Brevet FR2532607A1 — publié le 19840309

L'invention concerne un vélomoteur pourvu d'un dispositif de transmission de puissance par pédale qui permet au vélo de marcher par entraînement de pédale. Selon l'invention, un système de transmission de puissance pour vélomoteur est pourvu deux dispositif de transmission de puissance caractérisé par un moteur placé d'un coté extrême d'un arbre de transmission et par un dis- positif de tkanasmissaon placé de l'autre coté extreme du vélo. Dans un vélomoteur pourvu d'un dispositif de trans- mission de puissance comprenant une chaîne et des pignons entre une roue arrière qui est la roue motrice et une pédale le à manivelle, il est souhaitable que le moteur soit pla- cé à l'extérieur de la sone de fonctionnement de la pédale de manière à rendre l'étendue latérale de la pédale et la largeur du véhicule plus petites, et il est avantageux pour le rendement de transmission de la sortie de moteur que le moteur soit placé aussi près que possible de la roue arrière. D'autre part, pour réduire le poids et diminuer les dimensions du dispositif de transmission, il est souhaitable que le dispositif de transmission soit placé en aval dans la direction de transmission de puissance du dis- positif de transmission de puissance par pédale. Un objet de la présente invention est de réaliser les conditions cidessus d'une manière rationnelle au moyen d'un système de transmission de puissance pour vélomoteur en plaçant un moteur d'un côté d'un arbre de transmission, par exemple un essieu arrière et en plaçant un dispositif de transmission de l'autre conté de l'essieu arrière avec une roue entre ceux-ci, en permettant ainsi de placer le moteur à l'extérieur de la zone de révolution de la pédale à manivelle de manière à rendre l'étendue latérale de la pédale et la largeur du vélo plus petites, et en permettant ainsi de placer le dispositif de transmission en aval dans la direction de transmission de puissance du dispositif de transmission de puissance par pédale de manière à obtenir une réduction de poids et une diminution des dimensions du dispositif de transmission et à réaliser une intégration apparente de la roue arrière, du moteur et autres éléments. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mis en évidence dans la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: Figure 1 est une vue latérale de la droite du vélomoteur de l'invention; Figure 2 est une vue latérale de la gauche de ce vélomoteur; Figure 3 est une vue en plan de la coupe transversale du système de transmission de puissance; Figure 4 est une vue en plan agrandie de la coupe transversale du dispositif de transmission; Figure 5 est une vue latérale de droite partiellement coupée de ce dispositif de transmission; et Figure 6 est une vue en plan agrandie de la coupe transversale du moteur. La Figure 1 représente une vue latérale de la droite d'un vélomoteur 1 qui comprend une potence de direction 4 reliée à l'extrémité supérieure d'une fourche de direction à embranchement 3 supportant une roue avant 2 du vélomoteur, un. guidon de direction 5 étant monté sur la potence de direction 4. La potence de direction 4 est supportée pour être dirigée par un tube avant 6, un cadre principal 7 s'étendant jusqu'à la partie arrière inférieure est relié à l'arrière du tube avant 6, et une fourche arrière 8 s'étendant horizontalement et jusqueà l'arrière des deux côtés est reliée à l'extrémité arrière du cadre principal 7. Un cadre montant de selle 9 qui bifurque à la partie inférieure est monté sur les parties arrière d'un élé- ment de gauche 8a et d'un élément de droite 8b de la fourche arrière 8, le cadre montant due selle 9 assurant l'état d'inclinaison vers l'avant d'une selle 10 montée sur son extrémité supérieure. D'autre part, une pédale à manivelle 11 est insérée de façon pivotante dans la partie arrière du cadre principal 7, un pignon d'en1tratnement 12 est monté solidairement sur le côté droit de son arbre de manivelle 11a, et une channe 13 est montée sur le pignon d'entrainement 12 et un pignon entrainé 14 est placé sur l'extrémité ar rière intérieure de l'élément de droite 8b de la fourche arrière 8. Le pignon entraidé 14 est monté solidairement sur l'extrémité de gauche d'un arbre d'entrée 22 dun disposi- tif de transmission 20 assemblé avec et supporté par la partie arrière de l'élément de droite 8b de la fourche arrière 8, une roue arrière 15 qui est la roue motrice étant supportée par l'élément de droite 8b de la fourche arrière 8 par l'intermédiaire du dispositif de transmission 20 et étant également supporté par Ï'élément de gauche 8a par l'intermédiaire d'un moteur 50. Des gardes-boue 16, 17 sont prévus au-dessous des deux roues 2,15 respectivement, la halne 13 constituant un dispositif de transmission de puissance par pédale est tendue par un tendeur de chaîne 18, et un réservoir des sence 19 est monté sur et supporté par le côté arrière su- périeur du cadre montant de selle 9. On va décrire dans la suite comment le dispositif de transmission 20 et le moteur 50 sont constitués. La Figure 4 est une vue an plan agrandie dune coupe transver- sale du dispositif de transmission 20p la Figure 5 est une vue latérale de droite partiellement coupée de ce même dispositif, et la Figure 6 est une vue an plan agrandie montrant une coupe transversale du moteur 50. Un carter 21 du dispositif de transmission 20 est fixé par des boulons à l'extrémité arrière de l'élément de droite 8b de la fourche arrière 8 par un trou de montage latéral 21a formé dans l'extrémité avant, l'arbre d'entrée 22 est monté de façon pivotante à l'avant du carter 21, et le pignon entralné 14 est monté intégralement sur l'extré- mité de gauche de l'arbre d'entrée 22 faisant saillie du côté de gauche du carter 21. Un grand engrenage 23 et ensuite un petit engrenage 24 sont respectivement montés par l'intermédiaire d'un embrayage à rotules 26 et d'un embrayage unidirectionnel 25 à partir de la gauche sur la périphérie de l'arbre d'entrée 22 situé à l'intérieur du carter 21. C'est ainsi qiie le grand engrenage 23 est monté avec du jeu sur la périphérie de l'arbre d'entrée 22 et que le petit engrenage 24 est constitué en plaçant entre lui et l'arbre d'entrée 22 l'embrayage unidirectionnel 25 comme un cliquet à relier par rotation de l'arbre d'entrée 22 dans le sens de la flèche F1. D'autre part, une tige-poussoir 27 est montée de façon mobile à partir de la droite jusque dans l'arbre d'entrée 22, un ressort hélicoidal 28. est monté pour être compressé entre la tige-poussoir 27 et l'arbre d'entrée 22, la tige-poussoir 27 étant actionnée pour revenir vers la droite, l'extrémité de droite de la tige 27 faisant saillie jusqu'au côté de droite du carter 21. Une partie en forme d'anneau de grand diamètre 27a est formée sur la périphérie de la partie intermédiaire de la tige-poussoir 27, un ensemble de trous de rotules 22a... sont prévus radialement sur l'arbre d'entrée 22 dans la même phase que la partie de grand diamètre 27a dans l'état avancé de la tige 27 représenté, et une rotule 29 est montée dans chaque trou 22a. Quand la tige-poussoir 27 se déplace vers l'avant, chaque rotule 29 se déplace vers l'extérieur dans le trou de rotule 22a au moyen de la partie de grand diamètre 27a de la tige 27 partiellement placée dans une cavité respective 23a, l'embrayage à rotules 26 étant ainsi engagé. Un bras-poussoir 30 est en contact par une rotule 31 avec l'extrémité de droite de la tige-poussoir 27, un arbre 30a supportant le bras 30 est actionné pour le déplacer vers l'arrière au moyen'un ressort hélicoidal 32 sur lequel il est monté de façon pivotante et il est relié à un câble 34 par une pièce de retenue 33 intégralement mon tée sur l'extrémité de l'arbre 30a, l'autre extrémité du câble 34 étant reliée à un levier de changement d'embraya- ge non représente prévu sur le guidon, par exemple Un arbre intermédiaire 35 est monté pour tourner en parallèle avec et à l'carrière de l'arbre d'entrée 22, l'extrémité de droite de eelui-í faisant saillie du coté de droite du carter 21 et un engrenage cylindrique 36 étant monté avec du jeu par un manchon e caoutchouc 37 sur la périphérie de l'arbre intermédiaire 35 à l'intérieur du carter 21. L'engrenage cylindrique 36 est constitué d'un pe- lotit engrenage 36a, d'un grand engrenage 36b qui le suit en partant de la gauche3 le petit engrenage 36a s'engrenant avec le grand engrenage 23 de l'arbre d'entrée 22 et le grand engrenage 36b s'engrenant avec le petit engrenage 24 de l'arbre d'entée. Une pièce de retenue 38 est intégralement montée sur l'extrémité de droite 35a de l'arbre intermédiaire 35 faisant saillie du coté de droite du carter 21D un câble 39 est relié à la pièce de retenue 38 et l'autre extrémité du câble 39 est reliée à un papillon d'un carburateur non représenté monté dans le moteur 50 Un bras 40 est également monté intégralement sur l'extrémité de droite 35a de 1 'arbre intermédiaire 35, une tige 41 est supportée de façon pivotante par le bras 40 et un piston 42 monté sur le haut de la tige 41 coulisse selon un mouvement de va-et-vient et avec friction dans un cylindre 43 prévu sur le côté de droite du carter 21. Par frottement du manchon de caoutchouc 37 placé entre l'arbre intermédiaire 35 et l'engrenage cylindrique 36, 1 'arbre intermédiaire 35 de cette construction tourne de l'angle spécifié représenté du fait de la rotation de l'engrenage cylindrique 36 dans le sens de la flèche F2. Un arbre arrière 150 est monté à travers et il est supporté parallèlement par la aa partie arrière du carter 21 du dispositif de transmission 20. C'est ainsi que l'extrémité de droite 150a de l'arbre arrière 150 est supportée de façon pivotante par le carter 21, et une partie arrière 44 est montée par l'intermédiaire d'un embrayage unidirectionnel 45 sur la périphérie de l'extrémité de droite d'arbre 150a à l'intérieur du carter 21, L'engrenage 44 s'engrène avec le grand engrenage 36b de 1 'engrenage cylindrique 36 par rotation de 1 'entre nage 44 dans le sens de la flèche F3, l'embrayage unidirectionnel 45 etan.t engagé comme un cliquet, la rotation étant ainsi transmise à l'arbre arrière 150. Le moteur 50 est alors monte sur le côté opposé au dispositif de transmission 20 ou sur l'extrémité de gauche 150b de l'arbre arrière 150, la roue arrière 15 étant située entre eux. Un carter 51 du moteur 50 est assemblé par sa partie avant à l'extrémité arrière de l'élément de gauche 8a de la fourche arrière 8 par un moyen approprié, l'intérieur de la fourche arrière 8 dudit élément de gauche 8a à l'élément de droite 8b servant égalenaent de silencieux d'échappement. Le moteur 50 est du type à deux temps et à un seul cylindre, son cylindre 52 étant placé pratiquement horizontalement avec sa culasse 52a tournée vers l'arrière, l'extrémité de droite 54a d'un vilebrequin 54 supportant l'ex trémité de base d'une tige de piston 53 montée avec du jeu sur celle-ci et étant insérée coaxialement et pour tourner en menine temps sur l'extrémité de gauche 150b de l'arbre arrière 150. D'autre part, un arbre de démarrage 55 est monté, en parallèle avec le vilebrequin 54, pour tourner à travers la partie avant du carter 51 du moteur 50, un contacteur par coup de pied 56 est intégralement monté sur l'extrémité de gauche de l'arbre de démarrage 55 en faisant saillie du coté de gauche du carter 51, ledit contacteur au pied 56 du type à abaissement avant étant actionné pour tourner dans le sens de la flèche F4 (Figure 6) au moyen d'un ressort hélicoidal 57 comme il est bien connu dans la technique. Un engrenage de secteur 58 est monté avec du jeu sur la périphérie de la partie désaxée vers la droite de l'arbre de démarrage 55 à l'intérieur du carter 51 et il est actionné pour retourner à la position représentée par un ressort hélicoidal 59 comme il est bien connu dans la technique. En tournant 1 'arbre de démarrage 55 dans le sens de la flèche F5 (Figure 6) par abaissement du.contacteur par coup de pied 565 l'engrenage de secteur 58 se déplace vers l'extrémité de droite de l'arbre de démarrage 55 pour tourner intégralement avec l'arbre 55. Un arbre intermédiaire 60 est monté pour tourner en parallèle avec et à l'arrière de l'arbre de démarrage 55J l'arbre intermédiaire 60 est incorporé dans le carter 51, un petit engrenage 60a prévu pour geengrener avec lXen- grenage de secteur 58 à sa position avancée (représentée par des traits iDterrompUS) est intégralement monté'sur la périphérie de la partie désaxée vers la droite de l'arbre intermédiaire 60, et un pignon principal entralôné 61 est intégralement monté sur l'extrémité de droite de l'arbre intermédiaire 60. Un petit engrenage 62 'prévu pour s'engrener avec le pignon principal entraîné 61 est intégralement monté sur la périphérie de l'extrémité de droite 54a du vilebrequin 54 placé en parallèle avec et à l'arrière de l'arbre intermédiaire 60, et un embrayage centrifuge 63 est également monté sur l'extrémité de droite 54a du vilebrequin 54. Une partie extérieure d'embrayage 64 placée à la périphérie de l'embrayage centrifuge 63 est formée intégralement avec une plaque de disque 65, ladite plaque 65 étant montée pour tourner sur la périphérie de l'extrémité de gau- che 150b de l'arbre arrière 150. Un ensemble d'engrenages planétaires 68 d'un dispositif à engrenages planétaires 67 sont supportes pour tourner entre la plaque de disque 65 et une plaque annulai- re 66 placée à sa droite, les 'engrenages planétaires 68 s'engrenant avec deux engrenages en anneau 69,70. Un embrayage unidirectionnel 71 semblable à un cliquet est prévu entre l'engrenage en anneau de gauche 70 des deux engrenages en anneau 69,70 et le carter pour empecher l'engrenage en anneau 70 de tourner dans le sens de la flèche F6 (Figure 6). L'engrenage en anneau de droite 69 est intégralement assemblé avec une plaque entrainée 72, la plaque en tratnée 72 étant intégralement montée sur l'arbre arrière 150. L'engrenage centrifuge 63 et le dispositif à engrenages planétaires 67 sont assemblés à l'intérieur d'une partie bombée de droite 51a du carter de moteur 51, la partie bombée étant placée à l'intérieur d'un moyeu de roue 15a cratériforme de la roue arrière 15. Une bougie 80 est vissée dans la culasse 52a par l'arrière9 et une plaque de couverture 81 est placée du côté gauche du carter 51 du moteur 50. Le fonctionnement du dispositif de transmission de puissance du vélomoteur 1 selon la présente invention comme elle a été décrite plus haut est le suivant: Dans les vélomoteurs classiques pourvus en plus d'un dispositif de transmission de puissance par pédale, on effectue le démarrage du moteur en faisant tourner la pédale à manivelle. Cependant, dans l'invention, le moteur 50 peut être démarré au moyen du contacteur par coup de pied 56. Quand le contacteur par coup de pied 56 est abaissé, l'arbre de démarrage 55 tourne. dans le sens de la flèche F5 , l'engrenage de secteur 58 avance pour s'engrener avec le petit engrenage 60a de l'arbre intermédiaire 60,le vilebrequin 54 tourne dans le sens de la flèche F7 pour un démarrage par un dispositif multiplicateur comprenant le pignon principal entraîné 61 et le petit engrenage 62, et l'embrayage centrifuge 63 est engagé, tandis que la plaque 65 supportant les engrenages planétaires 68 à engrener avec l'engrenage en anneau de gauche 70 qui est fixé dans le sens de la flèche F6 par l'embrayage unidirectionnel 71 tourne d'une manière semblable dans le sens de la flèche F7, en effectuant une révolution de marche au ralenti. D'autre part, en abaissant la pédale à manivelle ll pour faire tourner son arbre de manivelle lia en vue d'un entraînement, l'arbre d'entrée 22 du dispositif de transmission 20 est tourné d'une manière multiplicative par le pignon d'entraînement 12, la channe 13 et le pignon entraîné 14. En tournant l'arbre d'entrée 22 dans le sens de la flèche F1 (Figure 4)p l'embrayage unidirectionnel 25 est engagé pour faire tourner le petit engrenage 24 dans le même sens, le petit engrenage 24 s'engrène avec le grand engrenage 36b de i 'engrenage cylindrique 36 pour faire tourner l'engrenage cylindrique 36 dans le sens de la flè- che F2 e En outre, par rotation dans le sens de la flèche F3 de l'engrenage 44 qui s'engrène avec le grand engrenage 36b, 15 embrayage unidirectionnel 45 est engagé pour trans- mettre une rotation réduite dans le même sens à l'arbre arriere 150. La description qui précède concerne le fonctionne ment du dispositif de transmission de puissance pour la première vitesse. En meme temps que de la puissance est transmise par la pédale ll comme on l'a indiqué précédemment, le papillon du carburateur du moteur 50 est ouvert et après cela, tant que la pédale à manivelle est tournée, le ren- fort de puissance est assuré par le moteur 50. C'est ainsi que, comme le câble de papillon 39 est fixé par une extrémité à l'arbre intermédiaire 35 du dispositif de transmission 20 et que le manchon de caoutchouc 37 est placé entre l'arbre intermédiaire 35 et l'engrenage cylindrique 36 s'ajustant avec du jeu sur sa périphérie, par frottement du manchon de caoutchouc 37 l'arbre intermédiaire 35 reçoit une force de rotation dans le meme sens de la flèche F du fait de la rotation de l'engrenage 2 cylindrique 36, et seulement quand la force de rotation dépasse la force de frottement statique des pistons cylin driques 42, 43, l'arbre intermédiaire 35 tourne de l'angle spécifié dans le sens de la flèche F2. Ainsi, l'arbre intermédiaire 35 constitue un arbre de commande de papillon du type dit par frottement, de sorte qu'en faisant tourner la pièce de retenue 38 dans le meme sens de la flèche F2 le câble de papillon 39 est tiré pour ouvrir le papillon du carburateur sur l'autre ex trémate, ce qui augmente la rotation du vilebrequin 54 jusqu'au niveau des vitesses élevées. D'autre part, en raison de la rotation de l'engre- nage en anneau de droite 69 solidaire de l'arbre arrière 150 également dans le s;ens de la flèche F7 par la transmission de puissance à partir de la pédale à manivelle 11, l'engrenage en anneau de gauche 70, s'engrenant avec l'en- grenage planétaire 68 qui est supporté par la plaque 65, s'engrène avec l'engrenage en anneau 69 et tourne pareillement dans le sens de la flèche F7, et tourne également dans le meme sens par dégagement de l'embrayage unidirectionnel 71. Par le fonctionnement ci dessus, la puissance de sortie de moteur est transmise comme une puissance auxiliaire à 17arbre arrière 150. Dans ce cas, si la pédale à manivelle 11 est ar prêtée dans sa rotation, le câble de papillon 39 retourne à la position initiale, en réduisant la vitesse du vilebze- quin 54 jusqu'à la marche au ralenti tandis que l'arbre arrière 150 devient libre de tourner, et la différence rotationnelle entre le vilebrequin 54 et l'arbre arrière 150 est absorbée par l'engrenage planétaire 68. Le fonctionnement du dispositif de transmission de puissance dans la seconde vitesse au moyen d'un changement d'engrenage réalisé par le levier de changement d'engrenage est le suivant: Quand le câble 34 est tiré du fait d'une opération de changement d'engrenage au moyen du levier de changement d'engrenage, le bras-poussoir 30 tourne pour avancer dans le sens de la flèche F8 contre le ressort hélicoidal 32, ce qui fait avancer la tige-poussoir 27 pour la mettre en contact avec l'embrayage à rotules 26. Par contact avec l'embrayage à rotules 26, la puissance rotationnelle de sortie de l'arbre d'entrée 22 est transmise de manière multiplicative par la rangée d'engrenages multiplicateurs du grand engrenage 23 et du petit engrenage 36a de l'engrenage cylindrique 36 jusqu'à l'arbre arrière 150 de la meme manière que précédLenun t décrit. Dans ce cas également, tant que la pédale à mani- velle ll est tournée, un renfort de puissance est fourni par le moteur 50 de la meme manière que précédemment décrit. Dans le dispositif de transmission de puissance 20 opérant une transmission multiplicative comme on vivent de le décrire, le petit engrenage 24 sur le coté de leax- bre d'entrée 22 tourne aussi dans le sens de âa flèche F1 d'une manière multiplicative pour s'engrener avec le grand engrenage 36b de 1 'engrenage cylindrique 3.6 qui tourne de manière multiplicative, de sorte que~l'embrayage aznidirec tionnel 25 placé entre le petit engrenage 24 et l'arbre d'entrée 22 est dégagé, ce qui permet de faire tourner le petit engrenage 24 en ajustage lâche par rapport à l'arbre d'entrée 22. Le renfort de puissance fourni par le moteur 50 est réalisé de la manière décrite plus haut, et la force rotationnelle d'entraînement de la pédale à manivelle ll est modérée par cette puissance auxiliaire. En outre, dans l'invention, comme le moteur 50 est placé sur l'extrémité de gauche 150b de l'arbre arrière 150 qui est l'arbre d'entrainement du vélomoteur 1, il est possible non seulement de réduire la largeur du véhicule en plus de la réduction des l'étendue latérale de la pédale à manivelle 11, mais également d'améliorer le rendement de transmission de puissance de sortie de moteur et de rea- liser l'intégration de la roue arrière 15 et du moteur 50. D'autre part, comme le dispositif de transmission 20 est placé sur l'extrémité de droite 150a de l'arbre arrière 150, c'est-à-dire, comme le dispositif de transmission 20 est placé du côté aval dans la direction de la transmission de puissance par le dispositif multiplicateur constitué par la chaine et les pignons 12, 13, 14, les supports et engrenages 23, 24, 36, 44 des éléments d'arbre 22, 35, 150a du dispositif de transmission 20 peuvent être réduits autant en poids par rapport à la force qu'en taux d'accélération, ce qui permet de réaliser une réduction de poids et de dimensions du dispositif de transmission 20. Quand le moteur 50 est placé pratiquement horizontalement avec le cylindre 52 tourné vers l'arrière comme dans l'exemple de réalisation décrit, le cylindre 52 ne présente pas d'obstacle pour la pédale à manivelle 11 en fonctionnement, et un accès facile à la bougie 80 est permis pour l'entretien et il est possible d'évacuer de l'air du ventilateur de refroidissement du cylindre 52 à lwar- rière du cycliste. En outre, dans l'exemple de réalisation représenté où le moteur est placé à l'arrière du corps du véhicule, comme le contacteur par coup de pied 56 est placé entre la pédale à manivelle li et l'arbre de manivelle la du moteur 50, il est possible de faire fonctionner le contacteur 56 tout en tenant le guidon 5 et la selle 10. Dans l'exemple de réalisation décrit, la disposition est telle qu'un dispositif à engrenages planétaires 67 est adopté et que le vilebrequin 54 est placé coaxialement avec 1'arbre arrière 150. Cependant, il n'est pas nécessaire d'avoir une disposition coaxiale, et on remarquera que le but voulu peut etre atteint par toute autre disposition. Comme il ressort-de la description précédente, se lot la présente invention, l'étendue latérale de la pédale à manivelle et la largeur du véhicule peuvent être rendues plus -étroites, de sorte qu'elle est commode pour l'actionnement de la pédale et pour le- parcage et l'entreposage du véhicule, et qu'elle permet l'intégration extérieure du moteur et de la roue motrice, une réduction de poids et de dimensions du dispositif de transmission, et d'autres avan ;targes. REVENDICATIONS Vélomoteur comportant un système de transmission de puissance pourvu diun dispositif (20) de transmission de puissance par pédale ( , caractérisé en ce qu'un moteur (50) est placé à une extrémité d'un arbre d'entrainement (150) et en ce que ledit dispositif de transmission de puissance (20) est placé à l'autre extrd- mité de l'arbre d'entraInament. 2. Vélomoteur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un vilebrequin (54) du moteur est monté sur l'extrémité de l'arbre d'entraînement. 3. Vélomoteur selon la revendication 1 ou 2, agencé pour exécuter une commande de papillon du moteur (50) par rotation d'une pédale (11), caractérisé en ce que ledit dispositif de transmission de puissance (20) est agencé pour détecter un couple de- la pédale (11) servant à commander le papillon et placé au voisinage d'un arbre d'entraînement (150) et en ce que la rotation de la pédale ( est transmise du dispositif de transmission à l'arbre d'entraînement. 4. Vélomoteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de transmission comprend un arbre (35) servant d'arbre de commande de papillon du type par frottement.