Brevet FR2467136A1 — publié le 19810417

La présente invention concerne un moyeu de trans- mission pour bicyclettes ou véhicules similaires, compor- tant: a) un axe, b) un organe d'entrée du mouvement monté sur cet axe par l'intermédiaire d'un premier palier et muni d'une plu- ralité de roues dentées, c) un corps de moyeu, qui est monté sur l'organe d'entrée du mouvement par l'intermédiaire d'un deuxième palier et sur l'axe par l'intermédiaire d'un troisième palier, d) un train épicycloidal recouvert par le corps de moyeu et par l'organe d'entrée du mouvement, qui transmet le mouvement de l'organe d'entrée au corps de moyeu-et qui comprend un planétaire, fixe relativement à l'axe, un porte-satellites monté en rotation sur l'axe, une cou- ronne munie d'une denture intérieure et tournant autour de l'axe, et au moins un satellite monté sur le porte- satellites et qui s'engrène avec le planétaire et avec la denture intérieure de la couronns, e) des moyens d'accouplement commutables pour accoupler à volonté le corps de moyeu soit avec la couronne,soit avec le porte-satellites, f) des moyens de commutation qui actionnent les moyens d' accouplement et comprennent des moyens de transmission qui s'étendent à l'intérieur d'un alésage de l'axe. Un moyeu de ce type est décrit dans la demande de brevet allemand DE-OS 25 36 813. Dans ce moyeu connu, le porte-satellites ne fait qu'une seule pièce avec l'organe d'entrée du mouvement et le corps de moyeu est accouplé à volonté soit avec ce der- nier, soit avec la couronne. Celle-ci tourne comme on le sait a une vitesse multipliée par rapport au porte-satel- lites et donc par rapport a l'organe d'entrée du mouvement. Il en résulte qu'il faut monter sur la manivelle de péda- lier de la bicyclette-un plateau relativement petit pour avoir les rapports de transmission désirés entre le péda- lier et le corps de moyeu. L'invention a donc pour objet de réaliser un moyeu de transmission du même type, mais avec lequel on peut u- tiliser un plateau de pédalier de grandeur courante. A cet effet, dans le moyeu selon l'invention, la couronne du train épicycloidal est solidaire de l'organe d'entrée du mouvement. Un autre inconvénient du moyeu connu est que le corps de moyeu a un diamètre relativement grand sur toute sa longueur axiale. L'invention a donc aussi pour objet io de réaliser un moyeu du type précité conformé de manière que le corps de moyeu ait sur la plus grande partie possi- ble de sa longueur la forme mince qu'on attend du moyeu d'une bicyclette de sport. Ce problème est résolu par les caractéristiques des sous-revendications. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce moyeu: Fig. 1 est une vue de côté et pour moitié en coupe axiale du moyeu de transmission selon l'invention; Fig. 2 est une vue dans la direction de la flèche II de fig. 1, montrant la coopération d'un second cliquet avec une seconde denture d'encliquetage; Fig. 3 est aussi une vue dans la direction de la flèche II de fig.1; mais montrant la coopération d'un pre- mier cliquet avec une première denture d'encliquetage. A la figure 1, l'axe de moyeu est désigné par la référence 10. Sur cet axe 10 est monté dans la zone de sa première extrémité un cône porte-palier 11. Sur ce cô- ne 11 est monté un organe d'entrée du mouvement 12 par 1' intermédiaire d'un roulement à billes 13. A l'autre extré- mité de l'axe 10 est monté un second cône porte-palier 14. Un corps de moyeu 15 est monté, d'une part, sur l'organe d'entrée du mouvement par l'intermédiaire d'un roulement à billes 16 et, d'autre part, sur le second cône porte- palier 14 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 17. L'organe d'entrée du mouvement 12 est solidaire en rota- tion de cinq pignons 18a à 18e. Ces pignons font partie d'un ensemble de dérailleur comme celui décrit, par exem- ple, dans le brevet français N0 78 25 574 au nom de la Déposante. Dans l'espace intérieur délimité par le corps de moyeu 15 et par l'organe d'entrée du mouvement 12 est lo- gé un train épicycloidal désigné par la référence généra- le 19. Il comprend un planétaire 20, monté sur le cône porte-palier Il et donc immobilisé en rotation relative- ment à l'axe 10, un porte-satellites 21 qui est monté li- bre en rotation, mais immobilisé axialement, sur l'axe 10 par sa partie cylindrique 21a, et dont le plateau annulai- re 21b qui s'étend radialement à une extrémité de cette dernière porte un pivot 21c, sur lequel est monté libre en rotation un satellite 22, lequel s'engrène à la fois avec le planétaire 20 et avec une denture intérieure de couron- ne 32, située à l'intérieur de l'organe d'entrée du mouve- ment 12, qui est conformé en couronne. La partie cylindrique 21a du porte-satellites 21 est entourée d'une bague support 23. Cette bague présente un prolongement 23a, qui s'étend vers la gauche à la figu- re 1. A l'intérieur de l'axe 10 est prévu un alésage a- xial 24. A l'intérieur de cet alésage est logée une tige de transmission 25 agissant en traction et reliée à une chaine 26, qui aboutit à un dérailleur non représenté. L' extrémité intérieure de la tige 25 est reliée à un sabot de manoeuvre 27, guidé axialement dans une fente diamé- trale 28 de l'axe 10. Ce sabot 27 est engagé à l'intérieur du prolongement 23a de la bague support 23. Un ressort hé- licoldal 29, qui entoure l'axe 10, s'appuie par une de ses extrémités contre une rondelle 30 calée sur l'axe 10 et, par son autre extrémité, agit sur un manchon 31, le- quel est en prise avec le prolongement 23a et avec le sa- bot 27. Le ressort 29 tend à déplacer le sabot 27 et la bague support 23 vers la droite de la figure 1, pour les amener dans la position représentée dans cette figure. La bague support 23 peut être déplacée vers la gauche de la figure par l'intermédiaire du sabot 27 contre la force du ressort 29 lorsqu'on tire la tige de transmission 25. La bague support 23 présente une denture extérieure 33, qui s'accouple par engrènement avec la denture intérieure de couronne 32 du train épicycloidal. Dans la position repré- sentée à la figure 1,la denture extérieure 33 est engrenée avec la denture intérieure 32, de sorte que la bague sup- port 23 est liée en rotation à l'organe d'entrée du mouve- ment 12. Sur la bague support 23 est monté un premier cli- quet 32. Comme on peut le voir en particulier à la figure 3, le cliquet 34 est monté par sa tête 34a dans une cuvet- te 35 formée sur- la face externe de la bague 23. Ce pre- mier cliquet 34 s'engrène avec une première denture d'en- cliquetage 36 formée sur la face interne d'un élément de palier 37 inséré dans une des extrémités du corps de moy- eu 15. Cet élément de palier 37 est monté à force dans le corps de moyeu 15, dont il est solidaire en rotation, et il présente en outre un chemin de roulement pour le roulement à billes 16. Une bague-ressort 38, qui est en- gagée dans une fente 39 du premier cliquet 34 et exerce u- ne pression sur le fond 40 de cette fente, tend a faire pivoter le cliquet dans le sens des aiguilles d'une montre et à le maintenir ainsi engrené avec la denture 36 à l'in- térieur de l'élément de palier 37. Sur la bague support 23 est monté un second cliquet 41, qui est représenté en détail à la figure 2. Ce second cliquet est monté par sa tête 41a dans une cuvette 42 formée sur la face interne de la bague support 23. Une bague-ressort 43, qui est engagée dans une fente 4'J du cliquet et exerce une pression contre le fond 45 de cette fente, tend a faire pivoter ce second cliquet dans le sens des aiguilles d'une montre et a le maintenir ainsi engrené avec la seconde denture d'encliquetage 46 formée sur la partie cylindrique 21a du porte-satellites 21. A la figu- re 2, le cliquet 41 est représenté engrené avec la denture 46. A la figure 1, toutefois, le second cliquet 41 a été dégagé de la seconde denture d'encliquetage 46 par le fait que, comme on peut le voir à cette figure, son ex- trémité libre a glissé sur une rampe conique 47. Au cours de la description qui précède, il n'a été parlé que d'un -premier cliquet 34 et d'un second cliquet 41. Il va de soi qu'il peut être prévu aussi plusieurs premiers et plusieurs seconds cliquets répartis dans le sens périphérique de la bague support 23. De même, il peut être prévu plusieurs satellites 22 répartis sur la périphérie du porte-satellites 21 au lieu d'un seul. Dans la position de rapport de transmission repré- sentée à la figure 1, la bague support 23 a sa denture extérieure 33 engrenée avec la denture intérieure de cou- ronne 32 et elle est donc solidaire en rotation de l'or- gane d'entrée du mouvement 12. Elle tourne donc avec celui- ci et ce, dans le sens de la flèche 48 à la figure 3. La rotation de la bague support 23 est transmise par le pre- mier cliquet 4 à la première denture d'encliquetage 36 et donc à l'élément de palier 37 monté à force dans le corps de moyeu 15. Ce dernier tourne donc à la même vites- se que l'organe d'entrée du mouvement 12. On dit alors qu' on est en "prise directe". Le train épicycloidal n'inter- vient pas, il tourne à vide. Si, en partant de la position représentée à la fi- gure 1, on déplace la bague support vers la gauche au moyen de la tige de transmission 25, la denture extérieu- re 3 de la dite bague échappe à la denture intérieure de couronne 32 formée sur l'organe d'entrée du mouvement 12. En même temps, le second cliquet 41 s'écarte de la rampe conique 47, de sorte qu'il peut occuper la position repré- sentée à la figure 2, dans laquelle il est engrené avec la seconde denture d'encliquetage 46 formée sur le porte- satellites 21. Or ce porte-satellites 21 est entraîné en rotation par l'organe d'entrée 12 par l'intermédiaire du satellite 22 roulant sur le planétaire 20 et dans la den- ture 32, donc avec un rapport de démultiplication. Cette 2467136:, vitesse démultipliée du porte-satellites 21 est transmise par la seconde denture d'encliquetage 46 et le second cli- quet 41, dans le sens de rotation indiqué par la flèche 49 à la figure 2, à la bague support 23 et, de cette bague, par l'intermédiaire du premier cliquet 34 et de la premie- re denture d'encliquetage 36, dans le sens de la flèche 48 à la figure 3, à l'élément de palier 37 et donc au corps de moyeu 15. Ce dernier tourne donc à une vitesse démultipliée par rapport à celle à celle de l'organe d' entrée 12. On parle donc de vitesse démultipliée ou de petite vitesse. En ce qui concerne la construction et la configu- ration du moyeu selon l'invention, il convient de signa- ler encore ceci: Le train épicycloidal 19 et la bague support 3 portant le premier M et le second cliquet 41 sont con- centrés sur une longueur minimale à l'extrémité de droite du moyeu. Pour cette concentration, il est important que le porte-satellites 21 et le satellite 22 soient en grande partie logés à l'intérieur de la denture de couronne 32, que celle-ci s'étende, dans le sens axial, jusqu'à l'in- térieur du jeu de pignons 18a à 18e, et qu'en outre le premier cliquet 34 et le second cliquet 41 se chevauchent dans le sens axial. De cette concentration du train épi- cycloidal 19 et de la bague support 23 à l'extrémité droi- te du moyeu résulte la configuration du corps de moyeu 15 visible à la figure 1. On peut voir que le corps de moyeu présente un étranglement central 15a raccordé par une zone conique 15b à une partie terminale cylindrique 15c. Le diamètre de l'étranglement central 15a est, pour 1' essentiel, déterminé par le diamètre du ressort hélicoïdal 29 et par celui du manchon 31, qui peut être très faible. De ce fait, le moyeu représenté à la figure 1 a un aspect très mince et très sport. La longueur de l'étranglement central 15a est égale à au moins 40%, de préférence 50% ou mieux encore 60% de la longueur du corps de moyeu 15 mesurée entre les flasques 15d et 15e qui portent les ray- ons. Il convient encore d'ajouter que les billes du roulement 17 sont guidées dans un élément de palier 50 inséré dans l'extrémité correspondante du corps de moyeu 15. Les deux éléments de palier 50 et 37 sont en acier. Le corps de moyeu 15 peut être éventuellement en métal léger. La chaine de bicyclette, non représentée, peut ê- tre passée autour de chacun des cinq pignons 18a à 18e, qui ont des nombres de dents différents, de sorte que le passage de la chaîne d'un pignon à l'autre permet déjà de choisir entre cinq rapports de transmission. Pour cha- que rapport de transmission fondamental obtenu en modi- fiant la position de la chaîne, on peut obtenir un autre rapport en faisant intervenir le train épicycloidal, de sorte que dans la forme d'exécution représentée, on a le choix entre dix rapports de transmission. On peut encore faire remarquer ceci: du fait que la vitesse de rotation du corps de moyeu 15 correspond à celle de l'organe d'entrée du mouvement 12 ou en est un sous-multiple, le rapport entre le diamètre du plateau de pédalier et les diamètres des pignons 18a à 18e peut être choisi suffisamment grand, de sorte que ce plateau peut avoir le diamètre courant sur les bicyclettes de sport. Le diamètre de l'étranglement central du corps de moyeu est au plus le triple et de préférence le double de celui de l'axe du moyeu. 2467136. - REVENDICATIONS - 1.- Moyeu de transmission pour bicyclettes ou vé- hicules similaires, comportant: a) un axe (10)-, b) un organe d'entrée du mouvement (12) monté sur cet axe par l'intermédiaire d'un premier palier (11) et muni d' une pluralité de pignons (18a à 18e), c) un corps de moyeu (15), qui est monté sur l'organe d'en- trée du mouvement par l'intermédiaire d'un deuxième pa- lier et sur l'axe par l'intermédiaire d'un troisième palier (14), d) un train épicycloidal (19) recouvert par le corps de moy- eu et par l'organe d'entrée du mouvement, qui transmet le mouvement de l'organe d'entrée au corps de moyeu et qui comprend un planétaire (20), fixe relativement à 1' axe, un porte-satellites (21) monté en rotation sur 1' axe, une couronne munie d'une denture intérieure (32) et tournant autour de l'axe, et au moins un satellite (22) monté sur le porte-satellites et qui s'engrène a- vec le planétaire et avec la denture intérieure de la couronne, e) des moyens d'accouplement (23) commutables pour accou- pler à volonté le corps de moyeu, soit avec la couronne, soit avec le porte-satellites, et f) des moyens de commutation, qui actionnent les moyens d' accouplement et comprennent des moyens de transmission (26,25) qui s'étendent à l'intérieur d'un alésage (24) de l'axe, caractérisé en ce que la couronne du train épicycloidal est solidaire de l'organe d'entrée du mouvement. 2.- Moyeu selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couronne du train épicycloidal ne fait qu'une seule pièce avec l'organe d'entrée du mouvement. 3.- Moyeu selon la revendication 1 ou la revendi- cation 2, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement sont constitués par une'bague support (23) qui peut être accouplée à volonté, soit avec l'organe d'entrée du mouve- 2467136e. ment, soit avec le porte-satellites, et en ce que sur cet- te bague support est montée au moins un premier cliquet (34), qui s'engrène avec une première denture intérieure d'encliquetage (36) solidaire du corps de moyeu. 4.- Moyeu selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bague support (23) présente une denture extérieu- re (33) qui peut s'engrener avec la denture intérieure (32) de la couronne du train épicycloidal. 5.- Moyeu selon la revendication 3 ou la revendi- cation 4, caractérisé en ce que sur la bague support est monté au moins un second cliquet (41), qui peut s'engrener avec une seconde denture d'encliquetage (46) située sur le porte-satellites. 6.- Moyeu selon la revendication 5, caractérisé en ce que la seconde denture d'encliquetage est une dentu- re extérieure. 7.- Moyeu selon la revendication 5 ou la revendi- cation 6, caractérisé en ce que les moyens de commutation comprennent une rampe conique (47) qui coopère avec le second cliquet (41) de façon qu'un déplacement axial de ce dernier relativement à elle le dégage de la seconde den- ture d'encliquetage. 8.- Moyeu selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 7, caractérisé en ce que la bague support (23) est déplaçable axialement entre deux positions extrêmes et en ce que dans la première de ces positions elle est reliée à l'organe d'entrée du mouvement (12) pour la trans- mission du couple de rotation, tandis que dans la seconde de ces positions, elle est reliée au porte-satellite (21) pour la transmission du couple de rotation. 9.- Moyeu selon la revendication 8, caractérisé en ce que la bague support (23) entoure une partie cylindri- que (21a) du porte-satellites (21) immobilisé axialement relativement à l'axe (10) et est axialement déplaçable relativement à ce portesatellites, la seconde denture d' encliquetage (46) et la rampe conique (47) étant situées sur cette partie cylindrique (21a). 2467136-. 10.- Moyeu selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce que le satellite (22) est monté sur un pivot (21c) lui-même fixé sur un plateau an- nulaire (21b) qui s'étend radialement à l'une des extré- mités de la partie cylindrique (21a) du porte-satellites (21) et en ce que le dit plateau et le pivot se trouvent dans l'espace intérieur défini par la denture 32 de la couronne du train épicycloidal. 11.- Moyeu selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 10, caractérisé en ce que la denture intérieure (32) de la couronne du train épicyclo!dal s'étend dans le sens axial sur une partie au moins du groupe de pignons (18a A 18e). 12.- Moyeu selon l'une quelconque des revendica- tions 5 A 11, caractérisé en ce que le premier cliquet (34) et le second cliquet (41) se chevauchent au moins en par- tie dans le sens axial. 13.- Moyeu selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 12, caractérisé en ce que le corps de moyeu (15) comporte, inséré dans une au moins de ses extrémités, un élément de palier (37,50) pour un roulement A billes (16 ou 17) qui constitue le deuxième ou le troisième palier. 14.- Moyeu selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'élément de palier (37) associé au deuxième pa- lier (16) porte la première denture d'encliquetage (36). 15.- Moyeu selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 14, caractérisé en ce que le corps de moyeu (15) présente entre les flasques (15d, 15e) d'attache des ray- ons un étranglement central (15a), dont la longueur est égale au moins A 40%G, de préférence 50% et mieux encore o' de la distance entre les flasques, et dont le dia- mètre est au plus le triple, de préférence le double de celui de l'axe de moyeu.