FR2711351A1 - Manual or automatic differential gear shift for pedal vehicle. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de changement de vitesse pour véhicule à pédale 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 sont constamment mises en prise par une chaîne ou par un mobile denté intermédiaire 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 antiretours. 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.The invention relates to a gear change device for a pedal vehicle which operates both when stationary and when moving, and instantaneously and silently. The selection of gears is based on the difference in angular rotational speed of the pinions. All of their teeth are constantly engaged by a chain or by an intermediate toothed mobile and therefore rotate at the same circumferential speed. They are driven by their axis or drive their axis in a single direction thanks to non-return pawls. Disabling the pawls whose angular speed should cause engagement allows the desired ratios to be selected manually using a control lever or fully automatically using mechanical or electronic speed and torque measurement systems. Since the force required to lift the pawls is very low, this device is particularly suitable for producing an automatic transmission for a bicycle.

Description

CHANGEMENT DE VITESSEALELECTION 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 appelle couramment un "dérailleur". Comme son nom l'indique son fonctionnement est basé sur le déraillement de la channe de transmission qui passe d'un pignon sur l'autre ou d'un plateau sur 1 '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.CHANGE OF DIFFERENTIAL SPEECH
MANUAL OR AUTOMATIC FOR PEDAL VEHICLE
The gearshift system currently used on bicycles practically universally is what is commonly referred to as a "derailleur". As its name indicates, its operation is based on the derailment of the transmission chain which passes from one gear to the other or from one plate to the other to cause the gears to change gears. this system is slow and noisy, it does not allow transmission of driving force for the duration of the change and prohibits any change when the gear stops.

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 tlein d'engrenages, les roues dentées engrénant ensemble directement par sur denture ou par l'intermédiaire d'une chaîne, ont une vitesse circonférentielle identique tandis que leur vitesse angulaire est proportionnelle à leur diamètre.
n 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, a bille etc., comme il n existe sur les bicyclettes dites à "roue ibt'e" . 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 schématiquement sur la Fig. i 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 channe 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
t passent donc à des niveaux di fferents. The present invention relates to a gearshift system whose gear selection is based on the angular rotation speed difference of the gears. Indeed, in a gear box, the gear wheels meshing together directly on toothing or via a chain, have an identical circumferential speed while their angular velocity is proportional to their diameter.
n can use this feature to select the gear wheels required for the desired gear ratio by arranging them as follows:
The gears and plates used are paired in pairs on two axes on which they are mounted free and each separately with a ratchet mechanism, ratchet, roller, etc., as it does on bicycles called "wheel ibt"" For example, two pinions (1) may be arranged on the axis of the wheel (10) and two plates (2) on the crank axle (11) as shown schematically in FIG. i to obtain 4 speeds, or 3 gears (1) and 3 trays (2) as shown in fig.3 to obtain 9 speeds. Their teeth are engaged by an endless channe (3) which will make the same turn of the wheels as there are pairs. The chain crisscrosses the other strands when it joins the big plateau and the big pinion. Anssi it does not hit them since they mesh on trays and pinions of smaller diameter
t therefore go to different levels.

Les anti retours (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 leur mise 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. The anti-returns (4) of the largest trays and smaller gears are provided with a control (6) which allows disengage the teeth of their wolf wheel (7) to turn them off. This implies that the antiretors (5) of the smallest plate and the largest pinion do not need control because they will normally be in function when all others have been eliminated since they correspond to the
Smallest gear ratio.

Ce dispositif apporte les avantages suivantes:
-Les roues dentées sont toujours en prise par 1 'intermédiaire d'une chaîne ou d'un mobile intermédiaire permettant des engrenages toujours optimisés et sans craquement. I1 est silencieux car il n'y a pas de déraillement de chaîne ou d'enga3ement de dentures.This device provides the following advantages:
The gear wheels are always engaged by means of a chain or an intermediate wheel enabling gears always optimized and without cracking. It is silent because there is no chain derailment or enga3ement of teeth.

-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. -The gear change is almost instantaneous. It is not necessary to wait for a half turn of the crankset or pinion to allow the derailment of the chain from one toothing to another before resuming the pressure on the pedals.

-Le passage des vitesses se fait aussi bien à l'arrêt qu'en marche. I1 n'est pas nécessaire que les pignons tournent pour que le changement de rapport se produise. I1 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. -The shifting is as well when stopped or running. It is not necessary for the gears to turn for the shift to occur. It will take effect immediately upon resumption of rotation. So, having stopped on the biggest report, we can restart first from the start.

-Le passage des vitesses se fait sans séquence obligatoire. -The shifting is done without a mandatory sequence.

I1 n'est pas nécessaire de passer les vitesses dans un ordre donné ou de passer par un point mort. It is not necessary to shift the gears in a given order or to go through a neutral position.

-La réalisation de cette boîte peut se faire aussi bien avec une chaîne qu 'avec un arbre de transmission et aussi bien avec une commande manuelle qu avec une commande automatique. -The realization of this box can be done with a chain as well as with a drive shaft and both with a manual control that with an automatic control.

Pour simplifier l'explication du fonctionnement de ce dispositif considerons un changement de vitesse à 4 rapports d'engrenages utilisant une transmission par chaîne comme indiqué sur la Fig.l. 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 sur cet 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 sur la gorge circulaire (9) au moyen d'une fourchette non représentée. To simplify the explanation of the operation of this device consider a gear shift gear 4 using a chain transmission as shown in Fig.l. The method that seems the simplest to control the antiretours consists of choosing the principle of the pawl and to provide a tail (6) on which it acts to tilt out of the trajectory of the wolf teeth of the toothed wheel and to prevent him from fulfilling his function. All the pawls being in rotation with the mobiles which support them and which they make it possible to drive, those which one wants to control will be actuated by a control cam (8) moving on this axis of a translation movement of the position I where the pawl (4) is free and in function at position II where it is off, the tail (6) being raised. The control can therefore be done both at standstill and in operation by acting on the circular groove (9) by means of a not shown fork.

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 entralnner 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 entraînner la channe d'une longueur supèrieure. Par renvoi autour d'un pignon, la chaîne va à son tour entraîner le petit plateau de cette longueur le faisant tourner d'un angle supèrieur 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".  When one acts on the pedals while the two control cams (8) are in position I, the driving axis will have a tendency to entralnner the two trays that support since their pawls are in function. But for a given angle of rotation of the pedal, the large plate will drive the channe of a longer length. By reference around a pinion, the chain will in turn drive the small plate of this length by rotating an angle greater than the axis of the pedal, which he can do with his ratchet that "wheel" free". It is therefore the large plateau which in this case will enter into function to transmit the driving force, the other turning slightly faster than it "freewheeling".

Le mme phénomène va se produire sur l'axe de la roue mais il est inverse puisque cet axe est menue 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 chaîne le grand pignon va tourner angulairement 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 chaîne. Par contre le petit pignon va entraîner l'axe de la roue par son cliquet resté en fonction puisqu'il tourne angulairement plus vite. The same phenomenon will occur on the axis of the wheel but it is the opposite since this axis is small and no longer leading: the ratchets and their wolf teeth are mounted in the other direction to receive the driving force. For the same length of chain the large pinion will turn angularly slower than the small and the axis of the wheel which it will disengage by its pawl to serve as a reference to the chain. On the other hand the small pinion will drive the axis of the wheel by its ratchet remained in function since it turns angularly faster.

En conséquence, si l'on n'agit sur aucun cliquet on obtient automatiquement l'engrénement du grand plateau avec le petit pignon ce qui correspond au rapport de vitesse le plus grand. Consequently, if we do not act on any pawl, we automatically obtain the meshing of the large plate with the small pinion, which corresponds to the largest gear ratio.

La selection 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. The selection of this ratio occurs naturally by the difference in angular velocity of the gears. But if it is ordered to disable one of the pawls of these two gears or both at once it causes the operation of other reports that allow the gears and trays used.

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.Thus to downshift from the largest to the smallest speed, it is sufficient to cancel the action of the ratchet plate or pinion giving the lower gear ratio immediately following.

REAEISATION
Deux paires de roues dentées permettent de réaliser un changement de vitesse a quatre rapports avec deux tours de chaîne, 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 aprés.REAEISATION
Two pairs of gear wheels provide a four-speed gear shift with two chain revolutions, three gear pairs provide nine gears with three chain revolutions, four pairs with sixteen gears, and so on. It seems that beyond three turns the chain becomes too long and too heavy. This is why other embodiments based on the use of gears are useful because they also bring other benefits as will be seen later. Five typical embodiments are thus described below.

1- CHANGEMENT DE VITESSE A CHAINE. 1- CHANGE OF CHAIN SPEED.

Suivant le mode de réalisation de l'invention représenté schématiquement sur la fig.l on obtient 4 rapports avec 2 plateaux, 2 pignons et une chaîne 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 8146m on pourra choisir des mobiles dentés suivant le tableau ci dessous:
Vit. Plateaux Pignons Rapports Diff. Dévelopt. Diff.According to the embodiment of the invention shown diagrammatically in FIG. 1, 4 ratios are obtained with 2 plates, 2 pinions and a chain passing on these four mobiles by making two turns around the two axes. To obtain regularly distributed developments for example from 3,87m to 8146m we can choose gear teeth according to the table below:
Lives. Sprockets Sprockets Diff. Developt. Diff.

1 * 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
'apports. L'astérisque (*) indique que le cliquet commandé à t mis Hors Fonction. La différence (Diff.) montre la progression des rapports et des développements.1 * 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
Table 1: Number of teeth of trays and gables for 4
'Contributions. The asterisk (*) indicates that the ratchet has been turned off. The difference (Diff.) Shows the progress of reports and developments.

Puisqu'il n'y a dans ce cas qu- deux cliquets dont le dég3gement doit tre commandé pour obtenir les rapports décrits
ur le tableau 1, un système simplifé peut être réalisé en utilisant les manettes et les câbles à garni d'un dérailleur classique, 1 'une des manettes actionnant la came de commande (8) du plateau et l'autre celle du pignon. Ces manettes n'ont que deux positions pn 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.Since in this case there are only two pawls whose disengagement must be controlled to obtain the reports described.
In Table 1, a simplified system can be achieved by using the handles and cables provided with a conventional derailleur, one of the levers actuating the control cam (8) of the plate and the other that of the pinion. These levers have only two high positions they put the ratchets off by pulling the cables that push the control cams (8) and raise the tail of the pawls, or down they leave the ratchets in function by taking out these cams .

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 trés simple à fabriquer mais il pet paraître trop compliqué pour llutilisateur et l'on pourra alors lui préférrer le système à cames décrit plus loin. The 4 possible combinations give the 4 speeds. A marking system allows the user to select the desired ratio by turning a single handle or both 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.

Sur le pédalier, les cliquets doivent supporter la force très importante et irrégulière que le cycliste applique sur les pédales. I1 faudra donc les réaliser plus solidement qu'un cliquet de pignon qui lui se trouve placé aprés un engrenage multiplicateur' lui transmettant une force moindre. I1 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.  On the pedal, the ratchets must withstand the very important and irregular force that the cyclist applies to the pedals. They must therefore be made more firmly than a pinion pawl, which is placed after a multiplier gear, transmitting less force. It should also be placed as far as possible from the crankset shaft to maximize the transmission lever arm. FIGS. 1 and 2 show that the toothed wheels (1) and (2) are, for this purpose, reduced to simple crowns, the first rotating on a hub secured to the rear wheel of the bicycle and the second rotating on a plate solidary pedals. These crowns are provided on the outside with a clean teeth to receive the chain (3) schematized by a solid line and are provided inside teeth wolf teeth (7) to work with the ratchets antiretours. These teeth are only partially represented so as not to overload the drawing.

En fonctionnement, lorsque le passage des vitesses est ascendant (c'est à dire progressif du plus petit au plus grand rapports le cliquet que l'on libère pour lui laisser remplir sa fonct i or' d 'anti r-tour tombe dans une dent de loup de la roue. a vitesse relative de rotation des deux mobiles est égale à la différence du nombre de dents c'est à dire, dans le cas du Labi eat 1 , 9 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. In operation, when the gearshift is ascending (that is to say progressive from the smallest to the largest gear the ratchet which is released to let it fill its anti-roll function falls into a tooth The relative speed of rotation of the two wheels is equal to the difference in the number of teeth, ie in the case of the Labi eat 1, 9 12 teeth per revolution for the plate and 10 for the pinion. It is therefore weak and the pawl will gently contact the flank of the next wolf tooth making the passage of effective speed without jarring and without noise.

Lorsque le passage de vitesse est descendant, le cliquet que l'on veut éliminer se trouve cette fois en fonction. I1 supporte donc déjà la force de pédalage du cycliste. Au moment )ù ce dernier commande 1 e passage d la vitesse inférieure, il devra pendant un trés 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 ( 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 32m on pourra choisir des mobiles dentés suivant le tableau 2 ci dessous:
Vit. Plateaux Pignons Rapports Diff. Dévelopt. Diff.When the shift is down, the ratchet that is to be eliminated is this time in function. I1 therefore already supports the pedaling force of the cyclist. At the moment of this last command the passage of the lower speed, it will have for a very short time relax this effort to allow the release of the pawl unless the decrease of the propulsion torque at the passage of the dead center of the pedal is already sufficient .
according to the embodiment of the invention diagrammatically shown in Fig.2, 9 gears are obtained with 3 gears (3 platters (2) and a chain passing on these 6 mobiles by making 3 turns around the 2 axes. of the
regularly distributed developments for example from 3.20m to 32m we can choose gear teeth according to Table 2 below:
Lives. Sprockets Sprockets Diff. Developt. 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
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 des plateaux et des pignons pour 9 rapports. 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
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
Table 2: Number of teeth of trays and gears for 9 gears.

On voit sir le tableau 2 précédent que, pour obtenir l'un aprés 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 demi ers rapports. On sait également que pour permettre ltengrènement du plateau de 41 dents avec le pignon de 27 dents et ainsi obtenir la lére, il faut annuler l'effet des cliquets anti retours es enyrennages donnant un rapport supérieur. It can be seen from Table 2 above that, in order to obtain one after the other the 9 available ratios, the 3 trays of 41, 47 and 53 teeth will successively mesh with the 27-tooth gear to give the first 3 ratios. Then they mesh in the same order with the 18-tooth pinion to give the next 3 gears and the cycle is repeated a third time with the 12-tooth pinion to give the 3 half reports. It is also known that in order to allow the 41-tooth plate to mesh with the 27-tooth pinion and thus to obtain the luer, it is necessary to cancel the effect of the anti-return ratchets giving greater gear.

Le tableau 2 montre par la présence des astérisques (*) dans la colonne des plateaux et dans celle des pignons que 4 cliquets (loi vent être hors fonction pour la 1ère, 3 doivent 1 'être pour 1 a 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 comm.3nde (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 n position I où elle ne soulève aucun cliquet. On a donc sélectionné le 7èmè rapport de vitesse.Table 2 shows by the presence of asterisks (*) in the column of trays and in that of the gears that 4 ratchets (law wind be off for the 1st, 3 must be 1 for the 2nd, 2 for the 3rd, 3 for the 4th and so on.To control the pawls (see Fig.2) it takes two comm.3nd cams (8) longer than for a 4 speed system.Instead of two, these cams have three positions stoppage, in
I, not to raise any pawl, II to raise only the first pawl (cancellation of the pinion of 12 teeth or the plateau of 53 teeth), in III to raise the two pawls (cancellation of the pinions of 12 and 18 teeth or trays of 53 and 47 teeth). in Fig.2 the control cam (8) of the trays is shown in position III where it raises the two pawls controlled while the drive cam (8) of the pinions is shown n position I where it raises no pawl. We therefore selected the 7th gear ratio.

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 combinai sons. La Fig.3 montre le schéma c''un selecteul 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 necessaires. Deux cames (15) et (16) sont solidaires de ce levier et tournent autour de l'axe O 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
n positon. In this 9-speed embodiment, and even more so in 16-speed models, it is difficult to remember all these combinations. FIG. 3 shows the schematic diagram of a cam selecteul which makes it possible to move only one speed 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 O of 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 in a profile that reproduces the sequence of displacement of the control cam (8) of the trays and the cam (15) in a profile that reproduces that of the control cam (8) of the pinions. Two arms (18) and (19) provided with rollers (20) and (21) and recalled by springs move according to the bosses of their respective cam and pulling more or less on the transmission cable, put the cams of corresponding order (8)
n positron.

On a représenté sur la Fig.3 le levier de vitesse (14) indexé sur la 7me 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 clest-3-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 sottie maximum de la came de commande (8) de la roue c'est-àdire n' annulant 1 '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 selectionner 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. Shown in Fig.3 the gear lever (14) indexed on the 7th speed. The roller (20) is positioned on the boss of the cam plates (16) corresponding to a maximum penetration of the control cam (8) of the crankset clest-3-say canceling the effect of the pawls of the two largest trays and leaving the smallest plate of 41 teeth working on its own. The roller (21) is placed on the hollowest portion of the pinion cam (15) corresponding to a maximum extent of the control cam (8) of the wheel, that is to say, canceling the effect of no ratchet and thus letting itself operate the smallest sprocket. Referring to Table 2 we see that this is what you have to do to select the 7th gear ratio. The cable (22) controlled by the cam (16) of the selector is connected to the fork of the control cam (8) of the bottom plates while the cable (23) controlled by the cam (15) is connected to the fork the control cam (8) of the gears.

Ce sélecteur de vitesse peut être placé sur le cadre de la bicyclette a 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. This gear selector can be placed on the bicycle frame at the location of the conventional derailleur lever or on the handlebar within easy reach. A single gesture is enough to change gears.

2- BOITE DE VITESSE A ENGRENAGES DROITS.2- SPEED BOX WITH RIGHT GEARS.

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. It is also possible to obtain the engagement of all the gears, previously carried out by the chain, by replacing it with an intermediate gear with a number of gears corresponding to the number of gears chosen. These wheels are integral with each other and the overall mobile thus formed is free on its axis. Their number of teeth must be included in the calculation of the gear ratios.

Suivant le mode de réalisation représenté sur la Fig.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, R et R. On peut placer cette boîte soit sur la roue et l'axe R est alors l'axe de la roue, soit sur le pédalier et l'axe P est alors l'axe du pédalier. According to the embodiment shown in FIG. 4, 9 ratios are obtained with 3 pairs of spur gears A and B distributed over 3 levels 1 2 and 3, and whose toothed wheels are arranged on the three axes P, R and R This box can be placed either on the wheel and the axis R is then the axis of the wheel, or on the pedal and the axis P is then the axis of the pedal.

Dans les deux cas, la transmission s'effectue par une chai ne 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). In both cases, the transmission is carried out by a complementary endless chai ne (12). In this FIG. 4 are diagrammed the driven (1) and driven (2) toothed wheels represented by their original diameter, the intermediate mobile (3), the controlled pawls (4) and their tail (6), the normal pawls (5). ), the wolf teeth (7) of the wheels, the control cams (8) and their grooves (9).

Comme dans la première réalisation, si tous les cliquets sont libérés, les cames de commande en position I, on obtient l'entrsînement 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 '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 precédents, on obtient tous les rapports que permettent les engrenages choisis. As in the first embodiment, if all the pawls are released, the control cams in position I, we obtain the connection of the wheel R-1 by the wheel P-3 through the intermediate mobile (3) of which all gear wheels are integral. In doing so, the gear A-3 and gear B 1 are operated, the ratios of which multiply to give the largest gear ratio. Thus, by the set of ratchets turned on or off as is done in the previous examples, we obtain all the reports that allow the selected gears.

Cette boîte a été décrite car elle permet une explication ci aire du fonctionnement lorsque i a chaîne 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. This box has been described because it allows a detailed explanation of the operation when the chain is replaced by an intermediate mobile. However, the three gear trains are necessarily complementary since they are coaxial, it is more difficult to obtain a steady progress reports and developments.

Le -mode de réalisation préféré est représenté sur la Fig.5. The preferred embodiment is shown in FIG.

I1 est obtenu en repliant cette boîte 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 nonté 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 dentée solidaires sur un axe libre. On retrouve les trois niveaux 1 2 et 3 du groupe d'engrenages A et du groupe d 'engrenages E.  It is obtained by folding this box around the axis Q of the intermediate mobile so that the axes P and R become coaxial. In this arrangement, all the toothed wheels (2) of the P-axis, their hub (13), the pawls, the control cam (8) and the groove (9), are neat free on the fixed axis 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 integral toothed wheels on a free axis. There are three levels 1 2 and 3 of the gear group A and the gear group E.

Pour obtenir des développements régulièrement répartis par exemple de 2,79m à 9,32m, on pourra choisir les roues dentées suivant le tableau 3 ci- dessous:
Niveaux Engrenages A Rapports A Engrenages B Rapports B
P Q Q R
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.To obtain regularly distributed developments for example from 2.79 m to 9.32 m, the gear wheels can be chosen according to Table 3 below:
Levels Gear A Gear Gears B Gear B
PQQR
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
Table 3: Number of gear teeth for 9 gears.

En combinant, par le jeu des cliquets débrayables précedemment 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:
Vit. Rap.A Rap.6 Rap. Diff. Dévelopt. Diff.By combining, by the set of previously described detachable pawls, the three ratios A and the three ratios B obtained above, the 9 box ratios C shown in Table 4 below are multiplied by their multiplication 2 by 2:
Lives. Rap.A Rap.6 Rap. Diff. Developt. 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 0,7k * 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.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 0.7k * 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
Table 4: Reports and Developments for 9 speeds.

(Rapport de transmission par chai ne = 2, développement de la roue = 2,10m). (Transmission ratio per cell = 2, development of the wheel = 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 Fig.3. In Table 4 the asterisks show as before the ratchets that must be raised to obtain a steady progress of reports and developments. We can deduce the degree of depression of the cams C of the P axis and the axis R. The cams of the selector will have the same shape as those shown in Fig.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 E sur la roue. Le mobile intermédiaire est constitué par une barre de transmission au lieu d'une chaîne sans fin ou d'un groupe d'engrenages droits et fait la liaison entre A et E. 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.3- TRANSMISSION GEAR SPEED GEAR BOX
According to the embodiment shown in FIG. 6, 9 gears are obtained with 3 angle gears A on the pedal and 3 gears E on the wheel. The intermediate mobile is constituted by a transmission bar instead of an endless chain or a group of spur gears and is the link between A and E. This transmission bar (3) whose axis is perpendicular to the axles of the pedal (10) and the wheel (11), carries the 6 intermediate wheels A and B which make up the 2nd gear of the angle gears.

Cette solution permet de reporter tous les cliquets (4) et (5) sur les roues dentées de 1 '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.  This solution makes it possible to postpone all pawls (4) and (5) on the toothed wheels of the transmission shaft, which simplifies the platform (2) of the crankset and the pinion (1) of the wheel. They then each comprise three teeth cut in the mass and are fixed on their axis. All detachable pawls being carried by the same shaft and rotating with it can then pass the controls cams (8) by the middle of the tubular shaft to gather the circular grooves (9) at the pedal.

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 E
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 troir > rapports A et les trois rapports B obtenus ci-dessus, on réalise par leur multiplication 2 par 2 les 9 rapports de boîte C montrés sur le tableau 6 ci-dessous:
Vit. Rap. A Rap. B Rap. C Diff. Dévelopmt. Diff.To obtain regularly distributed developments for example from 2.80m to 10.20m we can choose toothed mobiles according to Table 5 below:
Lv. Trays Wheels Ratio A Sprockets Wheels Ratio E
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
Table 5: Number of gear teeth for 9 gears
By combining, by the set of previously described detachable pawls, the truners> ratios A and the three ratios B obtained above, the 9 box ratios C shown in Table 6 below are multiplied by their multiplication 2 by 2:
Lives. 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.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
4.20 * * 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
Table 6: Reports and Developments for 9 speeds.

On voit également sur ce tableau que tout en gardant tordre 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.  We also see on this table that while keeping logic logic of combination of the gears one can obtain a very regular progression from one speed to another. The cams of the selector will thus have the form shown in Fig.3 to control the lifting of the pawls as indicated by the asterisks of Table 6.

4- CHANaGEMENT AUTOMATIQUE A COMMANDE MéCANIQUE.
blocus avons vu précédemment que le simple soulèvement d'un cliquet, dont le ressort de rappel a une force de quelques gammes, suffit à provoquer le changement de rapport souhaité.4- AUTOMATIC CHANGING WITH MECHANICAL CONTROL.
blockade have previously seen that the simple raising of a pawl, whose return spring has a force of a few ranges, is enough to cause the desired gear change.

Cette opération demandant trés 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.This operation requires very little energy, it is quite possible to have it performed automatically by a system for measuring the rotation speed and torque.

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 1 'on nommera dorénavant un tchycoupleur. 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. In the preferred embodiment shown in FIGS. 7, such a system is composed of a speed measuring tachometer coupled to calibrated springs measuring the force, a system which will henceforth be called a coupler coupler. If it is placed directly on the mobile ratchets must be controlled, we obtain a simple and compact mechanism that triggers the shifting when the pedal or the wheel have reached predetermined speed thresholds.

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 1 '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. To compensate for forces acting in the vertical plane such as gravity, bumps in the road or sudden braking, this tachometer (see Fig. 7a) is composed of four weights attached to one end of four levers ( 24) pivoting on the axes (25). They are arranged in such a way that their weights are assembled in two masses (26) and (27) diametrically opposed. They are interconnected by four pins sliding in four slots (28) which allows to obtain a simultaneous rotation of the four levers.

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 mais n sens contraire se trouvent complètement annulés.The separation of the two masses (26) and (27) under the effect of the centrifugal force is therefore also simultaneous while the effects of parasitic forces acting on each of them but n opposite direction are completely canceled.

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. The gears are mounted free on the hub (29) and pass over the levers and flyweights. 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 a control .

Les masselottes sont rappelées dans leur position d  The weights are recalled in their position d

L'ensemble des leviers et masselottes que l'on vient de décrire est monté sur une platine (32) et constitue la partie tacymètrique. Our la platine (33) sont montés les quatre ressorts tarés (34) et les quatre glissières (35) et l'ensemble constitue la partie coupleur (Fig.7b). 2es ressorts sont tendus entre les pitons (36) rivés sur la platine (32) et les pitons (37) ives sur la platine (33). Lorsque la platine (32) tourne sur la platine (33) autour de leurs moyeux respectifs (29) et (13), ces ressortis 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). The set of levers and weights described above is mounted on a plate (32) and is the tacymetric part. Our plate (33) are mounted the four calibrated springs (34) and the four slides (35) and the assembly constitutes the coupler part (Fig.7b). 2nd springs are stretched between the studs (36) riveted to the plate (32) and the studs (37) ives on the plate (33). When the plate (32) rotates on the plate (33) around their respective hubs (29) and (13), these springis are elongated and slide on the four slides (35) to prevent them from interfering with the operation of the tachometer. The flyweight spring (30) is hooked on the stud (38) itself riveted to the plate (33).

Dès que la force appliquée sur les pédales est supérieure à la force des ressorts tarés (34), elle provoque leur allongement et
n conséquence un allongement proportionnel du ressort de masselotte (30). eci augmente la force de rappel des masselottes et modifie leurs seuils d'ouverture. I1 faudra une vitesse de rotation plus grande pour ouvrir les masselottes lorsque la force appliquée aux pédales est plus grande.As soon as the force applied on the pedals is greater than the force of the calibrated springs (34), it causes their elongation and
Consequently a proportional extension of the flyweight spring (30). This increases the return force of the flyweights and modifies their opening thresholds. It will take a higher rotation speed to open the flyweights when the force applied to the pedals is greater.

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 arm au maximum. Le même tachycoupleur est monté sur les pignons de la roue mais cette fois il doit commander le cliquet du plus petit pignon . I1 fonctionne de la même façon mais il st inversé puisqu'il s'agit d'un pignon mené sur lequel la force est appliquée et transmise par lui sur son cliquet. I1 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 selecteur de vitesses représenté sur cette figure.In Fig. 7a, the tachometer and the coupler are shown in FIG.
while in Fig.7b the tachometer is shown open by the centrifugal force and the coupler is shown fully armed. The same tachycoupler is mounted on the pinions of the wheel but this time it must control the ratchet of the smallest pinion. It works in the same way but it is reversed because it is a driven gear on which the force is applied and transmitted by him on his 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.

Pour une boîte à quatre vitesses on peut décrire son fonctionnement de la façon suivante: à l'arrêt, les masselottes des deux tachycoupleurs 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 le basculement de ses masselottes et le passage à un engrenage de plus grand rapport.
a vitesse de la bicyclette s'accélérant c'est le tour du tachycoupleur 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 dés 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. I1 est probable que le cycliste ne s en apercevra même pas.For a four-speed gearbox, its operation can be described in the following way: at standstill, the flyweights of the two tachycouplers being in the rest position, their controlled ratchets are off and we are thus on the smallest gear . At start-up the wheel and the pedals both have slow rotation. Then the crankset reaches the speed of rotation triggering the tilting of its weights and the transition to a gear of greater ratio.
As the speed of the bicycle accelerates, it is the turn of the tacho coupler of the wheel to come into action, causing the crankset to slow down enough to return to a gear of smaller gear. Finally pedaling speed and that of the wheel being both sufficient to maintain the flyweight glued to the outside, we reach the big report and stay there as long as this speed can be maintained.
if the cyclist stops pedaling while driving at high speed, for example when going downhill, the tachometer will unnecessarily switch off the ratchet of the big plateau but as soon as the pedaling resumes, its speed of rotation will exceed the reset threshold. depending on the ratchet of the large platform before the pedaling becomes useful again. It is probable that the cyclist will not even notice it.

Pour la décélération le processus inverse se déroule, mais cette foi ci l'effort de dégagement va se produire justement sur 1- cliquet qui se trouve en prise. Si cette décélération est ol ontai re, par exemple lors d'un freinage, le cycliste cesse de pédaler et le cliquet peut se dégager sans difficulté. For the deceleration the reverse process takes place, but this faith the effort of release will occur precisely on 1-ratchet that is in engagement. If this deceleration is ol ontai re, for example during a braking, the cyclist stops pedaling and the ratchet can be released without difficulty.

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 rel àchement vol ontai r'e et momentané de la pression sur les pédal-es.On the other hand, if the deceleration is involuntary, for example in a hill while the cyclist continues to pedal in force to prevent this slowing down, the pawl caught in the toothing of the rock can remain stuck there until the pressure which The amount of pressure applied to the pedal decreases sufficiently, either at the moment when the dead spots of the pedal are passed or when the pedal pressure is temporarily relieved.

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 chaîne ne peut pas non plus transmettre de pousse pendant toute la durée du déraillement de la chaîne qui dans ce cas est beaucoup plus long. This remark is not special to the automatic system. It is valid for all the other previous embodiments and has already been made for manual and 4-speed manual gear shifting. It will also be noted that the conventional system of chain derailleur can not transmit growth either during the entire derailment of the chain which in this case is much longer.

5- Boîte de vitesse automatique à commande electronique
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.5- Electronic automatic gearbox
Mechanical tachycouplers can advantageously be replaced by an electronic chip giving ratchet controls in the form of electrical pulses. It will gain weight, space, price and probably simplicity especially for systems with more than four speeds.

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 d vitesse électronique de bicyclette que l'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 i nter-médi aire qui lui correspond de façon à mesurer la vitesse et la force résultantes à la sortie de 1 'engrenage utilisé.  For speed measurement a magnetic sensor can count the number of revolutions of the wheel. The chip is equipped with a quartz timepiece and it performs the division of the number of revolutions by the time spent giving in response the speed in revolutions per minute as is done in Km / h for the counters of electronic speed of bicycle found in commerce. When this speed reaches predetermined speed thresholds, the device gives a control pulse to one of the ratchets on which it is necessary to act. The same system is applied for the pedalboard. In this case it will be necessary to mount the wolf-tooth wheels and pawls on the part of the inter-mediary mobile corresponding thereto so as to measure the resulting speed and force at the output of the gear used.

Pour éviter une consommation de courant inutile, le système de commande préféré est constitué par une bascule à aimant bi pol a r 1 mil aire aux moteurs "pas à pas" utilisés dans les pendulettes électtoniques pour faire avancer les aiguilles. Sur l'axe de llaimant se trouve un excentrique qui soulève la queue du cliquet lorsque l'impulsion de commande lui fait faire un demi -toui'. Le demi -tour suivant relâche la queue du cliquet pour le remettre i fonction. Entre deux impulsions de commande l'aimant bipolaire reste stable et maintient l'état "hors fonction" ou "en fonction" du cliquet sans consommation électrique. In order to avoid unnecessary power consumption, the preferred control system is a bi-polar magnetic magnet latch with "step-by-step" motors used in the electronic clocks to advance the needles. On the axis of the magnet is an eccentric which raises the tail of the pawl when the control pulse causes it to half a minute. The next half-turn releases the tail of the ratchet to put it back i function. Between two control pulses the bipolar magnet remains stable and maintains the "off" or "on" state of the pawl without power consumption.

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) t (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. I1 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. For the measurement of the force applied to the pedals can be used a piezoelectric quartz strain gauge whose resistivity varies depending on the pressure that is exerted on it. It will be placed between two bosses hubs (29) t (13) whose displacement relative to each other will be virtually zero. This driving force is, on the other hand, very variable: it is almost nil at the passage of the dead points of the pedals and maximum when the driving pedal passes horizontally. It is therefore preferable to weight this variation. The electronic chip can therefore for example sum 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 of the ratchet control thresholds thus making it possible to cause the shift to the higher gear for a greater speed when the pedaling force is greater.

Tous ces éléments, la puce, le moteur pas à pas, la jauge de contrainte et la pile pour les alimenter en courant électrique,
tant trés petits on peut les loger dans le moyeu (29) qui support également les engrenages et les cliquets.All these elements, the chip, the stepper motor, the strain gauge and the battery to supply them with electricity,
so very small they can be housed in the hub (29) which also supports the gears and pawls.

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. The electromagnet of the revolution counter can be mounted on a plate fixed on the hub (29). As a result, all the electrical connections are internal to each of the wheel and pedal modules. No contact rubbing to the outside being necessary the system should have a good reliability.

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.  The various systems described by way of nonlimiting example illustrate certain possibilities of application of the invention but it is obvious that other embodiments or combinations of these systems can be envisaged.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1) flispositif de changement de vitesse pour véhicule à pédale ca'acté'i se n ce que toutes les roues dentées (1) et (2) sont mises en prise par un mobile intermédiaire (3), sont montées libres sur leu' axe et sont équipées d'antiretours (4) et (5) dont certains sont mis hors fonction pour obtenir la sélection d s engrensges désirés grâce à la différence de vitesse angulaire des autres mobiles. 1) the device for shifting gears for a pedal vehicle, provided that all the gears (1) and (2) are engaged by an intermediate wheel (3), are mounted free on their axis; and are equipped with antiretors (4) and (5), some of which are turned off to obtain the selection of desired grids due to the difference in angular velocity of other mobiles. 2) Dispos?tif selon la revendicaton 1 caractérisé en ce que les antiretours sont des cliquets (5) agissant sur la partie interne des roues dentées taillée en dents de loup (7), certains de ces cliquets (4) pouvant être commandés au moyen d'une queue > 6) par laquelle ils sont maintenus hors de i a trajectoire de leurs dent de loup pour les mettre hors fonction. 2) Arrangement according to revendicaton 1 characterized in that the antiretors are pawls (5) acting on the inner part of the worm-toothed toothed wheels (7), some of these pawls (4) can be controlled by means a tail> 6) by which they are held out of the trajectory of their wolf teeth to turn them off. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérise en ce que le mobile intermédiaire (3) est une chaîne sans fin qui relie toutes les roues dentés à antiretours entre elles et effectue pour cela le nombre de tours nécessaire autour des plateaux du pédalier et des pignons de la roue. 3) Device according to claim 1 characterized in that the intermediate mobile (3) is an endless chain which connects all the toothed wheels antiretours them and performs for this the number of necessary turns around the plates of the pedal and gears of wheel. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mobile intermédiaire (3) est un empilement de roues dentées droites toutes solidarisées sur un axe parallèle aux deux premiers, qui relie toutes les roues dentées à antiretours entre elles et comporte pour cela le nombre de roues necessaires. La chaîne esl alors réduite à un rôle de transmission pure. 4) Device according to claim 1 characterized in that the intermediate mobile (3) is a stack of straight gears all secured to an axis parallel to the first two, which connects all the gears with antiretors them and has for that the number necessary wheels. The chain is then reduced to a role of pure transmission. S) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mobile intermédiaire (3) est un train de roues dentées d'angle toutes solidarisées sur un axe perpendiculaire aux deux premiers, qui relie toutes les roues dentées à antiretours entre elles et comporte pour cela le nombre de roues nécessaires. Ce mobile intermédiaire joue alors le rôle d'arbre de transmission. S) Device according to claim 1 characterized in that the intermediate mobile (3) is a set of toothed angle wheels all secured to an axis perpendicular to the first two, which connects all the toothed wheels antiretours them and comprises for that the number of wheels needed. This intermediate mobile then plays the role of transmission shaft. 6) Dispositif selon les revendications 4 et 5 caractérisé en que les systèmes antiretours (4) et (5) sont installés sur les roues dentées du ou des mobiles intermédiaires tandis que s parties complémentaires des engrenages sur la roue et ou sur le pédalier sont alors des roues dentées fixes. 6) Device according to claims 4 and 5 characterized in that the antiretor systems (4) and (5) are installed on the toothed wheels of the intermediate or intermediate while complementary parts of the gears on the wheel and or on the pedal are then fixed gear wheels. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérise en ce que des mécanismes tachymétriques effectuent la commande des antiretours en fonction de la vitesse de rotation et du couple mesurés analogiquement sur le pédalier, la roue, le ou les mobiles intermédiaires pour obtenir un changement de vitesse entièrement automatique. 7) Device according to any one of the preceding claims characterized in that tachometric mechanisms perform the control of the antiretors as a function of the rotational speed and the torque measured analogically on the pedal, the wheel, or the intermediate mobiles to obtain a fully automatic gear change. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes carsctérisé en ce qu ' une puce électronique associée a des capteurs cal cul , n fonction de la vitesse des mobiles et du couple appliqué aux pédales, le moment où l'impulsion de commande des antiretours doit être envoyée pour obtenir un changement de vitesse entièrement automatique.  8) Device according to any one of the preceding claims carscterized in that an electronic chip associated with cal cul sensors, n function of the speed of the mobiles and the torque applied to the pedals, the moment when the control pulse antiretours must be sent to obtain a fully automatic gear change.