陈润 杠杆增能增速自行车
CN108163131A (zh) * 2016-12-07 2018-06-15 徐夫子 阻尼传动装置
CN108163131B (zh) * 2016-12-07 2020-07-03 徐夫子 阻尼传动装置

Also Published As

Publication number Publication date
FR2711351B1 (fr) 1995-11-17
FR2711351A1 (fr) 1995-04-28
AU7996894A (en) 1995-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2841328B1 (fr) Groupe motorpropulseur pour vehicule a pedales
EP0523139B1 (fr) Dispositif et procede de gestion synchronisee de derailleurs de bicyclette
EP4013672B1 (fr) Système de propulsion pour véhicule à assistance électrique
WO1995011156A1 (fr) Changement de vitesse a selection differentielle manuel ou automatique pour vehicule a pedales
FR2657061A1 (fr) Dispositif de transmission a engrenages pour bicyclette.
EP0758970B1 (fr) Changement de vitesse automatique a selection differentielle pour vehicule a pedales
WO1995026900A1 (fr) Dispositif de selection de rapports pour engins mus par la force musculaire, notamment pour bicyclette
EP2199198A1 (fr) Dispositif de transmission pour cycle
WO2013178890A1 (fr) Système de stockage et restitution d'énergie pour cycle et cycle équipe d'un tel système
FR2733019A1 (fr) Transmission a variation continue du couple
WO2012093214A2 (fr) Boite de vitesses, en particulier pour un velo tout-terrain
EP0102259B1 (fr) Dispositif de commande pour dérailleurs
WO2019206836A1 (fr) Boite de vitesses pour cycles
FR2829992A1 (fr) Bicyclette a changement de vitesse
FR2965601A1 (fr) Transmission a variation de vitesse
WO2005077743A1 (fr) Vehicule du type cycle
EP1447315A1 (fr) Véhicule mu par une force musculaire humaine
EP4265512A1 (fr) Dérailleur arrière modulaire et intégré pour bicyclette
FR3108958A1 (fr) Boite de vitesses
FR3109618A3 (fr) Boite de vitesses
BE391482A (fr)
FR3109974A3 (fr) Boite de vitesses
FR3100591A3 (fr) Transmission à impulsions à modification de rapport par déformation
BE517556A (fr)
FR2795382A1 (fr) Transmission par chaine multivitesses a grande variation de rapport

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT AU BY CA CN CZ FI GE HU JP NO PL RO UA US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA