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Variateur automatique de vitesse pour bicyclettes et véhicules à moteur
L'invention se rapporte aux mécanismes de changement de vitesse spécialement applicables aux bicyclettes, en vue d'obtenir différents rapports de transmission 'entre le pignon de roue entraî- né et la couronne d'entraînement du pédalier.
Le dispositif, objet de la présente invention, est également applicable aux véhicules à moteur (motocyclettes, fourgons à moteur, véhicules automobiles en général) soit avec transmission à chaîne, soit avec transmission d'autre type , à l'aide de moyens d'adap- tation appropriés.
Le mécanisme consiste essentiellement en un boîtier cylin- drique qui, au moyen d'une couronne dentée, reçoit le mouvement
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de rotation de l'arbre moteur qui, dans le cas d'une bicyclette, est le couronne dentée du pédalier.
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Dens l'exemple préféré -7j d' 8/t)lic8tion, il y a trois combinai- sons de vitesse qui sont: une petite vitesse, une vitesse inter- médiaire et une grande vitesse, obtenues, la première au moyen d'une prise directe avec joint oscillant Oldham et les deux autres au moyen d'un groupe de deux petites roues dentées, de diamètre différent, qui engrènent avec autant d'anneaux dentés intérieu- rement.
Ces anneaux dentés, cornue la couronne du joint Oldham, peu- vent être successivement réunis au boîtier extérieur et, de là, entraînés en rotation.
Par un déplacement approprié de le pédale (rétro-pédalage) le boîtier externe peut être rendu solidaire, à partir de la chaîne motrice, avec l'un de deux anneaux dentés intérieurement, ou avec l'anneau extérieur du joint Oldham, de façon à obtenir trois rapports de vitesse différents.
Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
Fig. 1 est une vue d'élévation avec coupe partielle du mécanisme de blocage de marche dont la description va suivre;
Fig. 2 montre le mécanisme complet, en coupe axiale;
Fig. 3 et 4 montrent deux coupes, respectivement suivant les lignes X X et Y Y de Fig. 2.
Le boîtier A, muni de la couronne extérieure B destinée à recevoir la chaîne motrice, est supporté par deux coussinets à billes à double contour excentrique M et P, dont le corps central excentré est maintenu fixé au cadre de bicyclette, à l'aide des flasques Q et R et forme la partie fixe de l'ensemble.
Sur l'axe excentré des deux coussinets susmentionnés, destinés à. recevoir le moyeu de la roue, est calé le groupe de pignons den- tés C-C1, engrenant chacun respectivement avec l'anneau denté intérieurement D-D1. Un anneau E, interposé entre ces deux derniers
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anneaux dentés, est réuni au,groupe de pignons à l'aide d'un joint Oldham.
Chacun des trois anneaux D-Dl et E peut être entraîné à rotation par le boîtier, au moyen de cliquets F-F1-F2 qui enga- gent respectivement, un par un, les trois anneaux D-D1-E.
Les susdits cliquets, lors de leur fonctionnement, sont commandés par un anneau G dont le flasque cylindrique est muni d'encoches disposées à 120 l'une de l'autre, dont la position correspond à celle des trois cliquets. L'anneau G est solidaire d'un disque H, relié à son tour au boîtier A, au moyen d'exten- sions élastiques appropriées qui pénètrent dans les cavités I.
En imprimant un mouvement de marche arrière au boîtier A, le disque H vient s'appuyer fermement contre le cliquet L ancré à la partie fixe du mécanisme.
Quand le disque H passe l'ouverture I, il entraîne avec lui l'anneau G de manière qu'après une rotation de 120 du boîtier A, l'anneau G présente une nouvelle encoche devant le groupe des cliquets F-F1-F2, en permettant ainsi l'engrènement d'un autre anneau denté et, par conséquent, le changement du rapport de vitesse.
Pour éviter qu'en continuant le mouvement de marche arrière du boîtier A, il ne se produiseencore un autre changement de rapport de vitesse, le cliquet/s'engage dans un creux ménagé dans la couronne extérieure du coussinet excentrique M et se A dégage de l'anneau élastique H en permettant ainsi au boîtier/de pour- suivre sa rotation.
Quand on imprime à nouveau le mouvement normal de marche au boîtier A, le cliquet L, qui tend à retourner dans sa position primitive, sous l'action de l'ensemble ressort-piston N, vient encore rencontrer une encoche ménagée dans la couronne extérieure du coussinet M, et se trouve de nouveau dans la possibilité de s'échapper et de retourner à sa position primitive, prêt pour une
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opération suivante de changement de rapport de vitesse.
Le blocage de marche dont il a été fait mention plus haut est constitué par l'ensemble formé par le groupe antagoniste ressort-piston N et 0, qui agit sur un goujon disposé excentrique- ment sur l'arbre du cliquet L.
Sous l'action du plan incliné du piston 0, le cliquet L est maintenu en position neutre.
En déplaçant le piston 0 vers l'extérieur (.au moyen d'un câble relié à un petit levier monté sur le guidon du véhicule), le groupe N entre en action pour déplacer le cliquet suffisamment pour l'engager dans le gradin ménagé sur l'anneau H, en permettant l'opération de changement du rapport de vitesse. Lorsque ceci s'est produit, comme il a été expliqué, le cliquet tombe et toujours sous l'effet du groupe N, tend, à reprendre sa position primitive, ce qui se passe quand le mouvement de marche normale est repris.
Le groupe ressort-piston 0 rentre alors en fonction,, pour empêcher le cliquet d'agir, s'il n'est pas commandé.
On a obtenu ainsi la possibilité de rendre inopérants les mouvements du pédalier, sur le changement de vitesse, de façon à pouvoir agir à volonté sur ce dernier.
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Automatic speed variator for bicycles and motor vehicles
The invention relates to gear change mechanisms especially applicable to bicycles, with a view to obtaining different transmission ratios between the driven wheel pinion and the driving crown of the crankset.
The device, object of the present invention, is also applicable to motor vehicles (motorcycles, motor vans, motor vehicles in general) either with chain transmission, or with transmission of another type, using means of appropriate adaptation.
The mechanism consists essentially of a cylindrical case which, by means of a toothed crown, receives the movement.
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rotation of the motor shaft which, in the case of a bicycle, is the ring gear of the crankset.
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In the preferred example -7j of 8 / t) lic8tion, there are three speed combinations which are: a low speed, an intermediate speed and a high speed, obtained, the first by means of a direct drive with Oldham oscillating joint and the other two by means of a group of two small toothed wheels, of different diameters, which mesh with as many toothed rings internally.
These toothed rings, retort the crown of the Oldham seal, can be successively joined to the outer casing and, from there, driven in rotation.
By appropriate movement of the pedal (back-pedaling) the outer casing can be made integral, from the drive chain, with one of two internally toothed rings, or with the outer ring of the Oldham joint, so as to get three different gear ratios.
An exemplary embodiment of the invention will be described below, with reference to the accompanying drawings in which:
Fig. 1 is an elevational view with partial section of the step blocking mechanism, the description of which will follow;
Fig. 2 shows the complete mechanism, in axial section;
Fig. 3 and 4 show two sections, respectively along the lines X X and Y Y of FIG. 2.
The box A, provided with the outer ring B intended to receive the drive chain, is supported by two ball bearings with double eccentric contour M and P, the eccentric central body of which is kept fixed to the bicycle frame, using the Q and R flanges and forms the fixed part of the assembly.
On the eccentric axis of the two aforementioned bearings, intended for. receiving the wheel hub, the group of toothed pinions C-C1 is set, each meshing respectively with the internally toothed ring D-D1. An E ring, interposed between these last two
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toothed rings, is joined to the, group of gears using an Oldham joint.
Each of the three rings D-D1 and E can be rotated by the housing, by means of pawls F-F1-F2 which respectively engage, one by one, the three rings D-D1-E.
The aforesaid pawls, during their operation, are controlled by a ring G, the cylindrical flange of which is provided with notches arranged 120 from each other, the position of which corresponds to that of the three pawls. The ring G is integral with a disc H, which in turn is connected to the housing A, by means of suitable elastic extensions which penetrate into the cavities I.
By printing a reverse movement to the box A, the disk H comes to rest firmly against the pawl L anchored to the fixed part of the mechanism.
When the disc H passes the opening I, it carries the ring G with it so that after a rotation of 120 of the box A, the ring G presents a new notch in front of the group of pawls F-F1-F2, thus allowing the engagement of another toothed ring and, consequently, the change of the speed ratio.
To prevent that by continuing the reverse movement of the gearbox A, another gear change does not occur, the pawl / engages in a recess in the outer ring of the eccentric bearing M and disengages itself from the elastic ring H thus allowing the housing / to continue its rotation.
When the normal running movement is applied to the housing A again, the pawl L, which tends to return to its original position, under the action of the spring-piston assembly N, again meets a notch in the outer crown of the pad M, and is again in the possibility of escaping and returning to its original position, ready for a
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next gear change operation.
The gear lock mentioned above is formed by the assembly formed by the antagonist group of spring-piston N and 0, which acts on a pin disposed eccentrically on the pawl shaft L.
Under the action of the inclined plane of the piston 0, the pawl L is maintained in the neutral position.
By moving the piston 0 outwards (by means of a cable connected to a small lever mounted on the handlebars of the vehicle), the group N comes into action to move the pawl sufficiently to engage it in the step provided on the the H ring, allowing the operation of changing the gear ratio. When this has happened, as has been explained, the pawl falls and, still under the effect of the group N, tends to resume its original position, which happens when the normal walking movement is resumed.
The spring-piston group 0 then comes into operation, to prevent the pawl from acting, if it is not ordered.
We have thus obtained the possibility of rendering the movements of the crankset inoperative, on the gear change, so as to be able to act on the latter at will.
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