Brevet FR2656056A1 — publié le 19910621

Dispositif variateur automatisé de forces. La présente invention concerne un dispositif permettant d'adapter la résistance au roulement d'une roue (démarrage, côte) à un effort moteur sensiblement constant. D'une manière générale sur les bicyclettes, tricycles, voitures à pédales, cette fonction est réalisée par un système "dérailleur" plus complexe muni de cables et leviers de commande obligeant à jouer sur des leviers pour avoir des rapports convenables. Ce procédé manque de progressivité et peut être sujet à erreurs de sélection de la part d'un novice, problème posé en particulier sur les bicyclettes pour femme. Le dispositif suivant l'invention, permet d'adapter automatiquement le bon rapport de force en fonction de la résistance au roulement et ainsi compenser l'effort à la pédale en ce qui concerne les bicyclettes. Suivant la formule Fkg/m = Pkg x Rm permettant de connaître le rapport de force, le dispositif suivant l'invention utilise la variation de R d'une façon progressive et continue. En effet, la variation de longueur du rayon R entre le centre du dispositif et le point d'appui du bras sur le galet, permet la variation du bras de levier et suivant la formule de la force déjà précitée, on voit bien que plus R augmente plus la force augmente. Cette variation de R est obtenue grâce à une glissière excentrée et calée à 45" sur le disque. Le bras pousse sur le galet et oblige le déplacement du porte-galet dans cette glissière jusqu'au niveau requis pour vaincre la résistance du moment. Les dessins annexés illustrent l'invention la figure 1 représente le système au complet la figure 2 représente le déplacement du galet en fonction de la résistance Roi la figure 3 représente la position du galet lorsque le dispositif permet de rouler sur le plat à grande vitesse avec une résistance Ro2 la figure 4 représente le système roue libre la figure 5 représente le système roue libre avec son détail les figures 6 et 7 représentent l'adaptation du dispositif sur un char à pédales. Ce dispositif est constitué d'un disque (1) relié à la roue, sur lequel en rotation sur un centre se trouvent deux bras (5) reliés à un effort moteur (12). Le disque (1) est muni de deux glissières diamétralement opposées et calées à 45" (angle $ 1). Ces glissières (6) guident un porte-galet et un galet (10) maintenue vers l'extérieur par un ressort taré (7) et vers l'intérieur par un ressort taré (3). Lorsqu'un effort moteur (12) veut faire tourner les bras (5), ceux-ci poussent sur les galets (10) ce qui permet au disque (1) de tourner. Lorsque la résistance au roulement Rol (se référer à fig. 2) est grande le galet comprime le ressort 7 et en se déplaçant permet donc une augmentation de R2 ce qui provoque une grande force F2 permettant de vaincre la résistance (côte, démarrage). Lorsque la résistance au roulement Ro2 diminue (se référer à fig.3), le galet sous l'action prépondérante du ressort 7 pouvant être amplifié par une masselotte à grande vitesse redescend ce qui provoque une diminution de R1 permettant de conserver un effort moteur sensiblement constant. Pour assurer une certaine stabilité de déplacement du portegalet à grande vitesse et subir une légère variation en augmentation de l'effort moteur, les bras sont munis d'un petit évidement (13) munis d'une petite rampe i 2 calée à 20 . Ce dispositif, en évitant le décrochage rapide, permet une bonne assise du galet et nécessite un effort moteur nettement supérieur à unw effort moteur constant ce qui permet d'accélérer à grande vitesse, sur le plat par exemple. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en certaines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un mode de réalisation d'une roue libre et d'un blocage pour marche arrière. Un dispositif aménagé (4) sur chacun des bras permet à la roue lorsque les bras sont fixes, effort moteur nul, de tourner librement (se référer aux fig. 4 et 5). En effet la rampe inclinée à 45" reçoit la poussée du galet qui s'efface en comprimant le ressort (3). Lorsque le galet a franchi le bras, le ressort (3) devient prépondérant et ramène le galet à sa position initiale, contre le ressort (7). Pour la marche arrière, dans le cas où le dispositif serait monté sur un véhicule, un dispositif de blocage (11) fixé sur le disque peut rendre solidaire le bras avec ce disque. Les figures 5 et 7 représentent une adaptation industrielle du dispositif. En effet, ce dispositif permettrait, entre autres, le déplacement d'un engin chenillé pour enfant ou adulte (déplacement en tout terrain). Par exemple, grue, tracteur niveleur, char à pédales. La direction sur ce type de matériel étant réalisée par le blocage d'une chenille, avec un système de levier à frein, provoque une grande résistance instantanée qui serait vaincue grâce au dispositif monté directement sur le plateau porte-pédales. Chaque pièce de ce dispositif de transmission selon l'invention peut être réalisé en matériau convenable, par exemple en métal léger, en métal fritté, en matière plastique, etc. Il est possible ainsi de lui donner un faible poids et une longue vie utile. En particulier, le montage de précision d'éléments de structure en matière plastique permet d'éviter la nécessité d'effectuer un usinage et ainsi le prix de revient pourrait subir une force réduction. Il est bien entendu que diverses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du domaine de l'invention. Il apparaît clairement d'après la description qui précède que le dispositif variateur automatisé de forces, outre sa simplicité de construction, fonctionne en douceur avec une longue vie utile en apportant une solution au problème posé depuis longtemps dans l'industrie de la bicyclette en particulier. REVENDICATIONS I) Dispositif variateur automatisé de forces permettant d'adapter la résistance au roulement d'une roue (c8te, démarrage) à un effort moteur sensiblement constant caractérisé en ce qu'il comporte un disque (1) fixé à la roue ou au plateau, entraîné par deux bras (5) en rotation sur son centre, appuyant sur deux galets (10), maintenus par des moyens élastiques tarés, qui peuvent varier de position en fonction d'une résistance, grâce à deux glissières (6) excentrées et orientées à 45 , le disque pouvant tourner en roue libre ou être relié à un bras pour une marche arrière. II) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque bras possède un évidemment (13) avec inclinaison de 20 permettant une assise du galet pour éviter le décrochage rapide à grande vitesse. III) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comporte une masselotte fixée sur le disque et actionnée par la force centrifuge qui augmente la pression du moyen élastique (7) en obligeant le porte-galet à aller vers le centre à grande vitesse. IV) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque bras possède une rampe (4) inclinée à 45 permettant au galet de passer le bras lorsque la vitesse du disque deviendrait supérieure à celle du bras (roue libre). V) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un arrêtoir basculant (il) fixé sur le disque (1) qui rend solidaire le disque et le bras pour effectuer une marche arrière. VI) Dispositif selon toutes les revendications précédentes caractérisé par son automatisme permettant une adaptation industrielle sur les bicyclettes, engins chenillés et tous véhicules à pédales.