Brevet FR2411302A1 — publié le 19790706

L'invention concerne un dispositif de motorisation à l'aide de plusieurs sources d'énergie et plus particulièrement un dispositif destiné à transfonner en energie mécanique l'énergie fournie par au moins deux sources, chacune d'elle étant capable soit d'agir indépendamment de l'autre, soit en complément de celle-ci lorsqu' elle présente un couple défaillant, soit de se substituer à elle. L'invention s'applique dans tous les cas où il s'avère nécessaire ou souhaitable de pouvoir disposer pour une meme machine de plusieurs moteurs ou sources d'énergie telles que l'énergie électrique, thermique, humaine, le vent etc... es dispositifs de motorisation faisant appel à plusieurs sources d'énergie existent déjà, mais ils nécessitent des systèmes d'embrayage qui compliquent considérablement la conception et le fonctionnement de l'ensemble. L'invention a pour but de pallier cet inconvénient et concerne un dispositif de motorisation à laide d'au moins deux sources d'énergie chacune étant capable d'agir directement sur un mime arbre moteur, et ceci au moyen de pignons à roue libre indépendant les uns des autres et liés au meme axe de la machine. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de motorisation à l'aide de plusieurs sources d'énergie comportant au moins une première source Ma et une seconde source M21 caractérisé en ce que ladite première source est reliée à un premier pignon à roue libre monté sur le moyeu d'entrainement d'une machine et ladite seconde source est reliée à un second pignon à roue libre indépendant du premier et monté sur ledit moyeu, lesdites sources agissant indépenda1mment l'une de l'autre, se substituant l'une à l'autre ou coopérant entre ellespour compenser la défaillance de l'une d'elles. L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des figures jointes parmi lesquelles : - la figure 1 est un schéma explicatif - les figures 2 et 3 représentent, selon deux vues, une machine, plus précisément une bicyclette, équipée d'un dispositif selon l'invention. Sur la figure 1 on a représenté en abscisse la valeur du couple (C) fourni par chacune des sources d'énergie et en ordonnée la vitesse (uS) correspondante. A titre d'exemple nullement limitatif on considère le cas où deux sources ou moteurs t;) et M2 sont appelés à coopérer ensemble conformément à l'invention pour assurer une bonne marche de la ,machine qu'ils équipent. Le moteur fi par exemple, est alors assisté par le moteur M2 dans certaines conditions de fonctionnement. La caractéristique vitesse en fonction du couple =/ (C) est choisie pour présenter l'allure de l-- courbe représentée sur la figure 1.Pour une charge détermine par le couple résistant C1, la vitesse maximale atteinte est alors #1 dans le cas où le moteur M1 agit seul. Lorsque le second moteur M2 est mis en service il fournit un certain couple #C qui se retranche alors de C1 que fournissait le moteur M1.Dans ces conditions le nouveau point de fonctionnement du moteur M1 se trouve sur la courbe au point correspondant à C2 = C1 - A C I1 en résulte que la puissance disponible passe de C11 à C2 #2 + #C#2 = C1#2 Grâce à la coopération des deux moteurs, dont l'un agit en complément de l'autre qui présente un couple défaillant, le meme couple C1 peut donc être développé à une vitesse #2 supérieure à #1. L'un des moteurs joue ainsi un role de moteur d'appoint. Dans d'autres cas, le bon fonctionnement de la machine peut nécessiter l'arrêt de l'un des moteurs et sa substitution par le second. L'énergie de substitution peut être une énergie naturelle telle que l'énergie humaine, le vent, l'eau etc. Ces résultats sont obtenus grâce au dispositif conforme à l'invention dont la caractéristique essentielle est qu'il permet à chacun des moteurs d'attaquer l'arbre de transmission indépendam- ment l'un de l'autre, sans qu'il soit nécessaire de faire appel à des systèmes d'embrayage. Ce dispositif est constitué par des pignons à roues libres liés respectivement à chacun des moteurs et solidairesdu moyeu constituant l'axe de transmission. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les figures 2 et 3 qui montrent, vue de côté et de dessus (partiellement)une machine équipée d'un dispositif selon l'invention. Il stagit plus précisément d'une bicyclette l équipée d'une part de deux sources d'énergie : un moteur M1 référencé 2 et un pédalier 3 avec ses pédales 9 actionnées par l'utilisateur et d'autre part d'un dispositif 4 selon l'invention constitué par un premier pignon à roue libre 5 et un second pignon à roue libre 6 pontés sur le moyeu 7 de la roue motrice 8 de la bicyclette 1. Les autres éléments de celle-ci sont classiques et seulement représentés en partie. I1 s'agit par exemple de la roue avant 10, du guidon 11 du cadre 12 et de la selle 13. Le moteur 2 est par exemple un moteur électrique àexcitation série. Son énergie est transmise par un système constitué d'une courroie crantée 20, d'une poulie 21 d'une chaîne 22 au premier pignon à roue libre 5 monté sur le moyeu 7 de la roue motrice 8. Le pédalier 3 et ses pédales 9 sont reliés par une chaîne 25 au second pignon à roue libre 6 monté sur le moyeu 7 de la roue motrice 8.Le moteur M1 pourrait d'ailleurs attaquer directement ou par ltintermédiaire d'un ré-ducteur le premier pignon à roue libre 5. Le moteur électrique 2 est muni d'une commande de vitesse non représentée sur les figures 2 et 3. Peut s'agir d'un hacheur électronique par exemple agissant sur la tension d'alimentation du moteur. En marche normale, seul le moteur électrique entraîne la machine. Si pour une cause particulière, telle une pente importante, le couple demandé est tel que la vitesse est jugée insuffisante par-l'utilisateur, celui-ci, en pédalant fournit un couple qui décharge le moteur électrique et permet une augmentation de vitesse. La pente ayant disparue, ou étant devenue suffisamment faible, le retour au régime normal se fait en cessant d'agir sur les pédales. Eventuellement il est possible en agissant sur la commande du moteur électrique de diminuer la vitesse. Il est possible également de couper l'alimentation du moteur et d'agir uniquement par les pédales. Les deux entraînements restent indépendants et peuvent, soit se substituer l'une à l'autre, soit agir simultanément. L'un venant en co,mplément de l'autre, il peut être intéressant de complèter l'appareil par une adaptateur de couple qui dans l'exemple décrit peut entre un moyeu à changement de vitesse incorporé. Les deux sources ou moteurs M1 et M2 peuvent etre de meme nature ou de nature différente. Par exemple M1 et M2 peuvent etre deux moteurs électriques ou M1 peut etre un moteur électrique et M2 un moteur à explosion ou encore M1 peut etre sDit un moteur électrique soit un moteur à explosion et M2 peut être un système tel qu'une manivelle ou un pédalier transmettant l'énergie humaine corne dans l'exemple décrit précedemment. La combinaison de pignons à roue libre sur an même moyeu d'entrainement permet comme cela a déja été dit précedemment, lorsque l'un des moteurs M1 par exemple fournit un couple donné, d'apporter quand l'autre source d'énergie M2 est miseen service un couple qui vient se soustraire du couple que le moteur M1 défaillant n'arrive plus à fournir seul.Un tel dispositif est destiné à assurer la motorisation de toute machine qui pour la bonne qualité de son fonctionnement nécessite que son entrainement puisse avoir lieu a) soit avec le moteur M1 seule en' sans débrayage du moteur M2 et sans que celui-ci soit entrain à vide b) soit avec le moteur M2 seulement sans qu'il soit nécessaire de l'embrayer et sans qu'il entraine le moteur M1. La présente invention permet de remplir ces conditions et s'applique à toute machine de traction; bicyclette, pédalos, éolistn- nes etc... dans laquelle l'énergie est transmise à partir de plusieurs sources différentes à un même axe de transmission. R E V E N D I C A T I 0 N S 1) Dispositif de .lotorisation à l'aide de plusieurs sources i'éner- gie comportant au moins une première source Ml et une seconde source M2, caractérisé en ce que la première source est reliée à un premier pignon à roue libre monté sur le moyeu d'entrainement d'une machine, la seconde source est reliée à un second pignon à roue libre, indépendant du premier, et monté sur le m-'eu, les sources agissant indépendamment l'une de l'autre, se substituant l'une à l'autre, ou coopérant entre elles pour compenser la défaillance de llune d'elle. 2) Dispositif selon la revendication 1/ caractérisé en ce que le moyeu est equipé d'un adaptateur de couplé. 3) Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2,caractérisé en ce que la première source- est un moteur électrique et la seconde source est un pédalier transformant en énergie mécanique une énergie humaine. 4) Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2,caractérisé en ce que la première source est un moteur électrique et la seconde source un moteur à explosion. 5) Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2,caractérisé en ce que la première source est un moteur à explosionet la seconde source un moyen transmettant l'énergie humaine. 6) Machine, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes. 7) Machine selon la revendication 6 du type de la bicyclette comportant une roue motrice, caractérisée en ce que un premier moteur M1 est capable de fournir un premier couple moteur par l'in te,édiaîre d'un premier pignon à roue libre solidaire du moyeu de ladite roue motrice et qu'un second moteur M2 est capable de fournir un second couple moteur par l'intermédiaire d'un second pignon à roue libre solidaire dudit moyeu.