Changement de vitesse automatique pour bicyclette La présente invention a pour objet un changement de vitesse automatique<B>à</B> plusieurs étages, pour bicy clette, agissant sous l'effet d'une force centrifuge.
Le but de cette invention est de créer un dispositif du type mentionné qui fonctionne d'une façon sûre sans être sujet<B>à</B> des erreurs de fonctionnement sous l'effet de vibrations. Dans certains dispositfs auto matiques de changement de vitesse, destinés aux bicy clettes<B>déjà</B> connus, le changement de vitesse s'effectue automatiquement grâce<B>à</B> des masses qui, sous l'effet de la force centrifuge choisissent le rapport de démultipli cation approprié<B>à</B> la vitesse du véhicule en fonction de cette vitesse. Le fonctionnement normal de ces masses est perturbé par les vibrations que subit le bâti de la bicyclette.
En particulier, lorsque le véhicule se déplace sur une route irréguliùre, les oscillations verticales que subit la bicyclette agissent sur lesdites masses et provo quent des changements de vitesse intempestifs et irré guliers qui ne correspondent pas<B>à</B> la vitesse effective de la bicyclette et gênent considérablement une utilisation confortable du véhicule, tout en affectant sa stabilité et la sécurité de l'utilisateur.
Pour remédier<B>à</B> ces inconvénients, le dispositif selon l'invention comprend une masse d'équilibrage reliée par une tringle<B>à</B> une masse centrifuge de façon<B>à</B> empêcher toute perturbation de cette masse centrifuge et, de plus,<B>à</B> éviter tout fonctionnement intempestif du dispositif sous l'effet de vibrations.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention.
La fig. <B>1</B> est une vue en coupe axiale du moyeu d'une roue de bicyclette équipée de ladite forme d'exécution, les fig. 2,<B>3</B> et 4 des vues en coupe respectivement selon les lignes A-A, B-B et C-C de la fig. <B>1,</B> la fig. <B>5</B> une vue en élévation partielle<B>à</B> plus grande échelle d'un organe du dispositif, et les fig. <I>6a et<B>b</B></I> des vues schématiques illustrant le fonctionnement du dispositif.
Le moyeu de bicyclette représenté<B>à</B> la fig. <B>1</B> com prend un pignon de chaîne<B>1,</B> un manchon intermédiaire 2, des tourillons<B>3</B> et<B>6,</B> un arbre principal 4, un pignon central<B>5,</B> et des pignons satellites<B>7</B> et 24. Deux couron nes dentées<B>à</B> denture intérieure<B>8</B> et 14 entourent les satellites<B>7</B> d'une part, et les satellites 24 d'autre part, Une douille<B>9</B> opposée au manchon 2 maintient en place les éléments mentionnés ci-dessus. Sur cette douille est vissée une roue<B>à</B> rochet<B>10.</B> Le moyeu décrit comprend un manchon extérieur<B>11</B> et un support cylindrique 12. <B>13, 15</B> et<B>16</B> représentent des cliquets,<B>17</B> et<B>171</B> des tringles,<B>18</B> et<B>19</B> des masselottes soumises<B>à</B> la force centrifuge.
Deux plaques d'extrémité 20 et 21 ferment le manchon extérieur<B>Il.</B> L'arbre 4 est porté par des roulements<B>à</B> billes 22 et<B>23</B> alors que les tourillons<B>3</B> sont maintenus en place par un anneau<B>25.</B>
Le pignon<B>1</B> est vissé sur le manchon 2 qui tourne librement par rapport<B>à</B> l'arbre 4 et dont la face interne forme un chemin de roulement pour les billes<B>23.</B> L'anneau<B>25</B> est monté<B>à</B> l'extrémité intérieure du man chon 2. Les tourillons<B>3</B> joignent ces deux pièces. Ces tourillons sont disposés autour de l'arbre 4 et portent chacun un pignon satellite 24. La couronne dentée<B>8</B> est portée par les extrémités intérieures des tourillons<B>3.</B> Les satellites 24 sont en prise avec le pignon<B>5</B> dont la denture est taillée directement dans l'arbre 4. Ils sont en prise également avec la couronne dentée 14.
La cou ronne dentée<B>8</B> est située<B>à</B> côté de la couronne dentée 14 et est en prise avec les satellites<B>7</B> qui, de leur côté sont également en prise avec le pignon<B>5.</B> La douille<B>9</B> est engagée librement sur l'arbre 4 et les tourillons<B>6</B> des satellites<B>7</B> sont chassés dans cette douille.
Ce dispositif de changement de vitesse comprend trois étages. Le cylindre 12 est chassé dans le manchon<B>11</B> et tourne avec lui sur les roulement<B>à</B> billes 22 et 221, le roulement<B>à</B> billes 22 étant monté sur un manchon 4a solidaire de l'arbre 4, et le roulement<B>à</B> bille<B>23,</B> sur un manchon 4b qui est vissé sur cet arbre, Le cylindre 12 présente trois logements espacés axia- lement les uns des autres et correspondant aux trois étages de démultiplication du dispositif.
Une tige<B>28</B> traverse axialement ces logements et forme le pivot des cliquets<B>13, 15</B> et<B>16.</B> Le cliquet<B>13</B> est agencé de façon<B>à</B> pouvoir s'engager dans la denture de la roue<B>à</B> rochet <B>10</B> et empêcher toute rotation de cette roue dans un sens déterminé. Les cliques<B>15</B> et<B>16</B> s'engagent dans des dentures<B>81</B> et 141 formées sur la surface extérieure des couronnes dentées<B>8</B> et 14.
Ces dentures<B>à</B> rochet<B>81</B> et 141 ont le profil présenté<B>à</B> la fig. <B>5.</B> Leurs dents pré sentent une surface de blocage a et une surface de glisse ment<B>b</B> orientées de façon que lorsque le cliquet <B>15</B> ou <B>16</B> est en contact avec une surface<B>b,</B> il peut être soulevé par cette surface, alors que lorsqu'il est en contact avec une surface a, il bute contre cette surface et peut être entraîné par la denture.
La fig. 4 montre la disposition des masselottes et leur position ainsi que celle des cliquets lorsque ces derniers se trouvent en position de glissement, alors que la fig. <B>3</B> montre les mêmes organes dans la position d'entraînement. Les cliquets <B>15</B> et<B>16</B> s'engagent ou se dégagent des masselottes<B>18</B> et<B>19</B> en passant d'une po sition d'engagement<B>à</B> une position de glissement, de sorte que ces masselottes commandent la position re lative des cliquets par rapport aux couronnes dentées<B>8</B> et 14. Les masselottes<B>18</B> et<B>19,</B> de même que les masses d'équilibrage<B>18'</B> et<B>19',</B> pivotent autour d'axes<B>30</B> et <B>30,</B> respectivement.
Les masselottes<B>18</B> et<B>18,</B> sont reliées l'une<B>à</B> l'autre par une tringle<B>17</B> articulée sur des tenons<B>29.</B> Des ressorts de traction<B>26</B> et<B>27</B> sont armés entre le manchon extérieur<B>11</B> et les masselottes<B>18</B> et<B>19</B> de façon<B>à</B> s'opposer<B>à</B> l'effet des forces appliquées sur ces masselottes.
Le fonctionnement du dispositifdécrit est le suivant: Le mouvement de rotation imparti au pignon<B>1</B> par la chaîne se transmet par le manchon intermédiaire 2 au tourillon<B>3,</B> ce qui fait tourner les satellites 24 et la couronne dentée<B>8</B> comme une seule pièce autour de l'arbre 4. Tant que la vitesse de la bicyclette est faible, et que les forces centrifuges sont faibles, les cliquets<B>15</B> et<B>16</B> restent en position inactive.
Ils sont alors en con tact avec les pointes des masselottes<B>18</B> et<B>19</B> de sorte que la douille<B>9</B> qui porte les tourillons<B>6</B> est entraînée par la couronne dentée<B>8</B> et les satellites<B>7.</B> La roue<B>à</B> rochet<B>10</B> que porte la douille<B>9</B> entraîne les cliquets<B>13</B> montés sur deux tourillons<B>28</B> et fait tourner le man chon extérieur<B>11.</B> Le rapport de démultiplication est alors
EMI0002.0010
Dans cette expression Z représente le nombre de dents de la roue dentée dont le chiffre de référence est indiqué en indice et<U>n</U> représente le nombre de tours de la chaîne.
Lorsque la vitesse de la bicyclette augmente, la mas- selotte <B>18</B> est projetée vers l'extérieur contre l'action du ressort<B>26.</B> Son extrémité se dégage du cliquet<B>15</B> (fig. <B>3)</B> de sorte que ce cliquet s'engage sur une surface a de la denture<B>81</B> qui est alors directement connectée au pi gnon<B>1.</B> Le manchon extérieur<B>11</B> est alors entraîné<B>à</B> une vitesse intermédiaire. Dans ce cas, les cliquets<B>13</B> tour nent par rapport<B>à</B> la denture<B>10</B> en glissant sur les dents de cette denture et le cliquet<B>16</B> est retenu par la masselotte centrifuge<B>19</B> dans une position où elle glisse sur la surface<B>b</B> de la denture 14'.
Lorsque la vitesse de la bicyclette augmente encore, c'est la masselotte<B>19</B> qui est projetée vers l'extérieur contre l'action du ressort<B>27,</B> ce ressort étant plus fort que le ressort<B>26.</B> La masselotte<B>19</B> cesse de bloquer le cliquet<B>16</B> qui vient en contact avec la denture 14' et fait tourner le manchon extérieur<B>11 à</B> une vitesse supé rieure déterminée par l'expression
EMI0002.0014
cette position correspondant<B>à</B> la vitesse la plus grande. Même si l'on cesse d'entraîner la chaîne, le manchon <B>11</B> continue<B>à</B> tourner par inertie grâce au mécanisme<B>à</B> roue libre que forme chaque cliquet avec la denture<B>à</B> rochet correspondante.
Lorsque la vitesse de la bicy clette diminue, le changement de vitesse s'effectue auto matiquement dans le sens inverse de ce qui a été décrit ci-dessus.
Même si une vibration d'une force exceptionnelle se transmet de la roue au moyeu, tout fonctionnement irrégulier des masselottes centrifuges est évité dans le dispositif décrit grâce au fait que ces masselottes<B>18</B> et <B>19</B> s'étendent au-delà de leur point de pivotement<B>30</B> et grâce au fait que les extrémités de ces masselottes sont reliées par les tringles<B>17</B> et 17' et par les articulations<B>29</B> aux masses d'équilibrage<B>18'</B> et<B>191</B> qui pivotent elles- mêmes sur des tourillons<B>30'</B> (fig. <B>3</B> et 4).
Lorsque des sollicitations verticales dues<B>à</B> des vi brations et représentées par des flèches dans les fig. <I>6a</I> et<B>b</B> agissent sur les masselottes centrifuges<B>18</B> et<B>19,</B> ces forces sont compensées par celles qui agissent sur les masses d'équilibrage<B>18'</B> et<B>1 W,</B> et qui sont dirigées dans le même sens.
En revanche, comme on le voit<B>à</B> la fig. <B>6b,</B> lorsque les sollicitations sur les masselottes sont dues<B>à</B> la force centrifuge, elles agissent en sens inverse sur la masse- lotte centrifuge<B>18</B> ou<B>19</B> et sur la masselotte d'équili brage<B>18'</B> ou<B>191.</B>
Comme décrit plus haut, l'opération de change ment de vitesse s'effectue automatiquement selon la vitesse de la bicyclette. Au moment du départ, le méca nisme reste dans la position de vitesse inférieure, de sorte que le dispositif décrit présente toutes les pro priétés désirables malgré une construction très simple. En outre, comme des masses d'équilibrage sont asso ciées aux masses centrifuges, afin d'éviter toute mise en action intempestive du changement de vitesse en cas de vibration, le rapport de démultiplication ne change pas même si la roue de la bicyclette est tombée dans un trou au cours d'un déplacement sur une route irré gulière.