Brevet FR2369146A1 — publié le 19780526

La présente invention concerne un cycle à pédales assisté électriquement et, en particulier, mais de façon non limitative, une bicyclette. De façon plus précise l'invention a pour objet un cycle caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens permettant au conducteur de le faire avancer, un moteur électrique accompagné d'un accumulateur porté par le cadre du cycle et servant à aider ïe conducteur à faire avancer ce cycle et un générateur, ledit générateur étant constitué, d'une part, par une série d'aimants disposés le long de la jante de ltune des roues du cycle reposant sur le sol et, d'autre part, par un stator porté par le cadre du cycle et situé au voisinage de cette jante, ledit stator comportant un bobinage qui peut être relié audit accumulateur à l'aide d'un commutateur à commande manuelle normalement ouvert et un redresseur, le montage étant tel que si l'on ferme ce commutateur alors que laditevroue tourne par rapport audit stator, on ferme un circuit électrique comprenant le bobinage du stator et l'accumulateur, grâce à quoi l'électricité produite par le passage de ces aimants près du stator alimente, au moyen dudit redresseur, l'accumulateur qui de la sorte se recharge et ladite roue est freinée par l'essai de freinage régénérateur associé. De préférence, ledit commutateur normalement ouvert fait partie d'une commande manuelle de frein à frottement du cycle, les contacts se fermant lorsque la commande de freinage commence à se déplacer, avant l'application d'un freinage important au moyen du frein mécanique à frottement associé commandé par la commande manuelle. De façon avantageuse, ledit stator comprend une armature en forme d'U, dont les branches parallèles sont disposées de part et d'autre de ladite jante, et portent chacune un bobinage. Le redresseur est avantageusement un redresseur à deux alternances. D'autres caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation. Sur ces dessins, la figure 1 est une vue en perspective d'une partie de cycle; la figure 2 représente, en partie de façon schématique et à plus grande échelle, une commande de frein pour ce cycle la figure 3 est une coupe de la jante et du frein mécanique correspondant du cycle la figure 4 représente, de façon schématique et en perspective, une partie du générateur du cycle ; et la figure 5 est un schéma de principe du circuit électrique de ce cycle. La bicyclette telle que représentée sur les figures comprend un cadre il realise de façon connue, en tube métallique. Cette bicyclette comporte une roue avant et une roue arrière destinées à reposer sur le sol ; la roue avant 12 est associée au guidon 14 de manière que l'on puisse la diriger de la manière connue. La roue arrière (non représentée) est commandée pour faire avancer la bicyclette, par une chaîne souple, sans fin et inextensible, qui transmet le mouvement imprimé par un jeu de pédales commandes par le conducteur de la manière habituelle. En outre, le cadre 11 porte un accumulateur électrique 34 et un moteur électrique 35 qui peut être branche sur cet accumulateur. Le moteur 35 est associé à la roue arrière et on commande sa mise en route à l'aide d'un ou plusieurs commutateurs 36, de manière qu'il puisse aider le conducteur à faire avancer la bicyclette. La roue avant et la roue arrière de la bicyclette sont munies de freins à mâchoires de type normal, commandés indépendamment l'un de l'autre par des commandes de freinage disposées sur le guidon. Le frein 15 à mâchoires de la roue avant peut etre actionné par un mécanisme 16 de commande de freinage associé à ce frein 15 par l'intermédiaire d'un câble 17 sous gaine. La jante de la roue 12 est d'un type classique et elle a en gros la forme d'un U en section transversale ; les rayons de la roue partent radialement de la base de la section en U de la jante, en direction de l'intérieur. Les mâchoires ou sabots 18 du frein 15 agissent sur les parois latérales de la jante de la roue 12 de façon connue. De la sorte, le déplacement du levier 19 du mécanisme 16 en direction de la partie du guidon 14 qui en est voisine, agit par l'intermédiaire du câble 17, sur le mécanisme 15, de manière à refermer les sabots ou mâchoires 18 respectivement sur l'une et l'autre faces de la jante. Bien entendu, ce frein est porté par le cadre de la bicyclette qui, de la sorte, subit la force de freinage. Plusieurs aimants permanents 21 sont fixés sur la jante de la roue 12 par rivetage ou à l'aide d'un produit adhésif et ils sont répartis régulièrement le long de cette jante. Chacun de ces aimants a son axe nord-sud parallèle à l'axe de rotation de la roue et les divers aimants 21 ont des dimensions telles qu'ils ne gênent pas le fonctionnement du frein 15. Un stator 22 de générateur est porté par la fourche aVant 13, de préférence sur le garde-boue 13a de cette fourche. Ce stator 22 comprend une armature 23 en acier doux en forme d'U, dont la base recouvre la jante de la roue 12 et dont les branches parallèles sont orientées dans la direction des rayons de la roue, de part et d'autre de la jante. Au voisinage de son extrémité libre, chacune des branches 24 de l'armature 23 porte une pièce polaire 25, entourée par un bobinage 26.Ces divers bobinages 26 sont montés électriquement en série et les pièces polaires 25 sont reliées magnétiquement par l'armature 23. En fait, ces bobinages 26 constituent ainsi un unique bobinage qui est relié électriquement à l'accumulateur de la bicyclette par un commutateur 16a normalement ouvert (faisant partie du mécanisme 16 de commande de freinage) et par un redresseur 37 à deux alternances. On comprend ai sèment que les aimants 21 et le stator 22 constituent ensemble un générateur électrique, une tension étant engendrée dans les bobinages 26 par le passage des aimants 21 entre les pièces polaires 25.De la sorte, lorsque le commutateur 16a, normalement ouvert, est fermé et que la roue 12 tourne , un courant électrique alternatif prend naissance dans les bobinages 26 et est redressé par le redores~ seur 37.Le courant continu fourni ainsi par le redresseur alimente l'accumulateur 34 de la bicyclette.De plus, il se produit un effet propre de freinage régénérateur qui ralentit la rotation de la roue par rapport au cadre de la bicyclette. Le mécanisme 16 de commande de freinage, y compris le commutateur 16a, comporte un support 27 fixé au guidon 14 de la bicyclette. Sur le support 27 pivote un levier de commande 28 destiné à être saisi par le conducteur pour pivoter vers le guidon 14. L'une des extrémités de la gaine du câble 17 vient buter contre un contact mobile 29 qui pivote sur le support 27. La partie intérieure de ce câble 17 traverse la pièce 29 et elle est fixée au levier 28 tandis qu'un ressort 31 agit entre la pièce 29 et le support 27 df manière à entraîner le contact 29 dans le sens opposé à celui que lui imprime le déplacement du levier 28 pour provoquer le freinage. Le support 27 est muni d'un conctact fixe 32, situé en regard d'un contact mobile 33 de la pièce 29. Lorsque le levier de freinage 28 est au repos, le ressort 31 retient la pièce 29 de manière que le contact 33 ne touche pas le contact 32, de sorte que les bobinages 26 ne sont pas reliés électriquement à l'accumu lateur de la bicyclette. Le ressort 31 est moins puissant que le ressort de rappel du mécanisme 15 de freinage de sorte que, lorsque l'on commence à entrainer le levier 28 dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre (selon la figure 2), la gaine et la pièce intérieure du câble 17 se déplacent d'un seul bloc en faisant pivoter la pièce 29 et en comprimant le ressort 31 jusqu' à ce que le contact 33 touche le contact 32, après quoi la pièce 29 ne peut plus se déplacer.Si l'on continue de déplacer le levier 28, on tire l'élément intérieur du câble 7 par rapport à la gaine et on actionne le mécanisme de freinage 15 de sorte que les mâchoires ou sabots , 18 saisissent la jante de la roue. On comprend ainsi que le mécanisme 16 de commande de freinage agit en deux temps, à savoir un premier temps au cours duquel le seul effet de freinage est un freinage régénérateur à l'aide du générateur 21,22 et un second temps, au cours duquel le mécanisme 15 de freinage mécanique agit en plus du freinage régénérateur qui se poursuit. Lorsque l'on relâche le levier 28, le mécanisme de freinage 15 et les contacts 32 et 33 reviennent tous à leur position d'ouverture. Un redresseur à deux alternances est préférable à un redresseur à une seule alternance pour réduire au minimum les pertes d'énergie ainsi que pour fournir un courant continu plus lisse. La résistance intérieure de l'accumulateur atténue en fait les ondulations parasites du courant continu fourni par le redresseur. I1 est bien entendu, toutefois , que l'on pourrait également avoir recours à un redresseur à une seule alternance et que, dans ce cas, on pourrait si cela est nécessaire utiliser des moyens de lissage du courant continu, en association avec le redresseur. REVENDICATIONS 1. Cycle à pédales assisté électriquement caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens permettant au conducteur de le faire avancer, un moteur électrique accompagné d'un accumulateur porté par le cadre du cycle et servant à aider le conducteur à faire avancer ce cycle et un générateur, ledit générateur étant constitué, d'une part, par une série d'aimants disposés le long de la jante de l'une des roues du cycle reposant sur le sol et, d'autre part, par un stator porté par le cadre du cycle et situé au voisinage de cette jante, ledit stator comportant un bobinage qui peut être relié audit accumulateur à l'aide d'un commutateur à commande manuelle normalement ouvert et un redresseur, le montage étant tel que si l'on ferme ce commutateur alors que ladite roue tourne par rapport audit stator, on ferme un circuit électrique comprenant le bobinage du stator et l'accumulateur, grâce à quoi l'électricité produite par le passage de ces aimants près du stator alimente, au moyen dudit redresseur, l'accumulateur qui de la sorte se recharge et ladite roue est freinée par l'effet de freinage régénérateur associé. 2. Cycle selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit commutateur normalement ouvert fait partie d'une commande manuelle de frein à frottement du cycle, les contacts se fermant lorsque la commande de freinage commence à se déplacer, avant l'application d'un freinage important au moyen du frein mécanique à frottement associé commande par la commande manuelle. 3. Cycle selon l'une quelconque des revendications l ou 2,caracténsé par le fait que ledit stator comprend une armature en forme d'U, dont les branches parallèles sont disposées de part et d'autre de ladite jante, et portent chacune un bobinage. 4. Cycle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit redresseur est un redresseur à deux alternances.