Brevet FR2489777A1 — publié le 19820312

L'invention concerne un cycle, et plus particulièrement, mais non exclusivement, une bicyclette pourvue d'un moteur électrique pour aider le cycliste à propulser le cycle. I1 a déjà été proposé de monter un moteur électrique sur un élément quelconque du cadre d'un cycle et de faire fonctionner le moteur pour aider le cycliste dans la propulsion du cycle. Dans les propositions antérieures, on constate que le moteur constitue un élément d'addition au cadre du cycle, qui est à la fois inesthétique et souvent g8nant pour l'utilisateur. La présente invention a pour objet un cycle dans lequel ces inconvénients sont mi nimisés. Un cycle selon l'invention comporte un cadre comprenant des éléments tubulaires métalliques, reliés entre eux, une roue motrice rotative montée sur le cadre, un mécanisme d'entraînement monté sur le cadre et disposé pour être actionné par l'utilisateur pour entraîner la roue et propulser le cycle, et un moteur électrique qui, lorsqu'on l'excite, peut aider l'utilisateur à faire tourner la roue pour propulser le cycle, ledit moteur étant placé le long d'un des éléments tubulaires du cadre, l'axe longitudinal du moteur étant sensiblement dans l'axe dudit élément du cadre. De préf-érence, ledit élément du cadre comprend le moteur comme une partie intégrante. I1 est avantageux qu'une région axiale terminale du carter du moteur électrique soit reliée de façon rigide audit élément tubulaire du cadre, dans son ace, ledit carter formant une partie intégrante de l'élément du cadre dans la mesure où il forme une liaison structurelle rigide entre ledit élément du cadre et une autre partie du cadre du cycle. Préférentiellement, ledit élément du cadre se trouve sensiblement dans la prolongation verticale de la région de la selle du cadre, ledit moteur étant incorporé dans l'é- lément du cadre à son extrémité inférieure. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen du dessin annexé qui représente, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un cycle selon l'invention. Sur ce dessin, le cycle comprend un cadre 11, principalement composé d'éléments tubulaires métalliques reliés entre eux, de section transversale circulaire. Bien que le cadre soit sensiblement rigide, il est bien entendu possible d'en ajuster les divers éléments, de même que dans un cycle ordinaire notamment, la hauteur des guidons 12 et la hauteur d'une selle 13. On voit d'après le dessin que le cadre comprend une paire d'éléments tubulaires 14, 15, généralement parallèles, fixés de façon rigide à une extrémité d'un tube d'appui 16, qui s'étend sensiblement verticalement et à travers lequel se prolonge une colonne de direction qui relie les guidons 12 à une roue avant du cycle. Cette partie du cycle est usuelle, l'élément tubulaire 16 constituant un système de palier pour le dispositif de direction du cycle. A son extrémité éloignée de l'élément 16, l'élément tubulaire 15 est fixé de façon rigide à un ensemble 18 formé d'un boitier d'accumulateur et d'un carter de pédalier. L'ensemble 18 comprend uns structure 19 en forme de boite dans laquelle on peut placer un accumulateur. L'ensemble 18 comprend en outre un pédalier 21, comportant un arbre de sortie 22 auquel sont reliées des pédales usuelles 23 et un pignon conventionnel 24. La selle 13 est, de façon usuelle, supportée par un élément tubulaire et court, 25, coulissant au sein d'un élément tubulaire de cadre 26, qui s'étend sensiblement verticalement. Un dispositif d'assemblage ou de blocage permet de fixer l'élément 25 dans une position déterminée, relativement à l'élément de cadre 26, pour régler la hauteur de la selle 13 par rapport au reste du cadre. Une roue arrière 27 de la bicyclette est supportée, de façon usuelle, par deux paires d'éléments de cadre, reliés entre eux, 28 et 29 respectivement. Les éléments 28 s'étendent sensiblement entre eux, à partir de l'axe de la roue 27, jusqu'à un point de l'élément de cadre 26, au-dessous de la selle 13. Les éléments de cadre 29 s'étendent sensiblement horizontalement, à partir de l'axe de la roue 27, jusqu'au carter de pédalier de l'ensemble 18, auquel ils sont reliés rigidement. L'élément tubulaire de cadre 26 possède une section circulaire et ne s'étend pas jusqu'à l'ensemble 18. Cet élément 26 se termine en deça de l'ensemble 18 et il est pourvu à son extrémité inférieure par un logement en forme de coupelle 31. Le boitier du pédalier 21 de l'ensemble 18 comporte un autre logement en forme de coupelle 33, dont l'axe est dans le prolongement de l'axe commun à l'élément de cadre 26, au logement en coupelle 31 et à un collier 32. Le logement 33 se termine par un orifice coaxial, qui traverse le boîtier du pédalier 21. Les logements en coupelle 31 et 33 et et le collier 32 reçoivent le carter cylindrique d'un moteur électrique 34. L'arbre de sortie du moteur 34 est dans l'axe du carter et lorsque l'extrémité convenable du carter du moteur 34 est reçue dans le logement en coupelle 33, l'arbre de sortie du moteur 34 se prolonge par ledit orifice dans le boîtier du pédalier 21, et se trouve connecté à un arbre d'entrée'du pédalier. Pour permettre l'installation du moteur 34 dans le cadre de la bicyclette, l'élément de cadre 26 est longitudinalement déplaçable, par rapport au reste du cadre. De cette façon, l'interconnection entre les éléments 28 de cadre et l'élément de cadre 26 est assurée par un collier de serrage ou d'assemblage au travers duquel l'élément 26 peut glisser lorsque le collier est desserré. Afin d'installer le moteur dans le cadre, on desserre le collier entre l'élément 26 et les éléments 28 et on enlève l'élément 26, avec le logement 31, par rapport au reste du cadre. On desserre les boulons d'assemblage du collier 32 et on insère le moteur 34, avec son arbre de sortie en avant, à travers le collier 32, de façon qu'une extrémité axiale de son carter cylindrique repose dans le logement 33. L'arbre moteur pénètre dans l'orifice du boitier du pédalier 21 et il est accouplé, d'une manière convenable quelconque, en liaison motrice avec l'arbre d'entrée du pédalier.On utilise des boulons de fixation, ou des vis d'assemblage pour relier rigidement le logement 33 au carter du moteur 34 et on resserre les boulons d'assemblage du collier 32 de façon que le collier 32 serre la surface cylindrique externe du moteur 34. Finalement on abaisse l'élément de cadre 26 pour engager le logement 31 par dessus l'extré- mité opposée du carter du moteur 34, et on serre des vis d'assemblage radiales pour fixer le logement 31 au carter du moteur 34. On serre alors le collier d'assemblage des éléments de cadre 28 à ltéldment 26, pour bloquer l'élément de cadre 26 en position convenable. On voit que dans ensemble de la bicyclette, le moteur 34 forme partie intégrante de la structure du cadre. Le carter cylindrique du moteur 34 est coaxial avec l'élément de cadre 26, et le cadre du moteur 34 forme partie intégrante de la structure du cadre, en reliant rigidement l'élément de cadre 26 à la partie inférieure du reste du cadre, au moyen des logements 31 et 33 et du collier 32. Le logement 33 est bien entendu rigidement relié aux éléments de cadre 29 et 15, par l'intermédiaire de l'ensemble 18, et l'élément de cadre 14 est, comme précédemment mentionné, rigidement relié au collier 32. Dans cet agencement, en l'absence du moteur 34, le cadre n'est donc pas complet ni structurellement rigide. Cependant, si on le désire, on peut néanmoins incorporer le moteur 34 au cadre, dans l'alignement de l'axe d'un élément tubulaire du cadre, mais sans que le moteur forme nécessairement partie intégrante de la structure du cadre. Par exemple, l'agencement pourrait être tel que les logements 31 et 33 soient agrandis pour former un logement cylindrique complet, situé à l'intérieur du collier 32. Dans cette disposition, l'assemblage du collier 32 aux éléments 31 et 33 de logement fournit la rigidité structurelle, que le moteur 34 soit ou non logé dans les éléments 31 et 33. Il est cependant préférable d'utiliser l'agencement décrit, dans lequel le moteur 34 forme partie de la structure du cadre. Après montage de la bicyclette, la batterie logée dans le boîtier 19 fournit l'énergie pour exciter le moteur 34. Lorsque le moteur 34 est excité, la rotation de son arbre de sortie provoque la rotation de l'arbre d'entrée du pédalier 21, qui à son tour provoque la rotation de l'arbre de sortie 22. La rotation de l'arbre de sortie 22 provoque la rotation du pignon 24, qui est relié au moyen d'une chatne sans fin à rouleaux à un pignon de renvoi, coaxial avec la roue arrière 27. Ainsi, quand le pignon 24 tourne vers l'avant, le mouvement rotatif est transmis à la roue 27 pour propulser le cycle. Bien qu'il ait été précédemment décrit que l'ensemble des pignons 24 et des pédales 23 sont montés sur l'arbre 22, une telle disposition serait très rudimentaire et il est donc préférable d'utiliser la disposition décrite dans le brevet britannique No. 1 530 135, auquel on se référera pour la bonne compréhension de la présente invention. Dans cet agencement, il subsiste un léger jeu dans le mouvement entre les pédales 23 et le pignon 24, ce jeu étant rattrapé quand le cycliste commence à pédaler. Le rattrapage de ce jeu dans le mouvement provoque la fermeture d'un interrupteur électrique qui permet l'excitation du moteur 34. Le moteur 34 aide alors le cycliste à appliquer une force d'entraînement au pignon 24 et l'aide ainsi à propulser le cycle.Lorsque le cycliste cesse d'appliquer une force de commande au moyen des pédales 23, un ressort incorporé dans le pédalier 21 rétablit le jeu dans le mouvement entre les pédales et le pignon 24 et provoque l'ouverture de l'interrupteur électrique, en désexcitant le moteur et en supprimant l'assitance du moteur électrique. il s'ensuit que le moteur ne peut être utilisé seul pour propulser le cycle, et qu'on ne peut l'employer que pour aider le cycliste à propulser le cycle. On voit clairement que dans cet agencement, le champ opérationnel de la batterie peut être étendu, étant donné que la batterie n'est pas soumise aux facteurs élevés de consommation nécessaires pour démarrer la bicyclette, à partir d'une position de repos, sans l'aide du cycliste. Le pédalier 21 contient aussi un embrayage de surcharge, de sorte que lorsque le cycliste propulse le cycle en pédalant, sans l'aide du moteur, les pédales et le pignon peuvent être désolidarisés du moteur, et le cycliste n'est pas appelé à actionner le moteur, quand il propulse le cycle en pédalant. L'interrupteur électrique du pédalier est électriquement relié en série à un interrupteur, normalement ouvert, placé sur les guidons. Ainsi, pour obtenir l'assistance du moteur électrique, le cycliste doit non seulement appliquer une force de pédalage, mais il dbit encore maintenir l'interrupteur sur les guidons en position fermée. L'interrupteur de guidons agit ainsi à la manière d'une manette de sécurité, en ce qu'il nécessite la présence et la volonté du cycliste pour maintenir l'aide électrique pour propulser le cycle. En outre, le boîtier de batterie 19 peut comporter un ensemble verrouillé par une clé, d'un système de fermeture et d'un interrupteur, le système de fermeture servant à enfermer la batterie dans le boîtier 19, et l'interrupteur permettant l'excitation du moteur 34 au moyen des interrupteurs du pédalier et des guidons. Ainsi, lorsque l'on retire la clé, on ne peut extraire la batterie de son boîtier 19 et le moteur 34 ne peut être excité, malgré la fermeture des interrupteurs, à la fois du pédalier et des guidons. il est avantageux de faire passer autant que possible le câblage interconnectant les différents inter rupteurs, le moteur et la batterie, à l'intérieur des éléments tubulaires du cadre de bicyclette, afin de les protéger par les éléments du cadre, et aussi le cacher de la vue, pour améliorer l'esthétique du cycle. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits. Elle est susceptible de nombreuses variantes, selon les applications envisagées, sans qu'on S t écarte pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1) Cycle comportant un cadre qui comprend des éléments tubulaires métalliques reliés entre eux, une roue motrice montée rotative sur le cadre, un mécanisme d'entraînement, monté sur le cadre et disposé pour être actionné par l'utilisateur pour entraîner la roue et propulser le cycle, et un moteur électrique qui, lorsqu'on l'excite, peut aider le conducteur à faire tourner la roue pour propulser le cycle, caractérisé en ce que ledit moteur (34) est placé le long d'un des éléments tubulaires (26) du cadre, l'axe longitudinal du moteur (34) étant sensiblement coaxial avec l'axe dudit élément du cadre (26) 2) Cycle selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de cadre (26) contient le moteur (34) comme un élément structurel. 3) Cycle selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une région axiale terminale du carter du moteur électrique 34 est reliée rigidement audit élément tubulaire (26) de cadre, les axes du carter et de l'élément de cadre étant communs, ledit carter formant partie intégrante de l'élément (26) de cadre, pour autant qu'il fournit une liaison structurelle rigide entre ledit élément de cadre (26) et une autre partie (33) du cadre (11) du cycle. 4) Cycle selon l'une des revendications-1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de cadre (26) s'étend sensiblement verticalement à partir de la région de la selle du ca-dre (11), ledit moteur (34) étant incorporé dans ledit élément de cadre (26) à son extrémité inférieure.