Brevet FR2704512A1 — publié le 19941104

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un cycle à pédalier mû par au moins un moteur, tel qu'un motocycle du genre s'apparentant au cyclomoteur ou vélomoteur ou à un véhicule motorisé roulant analogue de transport notamment individuel de personne. L'appareil de locomotion, constitué par un cycle, peut comporter au moins deux roues, tel que la bicyclette ou un plus grand nombre de roues, tel qu'un tandem, un tricycle etc.... Dans l'état de la technique antérieure, on connaît notamment des bicyclettes qui sont équipées d'un moteur en particulier à explosion, formant fréquemment moteur auxiliaire d'assistance au pédalage à réducteur de vitesse intégré mais pouvant aussi éventuellement assurer une autopropulsion autonome. Ce dispositif connu présente en particulier l'inconvénient d'être bruyant et de polluer l'atmosphère par les gaz d'échappement. L'invention a principalement pour but de supprimer les inconvénients précités de l'art antérieur en créant un cycle à au moins deux roues, tel que bicyclette par exemple, du type à moteur rapporté sur le cadre et entraînant une roue en étant sélectivement accouplable mécaniquement avec celle-ci et désaccouplable de celle-ci, caractérisé en ce que ledit moteur est un moteur électrique à courant de préférence continu, alimenté en énergie par une batterie d'accumulateurs montée sur le cycle, par exemple dans une sacoche latérale fixée au porte-bagages. Cette disposition présente l'avantage d'un fonctionnement silencieux et non polluant pour l'environnement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le cycle comporte au moins une batterie de capteurs solaires à cellules photo-électriques, génératrice d'un courant électrique de charge de la batterie d'accumulateurs précitée montée en tampon, ladite batterie de capteurs solaires étant montée de préférence sur au moins une roue, par exemple entre les deux nappes de rayons de celle-ci. I1 est évidemment avantageux d'équiper également l'autre roue de la bicyclette d'une telle batterie de capteurs solaires, de façon à augmenter la puissance électrique totale produite, ces deux batteries de capteurs solaires étant alors de préférence connectées en parallèle. Une bicyclette est généralement équipée d'une génératrice dynamoélectrique d'éclairage entraînable sélectivement par une roue et, suivant une autre caractéristique de l'invention, cette génératrice dynamo-électrique est connectée de façon à alimenter la batterie d'accumulateurs précitée en courant électrique de charge. Dans un motocycle, les commandes manuelles du moteur sont généralement montées sur une poignée du guidon ou incorporées à une poignée mobile notamment rotative de celui-ci pour les actionner. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdites commandes comprennent au moins un interrupteur électrique et un variateur de puissance, de tension électrique ou de vitesse de rotation, tel que par exemple un rhéostat potentiométrique ou de réglage de vitesse avantageusement intégré à la poignée rotative du guidon. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un système de commande et de régulation électronique du moteur précité, ledit système étant avantageusement contenu dans un boîtier monté par exemple sur le portebagages ou sur un support solidaire du cadre de cycle. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un réducteur de vitesse en particulier à engrenages planétaires, accouplé directement au moteur précité et de préférence incorporé à celui-ci en formant un ensemble motoréducteur. L'emploi d'engrenages planétaires, par exemple du type hypocycloidal, est avantageux parce qu'il permet d'éviter des surcharges occasionnelles ou accidentelles du moteur et de contribuer à l'obtention automatique d'une limitation du couple moteur. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un pignon coaxialement solidaire du bout d'arbre sorti du moteur ou ensemble motoréducteur précité et engrenant avec une couronne dentée à denture conjuguée latéralement saillante, ladite couronne dentée étant fixée à la jante ou à au moins certains rayons de la roue. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, la batterie de capteurs solaires précitée est logée entre deux disques circulaires sensiblement plans, jointivement accolés coaxialement, en matière transparente de préférence incassable ou synthétique, de même diamètre inférieur au diamètre intérieur de la jante de roue et fixés entre eux, ladite batterie étant placée dans un évidement correspondant formé dans le côté d'au moins un disque et l'ensemble des deux disques étant fixé au moyeu de la roue tandis que la prise de courant électrique se fait par l'intermédiaire d'un joint à contact tournant, par exemple à bague collectrice et à balai frotteur, monté en bout du moyeu. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, le moteur ou motoréducteur précité est monté sélectivement basculant dans un plan radial de la roue associée, passant par l'axe longitudinal médian du moteur, entre deux positions extrêmes respectivement de service et hors service, dans lesquelles il est blocable ou déblocable. En position de service, le pignon sera en prise d'engrènement avec la couronne dentée précitée tandis qu'en position hors service, le pignon sera dégagé et écarté de ladite couronne dentée. I1 est évidemment possible de prévoir un tel moteur ou motoréducteur également sur l'autre roue de la bicyclette et, *une façon générale, sur au moins certaines ou chacune des roues d'un cycle à plus de deux roues. Le dispositif conforme à l'invention présente l'avantage d'une grande maniabilité, d'un faible poids et d'une adaptation facile à tous les cycles existants. Une bicyclette agencée conformément à l'invention permet d'atteindre une vitesse de roulement de 20 km/h à 36 km/h. Avec une capacité de batterie d'accumulateurs par exemple de 15 Ah, l'autonomie d'autopropulsion est d'environ 40 km sur plat, notamment sans recharge de la batterie d'accumulateurs. La batterie d'accumulateurs se recharge facilement par les capteurs solaires et/ou par la génératrice dynamo-électrique d'éclairage ou encore par branchement sur le secteur ou réseau public de distribution d'énergie électrique ou sur une borne de recharge pour voitures électriques, placée sur la voie publique. Les circuits électriques d'alimentation respectivement de la batterie d'accumulateurs et du moteur sont évidemment pourvus de tous les organes indispensables au fonctionnement correct et à la sécurité de la batterie d'accumulateurs et du moteur. L'invention est extrêmement pratique, d'une structure organiquement simple, d'une fabrication économique et d'un montage facile à la manière d'un "kit". L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif illustrant un mode de réalisation spécifiquement actuellement préféré de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 représente une vue d'ensemble d'une bicyclette équipée d'un dispositif conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue fragmentaire en élévation, à plus grande échelle, selon la flèche II de la figure 1, de la partie arrière de la bicyclette, sur laquelle, par souci de clarté, la sacoche porte-batterie d'accumulateurs et la batterie de capteurs solaires ont été omises; - la figure 3 représente une vue en coupe transversale suivant la ligne de section III-III de la figure 2 ;et - la figure 4 représente une vue partielle agrandie du détail cerclé IV de la figure 3. Selon l'exemple de réalisation représenté sur les figures, le dispositif, conforme à l'invention, est monté sur la fourche triangulaire porte-roue arrière du cadre généralement tubulaire 1 de la bicyclette comportant, de chaque côté de la roue arrière 2, une barre inférieure sensiblement horizontale la dont la partie extrême arrière lb sert de palier support à un tourillon extrême d'axe de moyeu de roue engagé dans une encoche, s'ouvrant vers le bas, de ladite partie extrême arrière et fixé par un écrou de serrage de la façon usuelle connue en soi. Cette fourche triangulaire comporte également, de part et d'autre de la roue arrière 2, une barre supérieure oblique îc solidaire de ladite partie extrême arrière de barre inférieure et s'étendant obliquement de bas en haut depuis cette dernière. La roue 2 est équipée de son enveloppe de bandage pneumatique habituelle 3 montée sur la jante de roue 4 traversée, radialement vers l'intérieur, par la valve de gonflage 5 et réunie ou assemblée au moyeu par une double nappe de rayons 6. A sa partie supérieure, cette roue arrière est recouverte d'un garde-boue 7 fixé respectivement de chaque côté de la roue 2 à la plaque lb du côté correspondant de la fourche triangulaire arrière par un étrier en tige 8 chevauchant la roue et fixé à ses extrémités inférieures respectivement par un boulon 9 à ladite plaque de chaque côté de ladite roue, ce garde-boue 7 étant en outre fixé de façon classique entre les deux branches des barres obliques lc de la fourche arrière. Un porte-bagages arrière 10 est fixé par boulons, d'une part par sa partie avant aux éléments obliques précités lc de la fourche triangulaire arrière et, d'autre part par sa partie arrière, par deux tiges respectivement situées de part et d'autre de la roue et fixées à la plaque lb du cadre par les mêmes boulons 9 grâce à une patte trouée terminant chaque tige à son extrémité inférieure. Une génératrice dynamo-électrique classique d'éclairage 1 1 est également fixée à la partie arrière du cadre au voisinage de lajante de roue 4. Le dispositif conforme à l'invention comprend un ensemble motoréducteur à axe longitudinal médian sensiblement vertical placé dans le plan vertical radial passant par l'axe de rotation du moyeu 2a de la roue 2. Cet ensemble motoréducteur se compose d'un moteur électrique 12 à courant continu directement accouplé de préférence coaxialement à un réducteur de vitesse 13 surmontant le moteur dans la position représentée sur les figures et avantageusement incorporé à celui-ci. Le bout d'arbre sorti de ce réducteur de vitesse est coaxialement solidaire d'un pignon menant 14 engrenant avec une couronne dentée menée 15 à denture conjuguée latéralement saillante vers l'extérieur. Ce motoréducteur est supporté de la façon suivante : à chacune de ses extrémités respectivement supérieure et inférieure est fixé un flasque ou gousset sensiblement en forme d'équerre 16, 16' dépassant transversalement du motoréducteur et comportant chacun une patte sensiblement horizontale fixée à celui-ci et une patte sensiblement verticale, les deux pattes verticales étant orientées l'une vers l'autre respectivement vers le bas et vers le haut et fixées par boulons à l'aile verticale voisinage saillante vers l'extérieur d'une console 17 en forme de cornière dont l'autre aile, perpendiculaire à la première, est fixée notamment par boulonnage à une branche d'un élément 17' en forme d'étrier large à deux branches parallèles sensiblement verticales, chevauchant la roue 2, l'extrémité inférieure de chaque branche étant fixée par le boulon commun 9 correspondant à la patte associée lb de la fourche triangulaire arrière sur le côté correspondant de celle-ci. Les deux branches de l'élément 17' sont réunies à leur partie supérieure par une traverse sensiblement horizontale assujettie par un élément longitudinal 17a boulonné par son extrémité avant sur la fourche triangulaire arrière du cadre 1. La couronne dentée 15 peut être avantageusement réalisée à partir d'une crémaillère plate cintrée ou recourbée circulairement avec extrémités opposés rejointes et assemblées par soudage. Cette crémaillère est fixée à la jante de roue 4 par plusieurs points de fixation angulairement espacés et répartis le long de la jante, à la manière représentée sur les figures 3 et 4 en coupe transversale et sur la figure 2 en vue de face. En chaque point de fixation, il est prévu deux boulons voisins 18 circonférentiellement espacés, traversant le fond de la jante 4 et ayant leurs axes longitudinaux radiaux respectifs situés dans le plan équatorial de la jante. Ces boulons 18, faisant ainsi radialement saillie vers l'intérieur, traversent également une plaquette rectangulaire transversale 19 dont la face radialement interne reçoit l'appui de l'écrou du boulon 18. cette plaquette est pourvue de deux trous taraudés 20 situés dans le plan axial médian de la plaquette et symétriquement disposés respectivement par rapport au plan équatorial précité. Dans chacun de ces deux trous taraudés 20 se visse un goujon fileté 21 prenant appui par son extrémité radialement externe contre la paroi radialement interne de la jante 4 et sur lequel est vissé un écrou 22 placé du côté de la jante par rapport à la plaquette. Le goujon 21, situé du côté de la couronne denté 15, traverse celle-ci par un trou lisse correspondant de cette dernière, de façon que la couronne dentée 15 se trouve ainsi fixée par serrage, par sa partie non dentée, entre la plaquette 19 et l'écrou 22 correspondant. Sur l'autre goujon 21 est également vissé un écrou similaire 22 servant de butée d'appui à la face radialement externe de la plaquette 19 du côté correspondant. Au lieu d'être fixée à la jante de roue 4, la couronne dentée 15 pourrait tout aussi bien être fixée à certains des rayons 6 de la roue répartis autour du moyeu. La figure 1 montre que chacune des deux roues respectivement avant 23 et arrière 2 est équipée d'une batterie de capteurs solaires 24 logée entre deux disques circulaires sensiblement plans et coaxiaux 25 en une matière transparente de préférence synthétique telle que celle qui est à base de polyméthacrylate de méthyle et connue commercialement sous la dénomination de marque "PLEXIGLAS". Au moins l'un de ces disques comporte, sur sa face située du côté de l'autre disque, un évidement sensiblement central, destiné à recevoir la batterie de capteurs solaires et qui se trouve refermé par l'autre disque servant de couvercle lors de l'assemblage jointif des deux disques l'un l'autre. L'autre disque pourrait également être muni d'un évidement symétrique de celui du disque cité en premier lieu, de façon que la batterie de capteurs solaires soit logée dans les deux évidements. Le diamètre extérieur commun de ces deux disques est inférieur au diamètre intérieur de la jante 4 et l'ensemble de ces deux disques est monté par un orifice central coaxial traversant de celui-ci, sur le moyeu 2a de la roue et fixé à celui-ci par exemple par un agencement de manchons à brides ou à plateaux ou analogues, de façon à rendre l'ensemble de ces deux disques solidaire en rotation dudit moyeu en étant placé entre les deux nappes de rayons 6 de la roue, ces rayons étant évidemment démontables et remontables à volonté. Cette batterie de capteurs solaires est électriquement connectée à une prise de courant formant joint de contact électrique tournant par exemple du type à bague collectrice 35 et à balai frotteur 36, laquelle prise de courant est reliée par un câblage de fils conducteurs appropriés 37 de préférence par l'intermédiaire du système électronique 27, à la batterie d'accumulateurs 26 logée dans une sacoche latérale 31 fixée au porte-bagages arrière 10. Le système de régulation de charge par exemple à conjoncteur-disjoncteur de la batterie d'accumulateurs 26 ainsi que le système de commande du moteur sont réalisés sous forme de systèmes électroniques 27 logés dans un boîtier 28 à couvercle amovible, fixé sur l'élément de structure 17a ou sur le porte-bagages arrière 10. La commande de variation de vitesse du moteur s'opère par l'intermédiaire notamment d'un rhéostat potentiométrique logé dans une poignée tournante 29 du guidon permettant d'actionner manuellement ledit rhéostat potentiométrique qui est connecté par un câble approprié 30 au système électronique 27. Le motoréducteur 12, 13 est monté de façon à pouvoir basculer vers l'extérieur afin d'être désaccouplé de la couronne dentée 15. Le mécanisme de basculement peut etre semblable à celui munissant la génératrice dynamoélectrique d'éclairage. Selon une variante, le boulon 32 de fixation du flasque inférieur 16' du motoréducteur 12, 13 à la console 17 peut, lorsqu'il est desserré, servir d'axe inférieur de pivotement ou de basculement au motoréducteur 12, 13 tandis que le boulon 33 de fixation du flasque supérieur 16 du motoréducteur à la console 17 traverse une lumière arquée 34, concentrique à l'axe de pivotement ou de basculement 32 précité et permettant, lors du desserrage dudit boulon, à volonté, d'écarter le pignon 14 du motoréducteur de la couronne dentée 15 ou de le mettre en prise avec celle-ci en permettant un réglage approprié correspondant de la position relative d'engrènement du pignon 14 par rapport à la couronne dentée 15. A titre d'exemple numérique purement indicatif: - le couple moteur est de 1,2 N.m - sa vitesse de rotation en régime continu est de 718 tr/mn - le pignon a un diamètre primitif de 120 mm avec un module 4; - la couronne dentée a un diamètre primitif de 479,75 mm avec le même module 4, - lorsque la batterie d'accumulateurs fournit une énergie de 4 Ah, la batterie de capteurs solaires lui restitue une énergie de 3 Ah. Dans les conditions de régime continu nominales, la puissance utile du moteur est d'environ 90 W et sa puissance utile maximale est de 200 W. REVENDICATIONS 1. Cycle à au moins deux roues (2, 23), tel que bicyclette par exemple, du type à moteur (12) rapporté sur le cadre (1) et entraînant une roue (2) en étant sélectivement accouplable mécaniquement avec celle-ci et désaccouplable de celle-ci, caractérisé en ce que ledit moteur (12) est un moteur électrique à courant de préférence continu alimenté en énergie par une batterie d'accumulateurs (26) montée sur le cycle, par exemple dans une sacoche latérale (31) fixée au porte-bagages (10). 2. Cycle selon la revendication 1, caractérisé par au moins une batterie de capteurs solaires (24) à cellules photo-électriques, génératrice d'un courant électrique de charge de la batterie d'accumulateurs (26) précitée montée en tampon, ladite batterie de capteurs solaires (24) étant montée de préférence sur au moins une roue (2), par exemple entre les deux nappes de rayons (6) de celleci. 3. Cycle selon la revendication 1 ou 2, à génératrice dynamo-électrique (11) entraînable sélectivement par une roue (2), caractérisé en ce qu'elle est connectée de façon à alimenter la batterie d'accumulateurs (26) précitée en courant électrique de charge. 4. Cycle selon l'une des revendications précédentes, à commandes manuelles du moteur (12) précité montées sur une poignée (29) du guidon ou dans une poignée mobile notamment rotative (29) les actionnant, caractérisé en ce que lesdites commandes comprennent au moins un interrupteur électrique et un variateur de puissance, de tension électrique ou de vitesse de rotation tel que par exemple un rhéostat potentiométrique ou de réglage de vitesse. 5. Cycle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un système de commande et de régulation électronique (27) du moteur (12) précité monté par exemple sur le porte-bagages (10) ou sur un support (17a) solidaire du cadre (1) du cycle. 6. Cycle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un réducteur de vitesse (13) en particulier à engrenages planétaires accouplé directement au moteur (12) précité et de préférence incorporé à celui-ci en formant un ensemble motoréducteur. 7. Cycle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un pignon (14) coaxialement solidaire du bout d'arbre sorti du moteur (12) ou ensemble motoréducteur (13) précité et engrenant avec une couronne dentée (15) à denture conjuguée latéralement saillante et fixée à la jante (4) ou à au moins certains rayons (6) de la roue (2). 8. Cycle selon l'ensemble de la revendication 2 et de l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la batterie de capteurs solaires (24) précitée est logée entre deux disques circulaires (25) sensiblement plans, jointivement accolés, en matière transparente de préférence synthétique ou incassable, de même diamètre inférieur au diamètre intérieur de la jante de roue (4) et fixés entre eux, ladite batterie (24) étant placée dans un évidement correspondant formé dans le côté d'au moins un disque (25) et l'ensemble des deux disques (25) étant fixé au moyeu (2a) de la roue (2) tandis que la prise de courant électrique se fait par l'intermédiaire d'un joint à contact tournant, par exemple à bague collectrice et à balai frotteur, monté en bout du moyeu (2a). 9. Cycle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur (12) ou motoréducteur (12, 13) est monté sélectivement basculant dans un plan radial de la roue (2) associée, passant par son axe longitudinal médian, entre deux positions extrêmes respectivement de service et hors service, dans lesquelles il est blocable ou déblocable.