FR2637701A1

FR2637701A1 - Device for controlling the movement of a movable spindle

Info

Publication number: FR2637701A1
Application number: FR8813183A
Authority: FR
Inventors: Roland Bardin; Jean-Pierre Mercat
Original assignee: Look SA
Current assignee: Look SA
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1990-04-13
Anticipated expiration: 2008-10-07
Also published as: FR2637701B1

Abstract

The device comprises two cylinders 6, 7 mounted one inside the other, being off-centred, and at least one of which is rotary. The internal cylinder 6 is mounted eccentrically on the fixed spindle 01, whereas the external cylinder 7 is centred on the spindle 02 to be moved. Since these cylinders 6, 7 are both mounted so that they can rotate, their simultaneous rotation is commanded by a lever 8 pivoting about a fixed point 9 and one of the ends of which is provided with a toothed sector 10 meshing with another toothed sector 11 carried by the rotary internal cylinder 6. As for its opposite end, it acts through the use of a cam on a manoeuvring arm 13 secured to the external cylinder 7, the profile of this cam being such that the concomitant rotations of the two off-centred cylinders imparts, to the movable spindle 02, a translational movement along the desired path. This device may form the subject of applications in various fields and in particular for commanding a speed varier equipping the driving rear wheel of a bicycle.

Description

Dispositif de commande du déplacement
d'un axe mobiles
La présente invention concerne les dispositifs de commande utilises pour assurer le déplacement d'un axe mobile en translation parallèlement à un axe fixe, et ce au moyen de deux cylindres montés l'un dans l'autre en étant excentrés et dont l'un au moins est rotatif.Displacement control device
of a mobile axis
The present invention relates to control devices used to move a movable axis in translation parallel to a fixed axis, and this by means of two cylinders mounted one inside the other being eccentric and one of which at less is rotary.

De tels dispositifs peuvent être utilisés pour assurer une variation d'excentrement entre deux pièces rotatives tournant l'une autour de l'autre sur des axes parallèles. Ainsi, un tel dispositif peut équiper un variateur de vitesse du type comprenant deux éléments respectivement menant et mené - montés rotatifs autour de deux axes parallèles dont l'un est déplaçable par rapport à l'autre, et qui sont reliés l'un à l'autre par des organes d'accouplement unidirectionnels aptes à agir l'un après l'autre à tour de roule. Les variateurs de ce genre sont conçus de façon que l'on puisse faire varier le rapport de transmission de façon continue en modifiant l'excentrement de l'un des éléments rotatifs du variateur par rapport à l'autre. Such devices can be used to provide a variation of eccentricity between two rotating parts rotating around one another on parallel axes. Thus, such a device can be fitted to a variable speed drive of the type comprising two respectively driving and driven elements - rotatably mounted around two parallel axes, one of which is movable relative to the other, and which are connected to one another. 'other by unidirectional coupling members capable of acting one after the other in turn. Variators of this kind are designed so that the transmission ratio can be varied continuously by modifying the eccentricity of one of the rotary elements of the variator with respect to the other.

Lorsque de tels variateurs équipent la roue arrière motrice d'une bicyclette, il convient que le déplacement de l'axe mobile. s'effectue dans un plan passant par l'axe fixe du variateur et qui est en même temps tangent à un cercle ayant l'axe -du pédalier comme centre. Or certains dispositifs de commande du type en cause ne permettent - pas de respecter cette condition. When such variators equip the rear driving wheel of a bicycle, the movement of the movable axis should be avoided. takes place in a plane passing through the fixed axis of the variator and which is at the same time tangent to a circle having the axis of the crankset as its center. However, certain control devices of the type in question do not allow this condition to be respected.

Quant aux autres dispositifs actuellement utilisés dans les cas de ce genre, ils présentent un certain nombre d'inconvénients.As for the other devices currently used in cases of this kind, they have a certain number of drawbacks.

Ainsi dans certains de ces dispositifs, le cylindre interne est monté coulissant sur des moyens de guidage lui impartissant la trajectoire voulue, mais sans possibilité de rotation sur lui-même, seul le cylindre externe étant amené à tourner sous l'effet du déplacement du cylindre interne. En dehors du fait qu'une telle solution est peu satisfaisante au point de vue mécanique, elle a l'inconvénient de ne permettre qu'un déplacement relativement limité de l'axe mobile, à moins d'admettre un encombrement très important de l'ensemble du dispositif. Thus in some of these devices, the internal cylinder is slidably mounted on guide means giving it the desired path, but without the possibility of rotation on itself, only the external cylinder being caused to rotate under the effect of the displacement of the cylinder. internal. Apart from the fact that such a solution is unsatisfactory from the mechanical point of view, it has the drawback of allowing only a relatively limited displacement of the movable axis, unless a very large bulk is admitted. whole device.

Toutefois, ceci n'est pas possible dans tous les cas, notamment lorsqu'il s'agit du dispositif de commande d'un variateur de vitesse équipant une bicyclette.However, this is not possible in all cases, especially when it comes to the control device of a variable speed drive fitted to a bicycle.

C'est pourquoi la présente invention a pour but de réaliser un dispositif de commande du type en cause qui est conçu de façon à éviter ces inconvénients. This is why the present invention aims to provide a control device of the type in question which is designed so as to avoid these drawbacks.

A cet effet, ce dispositif est caractérisé en ce que les deux cylindres interne et externe de celui-ci étant tous deux rotatifs, ils sont entraînés simultanément en rotation par un levier pivotant autour d'un point fixe et dont l'une des extrémités est pourvue d'un secteur denté engrénant avec un autre secteur denté porté par le cylindre interne rotatif, cependant que son extrémité opposée agit par l'intermédiaire d'une came sur un bras de manoeuvre solidaire du cylindre externe, le profil de cette came étant tel que les rotations concomitantes des deux cyclindres excentrés impartisse, à l'axe mobile, un déplacement en translation selon la trajectoire voulue. To this end, this device is characterized in that the two internal and external cylinders thereof being both rotary, they are driven simultaneously in rotation by a lever pivoting around a fixed point and one of the ends of which is provided with a toothed sector meshing with another toothed sector carried by the rotary internal cylinder, while its opposite end acts by means of a cam on an operating arm secured to the external cylinder, the profile of this cam being such that the concomitant rotations of the two eccentric cyclinders impart, to the movable axis, a displacement in translation according to the desired trajectory.

Dans une forme de réalisation avantageuse du présent dispositif, l'extrémité à actionner du bras de manoeuvre, solidaire du disque rotatif externe, comporte une coulisse à l'intérieur de laquelle est engagé un doigt d'actionnement porté par l'extrémité correspondante du levier de commande, les bords de cette coulisse constituant la came par l'intermédiaire de laquelle ce levier agit sur ce bras de manoeuvre. In an advantageous embodiment of this device, the end to be actuated of the operating arm, integral with the external rotary disc, comprises a slide inside which is engaged an actuating finger carried by the corresponding end of the lever control, the edges of this slide constituting the cam through which this lever acts on this operating arm.

Cependant d'autres particularités et avantages du présent dispositif apparaitront au cours de la description suivante d'un exemple de réalisation de celui-ci. Cette description est donnée en référence au dessin annexé à simple titre indicatif, et sur lequel
La figure 1 est une vue en élévation de côté d'un variateur de vitesse équipant la roue arrière motrice d'une bicyclette et qui comporte un dispositif de commande selon l'invention.However, other particularities and advantages of the present device will appear during the following description of an exemplary embodiment thereof. This description is given with reference to the attached drawing for information only, and on which
Figure 1 is a side elevational view of a speed controller fitted to the rear drive wheel of a bicycle and which comprises a control device according to the invention.

La figure 2 en est une vue en coupe selon la ligne
II-II de la figure 1.Figure 2 is a sectional view along the line
II-II of Figure 1.

La figure 3 est une vue en élévation de face du dispositif de commande de ce variateur de vitesse, lequel dispositif est représenté dans la position de coincidence de l'axe mobile avec l'axe fixe, les moyens d'actionnement du levier de commande n'étant pas illustrés de façon à permettre une meilleure compréhension du dessin. Figure 3 is a front elevational view of the control device of this variable speed drive, which device is shown in the position of coincidence of the movable axis with the fixed axis, the actuating means of the control lever n not being illustrated so as to allow a better understanding of the drawing.

La figure 4 est une vue similaire illustrant une position d!excentrementJ c'est-à-dire une position d'écartement de l'axe mobile par rapport à l'axe fixe. FIG. 4 is a similar view illustrating a position of eccentricity, that is to say a position of separation of the movable axis from the fixed axis.

Comme mentionné ci-dessus, le dispositif représenté assure la commande d'un variateur de vitesse équipant la roue arriere motrice d'une bicyclette. Le moyeu de cette roue est monté rotatif autour d'un axe horizontal fixe 1 porté par la fourche arrière 2 du cadre de cette bicyclette. Le variateur de vitesse assurant l'entraînement de cette roue comporte un tambour 3 solidaire du pignon 4 sur lequel passe la chaîne 5 entraînée par le pédalier. Ce tambour est monte rotatif autour d'un axe 02 qui doit être mobile tout en restant parallèle à l'axe fixe 1 de la roue, de centre 01. As mentioned above, the device shown controls a speed controller fitted to the rear drive wheel of a bicycle. The hub of this wheel is rotatably mounted around a fixed horizontal axis 1 carried by the rear fork 2 of the frame of this bicycle. The variable speed drive ensuring the drive of this wheel comprises a drum 3 secured to the pinion 4 on which the chain 5 driven by the crankset passes. This drum is mounted to rotate about an axis 02 which must be movable while remaining parallel to the fixed axis 1 of the wheel, of center 01.

A cet effet le dispositif de commande selon l'invention comprend deux cylindres 6 et 7 qui sont emboîtés l'un dans l'autre en etant excentrés. De plus ces deux cylindres sont montés rotatifs l'un autour de l'autre, le cylindre interne 6 étant monté rotatif autour de l'axe fixe 1 de la roue. A ce sujet, il convient de noter que le logement 6a de cet axe à l'intérieur de ce cylindre est excentré par rapport à l'axe de celui-ci. To this end, the control device according to the invention comprises two cylinders 6 and 7 which are fitted one inside the other while being eccentric. In addition, these two cylinders are rotatably mounted around one another, the internal cylinder 6 being rotatably mounted around the fixed axis 1 of the wheel. In this regard, it should be noted that the housing 6a of this axis inside this cylinder is eccentric relative to the axis of the latter.

Quant au cylindre externe 7, il est centré sur l'axe 2 à déplacer. En l'occurrence dans le cas présent il s'agit de l'axe du tambour 3 du variateur, puisque pour obtenir la variation voulue de vitesse au moyen de ce variateur, il convient de faire varier l'écartement E entre les deux axes O1 et 02, la coincidence de ces deux axes correspondant à une vitesse égale entre l'élément menant du variateur et l'élément mené de celui-ci.As for the outer cylinder 7, it is centered on the axis 2 to be moved. In this case in this case it is the axis of the drum 3 of the variator, since to obtain the desired variation of speed by means of this variator, it is advisable to vary the spacing E between the two axes O1 and 02, the coincidence of these two axes corresponding to an equal speed between the drive element of the variator and the driven element of the latter.

La structure interne du variateur n'a pas à être décrite ici même car celle-ci ne fait pas partie de l'objet de l'invention. A simple titre d'information, il suffit d'indiquer qu il s'agit d'un variateur dans lequel la variation de vitesse est obtenue en faisant varier l'écartement entre les axes respectifs d'un élément menant et d'un élément mené de celui-ci. Ainsi, ce variateur peut être du type de celui décrit dans la demande de brevet suisse 3078/87-7 du 11 Août 1987 ou bien encore dans celui decrit dans la demande de brevet en FRANCE 88.12584 deposee par la société demanderesse le 27 Septembre 1988. The internal structure of the drive does not have to be described here even because it is not part of the object of the invention. For information only, it suffices to indicate that it is a variator in which the speed variation is obtained by varying the spacing between the respective axes of a driving element and a driven element. of it. Thus, this variator can be of the type described in the Swiss patent application 3078 / 87-7 of August 11, 1987 or even in that described in the patent application in FRANCE 88.12584 filed by the applicant company on September 27, 1988.

Le dispositif selon l'invention comprend un organe unique de manoeuvre qui est apte à assurer la rotation simultanée des deux cylindres excentrés 6 et 7. Cet organe consiste en un levier 8 monté pivotant autour d'un axe fixe 9 de centre 09, qui est parallèle à l'axe 1 de la roue. A l'une de ses extrémités, ce levier 8 est pourvu d'un secteur denté 10 engrènant avec un autre secteur denté Il porté par le cylindre interne 6. Quant à l'extrémité opposée 12 de ce levier, elle agit, par l'intermédiaire d'une came, sur un bras de manoeuvre 13 solidaire du cylindre externe 7. The device according to the invention comprises a single operating member which is capable of ensuring the simultaneous rotation of the two eccentric cylinders 6 and 7. This member consists of a lever 8 mounted pivoting about a fixed axis 9 with center 09, which is parallel to axis 1 of the wheel. At one of its ends, this lever 8 is provided with a toothed sector 10 meshing with another toothed sector It carried by the internal cylinder 6. As for the opposite end 12 of this lever, it acts by the through a cam, on an operating arm 13 secured to the external cylinder 7.

Dans la forme de réalisation représentée à titre d'exemple, l'extrémité correspondante de ce bras de manoeuvre comporte une coulisse 14 a l'intérieur de laquelle est engagé un doigt d'actionnement 15 porté par le levier 8. Les bords de cette coulisse 14 ont un profil tel que celle-ci constitue la came par l'intermédiaire de laquelle le levier 8 agit sur le bras de manoeuvre 13. In the embodiment shown by way of example, the corresponding end of this operating arm comprises a slide 14 inside which is engaged an actuating finger 15 carried by the lever 8. The edges of this slide 14 have a profile such that this constitutes the cam by means of which the lever 8 acts on the operating arm 13.

Dans le cas présent, le profil de cette came est déterminé de façon que la rotation simultanee des deux cyclindres excentrés 6 et 7 impartissent à l'axe mobile 02 un déplacement dans un plan passant par les deux axes fixes et et 091 ctest-å-dire l'axe de la roue d'une part, et l'axe du levier de commande 8 d'autre part. Or, comme il apparait sur les figures 3 et 4, ces deux axes sont disposés dans un plan vertical.Ainsi, l'axe mobile 02 est deplacé dans un plan tangent a un cercle dont le centre correspond au centre du pédalier, ceci étant une condition nécessaire pour le bon fonctionnement du variateur de vitesse correspondant;
Le levier de commande 8 du présent dispositif est lui-même actionné au moyen d'un cible 16 passant sur une pièce 17 solidaire de ce levier, ce câble étant également attaché à cette pièce. Les deux brins de ce câble sont engagés dans des gaines correspondantes 18 et ils partent d'une manette de commande qui est susceptible d'être actionnée par l'utilisateur du cycle correspondant.In the present case, the profile of this cam is determined so that the simultaneous rotation of the two eccentric cyclinders 6 and 7 impart to the movable axis 02 a displacement in a plane passing through the two fixed axes and and 091 ctest-å- say the axis of the wheel on the one hand, and the axis of the control lever 8 on the other hand. However, as it appears in Figures 3 and 4, these two axes are arranged in a vertical plane. Thus, the movable axis 02 is moved in a plane tangent to a circle whose center corresponds to the center of the crankset, this being a necessary condition for the proper operation of the corresponding speed controller;
The control lever 8 of this device is itself actuated by means of a target 16 passing over a part 17 secured to this lever, this cable also being attached to this part. The two strands of this cable are engaged in corresponding sheaths 18 and they start from a control handle which is capable of being actuated by the user of the corresponding cycle.

Cependant il est bien evident qu'au lieu d'un câble en circuit fermé, il serait possible de prévoir un câble correspondant à l'un des brins seulement du câble 16, un ressort de rappel agissant en sens inverse sur le levier 8.However, it is obvious that instead of a cable in a closed circuit, it would be possible to provide a cable corresponding to only one of the strands of the cable 16, a return spring acting in the opposite direction on the lever 8.

Pour commander un écartement E plus ou moins important de l'axe mobile 2 par rapport à l'axe fixe il suffit d'agir sur le levier 8 au moyen du câble 16. Par l'intermédiaire des deux-secteurs dentés 10 et 11, ce levier provoque alors la rotation du cylindre interne 6. To control a greater or lesser spacing E of the movable axis 2 relative to the fixed axis, it suffices to act on the lever 8 by means of the cable 16. Via the two toothed sectors 10 and 11, this lever then causes the rotation of the internal cylinder 6.

Mais en même temps, par l'intermédiaire du doigt 15 et de la coulisse 14, il commande une rotation concomitante du cylindre externe 7. Or l'agencement est tel que ceci assure le déplacement de l'axe mobile 2 selon le plan vertical X-Y passant par les deux axes fixes 01 et 09.But at the same time, by means of the finger 15 and the slide 14, it controls a concomitant rotation of the external cylinder 7. However, the arrangement is such that this ensures the displacement of the movable axis 2 along the vertical plane XY passing through the two fixed axes 01 and 09.

Le présent dispositif a l'avantage de correspondre à une solution beaucoup plus satisfaisante au point de vue mécanique que les dispositifs anterieurs dans lesquels le déplacement de l'un des cylindres excentrés par rapport à l'autre était assuré par un mouvement de translation sans rotation, seul le second cylindre étant amené à tourner. The present device has the advantage of corresponding to a much more satisfactory solution from the mechanical point of view than the previous devices in which the displacement of one of the eccentric cylinders relative to the other was ensured by a translational movement without rotation , only the second cylinder being caused to rotate.

En effet dans le présent dispositif le déplacement de l'axe mobile à entraîner est assuré par rotation des deux cylindres excentrés, et ce l'un autour de l'autre, ce qui constitue une solution beaucoup plus mécanique que la précédente. Par ailleurs, ce dispositif permet une plus grande amplitude de déplacement de l'axe mobile à deplacer, et ce pour un encombrement relativement limité.Indeed, in the present device, the displacement of the movable axis to be driven is ensured by rotation of the two eccentric cylinders, and this one around the other, which constitutes a much more mechanical solution than the previous one. Furthermore, this device allows a greater amplitude of movement of the movable axis to be moved, and this for a relatively limited space.

Or ceci est un avantage important pour l'application d'un tel dispositif pour la commande d'un variateur de vitesse equipant la roue arrière d'une byclette. Cependant un autre avantage important du present dispositif réside dans le fait que celui-ci présente une irréversibilité mécanique. En effet, l'utilisateur peut volontairement commander une variation d'excentrement par action sur le levier 8, mais par contre il n'existe aucun risque de retour, plus ou moins partiel, des pieces de ce dispositif dans leur position antérieure. Ceci est essentiellement dû au frottement existant entre les pièces en rotation.However, this is an important advantage for the application of such a device for the control of a speed variator equipping the rear wheel with a byclette. However, another important advantage of the present device resides in the fact that it has mechanical irreversibility. Indeed, the user can voluntarily order a variation of eccentricity by action on the lever 8, but on the other hand there is no risk of more or less partial return of the parts of this device in their previous position. This is mainly due to the friction existing between the rotating parts.

Bien que l'exemple d'application décrit ci-dessus concerne une utilisation du dispositif selon l'invention pour commander un variateur de vitesse équipant la roue arrière d'une bicyclette, le présent dispositif peut faire l'objet de nombreuses autres applications. En effet, il peut être utilise chaque fois qu'il y a lieu de commander le déplacement d'un axe mobile par rapport à un axe fixe, et ce au moyen de deux cylindres excentrés emboîtés l'un dans l'autre. Although the application example described above relates to a use of the device according to the invention for controlling a variable speed drive fitted to the rear wheel of a bicycle, the present device can be the subject of numerous other applications. Indeed, it can be used whenever there is reason to control the movement of a movable axis relative to a fixed axis, and this by means of two eccentric cylinders nested one inside the other.

Claims

1. Device for controlling the movement of a movable axis in order to move it in translation parallel to a fixed axis with which it must also be able to coincide, by means of two cylinders mounted one inside the other while being eccentric, and at least one of which is rotatable, the internal cylinder being mounted eccentrically on the fixed axis, while the external cylinder is centered on the axis to be moved, characterized in that these cylinders (6, 7) are all two rotary mounted, their simultaneous rotation is controlled by a lever (8) pivoting around a fixed point (9) and one end of which is provided with a toothed sector (10) meshing with another toothed sector ( 11) carried by the rotary internal cylinder (6), while its opposite end acts by means of a cam on an operating arm (13) secured to the external cylinder (7), the profile of this cam being such that the concomitant rotations of the two eccentric cylinders im start, at the movable axis (02), a translational movement along the desired path.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the end to be actuated of the operating arm (13), integral with the external rotary disc (7), comprises a slide (14) inside which is engaged an actuating finger (15) carried by the corresponding end of the control lever (8), the edges of this slide constituting the cam by means of which this lever (8) acts on this operating arm (13) .