Brevet FR2779968A1 — publié le 19991224

CYCLE D'ENTRA NEMENT A ROUE A INERTIE REDUITE La présente invention concerne les cycles d'entraînement dits "vélos d'appartement" et, plus particulièrement, ceux qui sont munis d'une roue d'inertie entraînée par un pédalier, et équipée d'un dispositif de freinage réglable fonctionnant sur le principe de la génération de courants de Foucault dans une partie périphérique de ladite roue. Sur la figure 1 des dessins annexés, on a représenté un vélo d'appartement décrit dans la demande de brevet français n 98 02319 au nom de la demanderesse, ce vélo d'appartement comprenant un châssis 1 formé d'éléments tubulaires, comportant un premier montant la destiné à recevoir un guidon non représenté, et un deuxième montant lb destiné à recevoir une selle S; le châssis 1 repose au sol par deux tubes transversaux Ic solidarisés du montant lb. Le châssis 1 porte également un pédalier 2 (l'une des pédales a été omise pour plus de clarté), entraînant au moyen d'une courroie non représentée, une roue d'inertie 3, qui est montée sur un étrier formé par deux traverses horizontales ld du châssis 1. La roue d'inertie 3 qui a, par exemple, un diamètre de 20 cm, comporte un flasque plein en fonte 4 sensiblement plan, s'étendant selon le plan moyen 5 de la roue 3 (voir figure 3), et une jante annulaire 6 de section droite rectangulaire, d'épaisseur supérieure à celle du flasque 4 et ayant le même plan moyen que ce dernier. Le flasque en fonte a une masse généralement de l'ordre de 3 kg. La périphérie de la jante 6 est constituée par un bandage en cuivre ou en aluminium 7 d'environ 3 mm d'épaisseur et de largeur identique à celle de la jante 6. Le bandage 7 est rapporté sur la jante 6 par rivetage. Lorsque la roue 3 tourne autour de son axe, des courants de Foucault sont générés dans le bandage en cuivre 7 par un champ magnétique fixe engendré par des aimants permanents 8 disposés à poste fixe à proximité dudit bandage 7. Les aimants 8 sont fixés sur un support 9 en forme d'arc de cercle épousant la forme de la périphérie de la roue 3. Le support 9 est articulé, à son extrémité supérieure, sur un axe fixe 10 du châssis 1. A son extrémité inférieure, le support 9 est monté sur un coulisseau 11 lui-même monté réglable en translation sur le châssis 1. Un ressort de rappel 12 sollicite le coulisseau 11 dans le sens qui éloigne les aimants 8 du bandage 7, tandis que l'âme 13a d'un câble à gaine 13 agit sur le coulisseau 11 dans le sens opposé. Le câble 13 est relié à son autre extrémité, à un organe de manoeuvre non représenté permettant à l'utilisateur de régler la position en translation du coulisseau 11, et donc l'écartement entre les aimants 8 et le bandage 7. On comprend que cela permet à l'utilisateur de régler l'intensité du freinage par courants de Foucault de la roue 3, et donc l'effort qu'il doit fournir pour faire tourner le pédalier 2. Un tel cycle d'entraînement est généralement lourd à transporter, en raison particulièrement de la masse élevée de la roue d'inertie. Un autre inconvénient lié à une roue d'inertie à masse élevée est que, lorsque l'on arrête de pédaler, du fait de l'inertie propre de la roue, le pédalier est entraîné en rotation à une vitesse suffisante pour que les pédales en mouvement puissent venir heurter les jambes de l'utilisateur avec une force telle que les jambes peuvent être blessées par les pédales. Toutefois, la masse de la roue d'inertie doit être importante pour avoir un moment d'inertie suffisant pour permettre un pédalage régulier, à vitesse élevée. En effet, à une vitesse de pédalage élevée, il est nécessaire que la roue ait un moment d'inertie suffisant pour passer les points morts du pédalage, c'est-à-dire pour entraîner le pédalier pendant sa course ascendante non motrice, et permettre ainsi de pédaler "rond", sinon on obtiendrait un pédalage "carré", c'est-à-dire avec des à-coups. L'invention a donc pour but de proposer un cycle d'entraînement permettant d'éviter les inconvénients précités, sans pour autant détériorer la qualité de pédalage, à vitesse élevée. L'invention repose sur la découverte surprenante qu'en utilisant un disque en aluminium plus léger pour la roue d'inertie, à la place du disque en fonte nettement plus lourd qui est habituellement utilisé pour conférer à la roue à un moment d'inertie suffisant, la qualité de pédalage "rond" est conservée, jusqu'à une puissance de pédalage élevée, par exemple de l'ordre de 170 W, malgré le fait que le moment d'inertie de la roue est nettement réduit, par exemple de l'ordre de %. A cet effet, l'invention a pour objet un cycle d'entraînement comportant un pédalier, une roue d'inertie entraînée par ledit pédalier et un dispositif de freinage réglable qui comporte des aimants permanents susceptibles de s'approcher et de s'éloigner d'une zone périphérique de la roue d'inertie, pour y engendrer des courants de Foucault, caractérisé par le fait que la roue d'inertie est constituée essentiellement par un disque en aluminium. Par exemple, la roue d'inertie en aluminium a une masse de l'ordre de 0,6 kg, alors que les roues d'inertie habituelles utilisant un disque en fonte ont une masse comprise entre 3 et 4 kg. Dans un premier mode de réalisation, le dispositif de freinage o10 réglable est du type à sabot articulé portant les aimants permanents pour les approcher/éloigner radialement du bord périphérique de la roue. Dans ce cas, le disque en aluminium peut comporter à sa périphérie une collerette s'étendant perpendiculairement au plan moyen du disque et ayant une largeur suffisante pour coopérer avec les aimants du dispositif de freinage, de façon que lesdits aimants puissent venir à proximité et en vis-à-vis de la collerette. Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de freinage réglable est du type à étrier articulé portant les aimants permanents pour les approcher/éloigner d'une zone périphérique latérale du disque, de part et d'autre de son plan moyen. Dans ce cas, l'étrier peut être positionné de façon que les aimants recouvrent toujours au moins une partie de la zone périphérique latérale du disque en aluminium, pour assurer une génération minimale de courants de Foucault dans la zone périphérique du disque. Il est à noter, qu'au delà d'environ 170 W, la qualité du pédalage se dégrade progressivement, mais pour un utilisateur qui n'est pas un sportif assidu, une puissance de pédalage de l'ordre de 170 W est largement suffisante. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, deux modes de réalisation représentés sur le dessin annexé. Sur ce dessin: - la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un vélo d'appartement dont la roue d'inertie comporte un flasque plein en fonte; - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'une roue d'inertie selon un premier mode de réalisation du cycle d'entraînement de l'invention, qui est adaptée à un dispositif de freinage du type à sabot articulé; - la figure 3 est une vue partielle et en élévation latérale d'un deuxième mode de réalisation du vélo d'appartement de l'invention qui comporte un dispositif de freinage du type à étrier articulé; et - la figure 4 est une vue partielle et agrandie d'un détail de la figure 3, montrant le dispositif de freinage vu de dessus. Sur la figure 2, la roue d'inertie 103 est constituée d'un disque en aluminium comportant à sa périphérie une collerette 103a qui s'étend dans une direction perpendiculaire au plan moyen du disque. Cette collerette 103a est destinée à coopérer radialement avec les aimants 8 qui sont portés par le support 9 formant le sabot articulé du dispositif de freinage du vélo de la figure 1. Cette roue d'inertie est donc entièrement constituée en aluminium. Sur la figure 3, on a représenté partiellement un châssis légèrement modifié du vélo d'appartement, dans lequel les deux traverses horizontales ld de la figure 1 sont remplacées par une structure tubulaire 14 qui s'étend entre le montant de selle lb et une portion horizontale arrière du châssis 1 situé au niveau du sol. Sur cette structure tubulaire 14, est montée une roue d'inertie 203 en forme de disque plein en aluminium, qui est articulée par un axe de rotation 15 dans un support de palier 16 soudé à la structure tubulaire 14. Cette structure tubulaire 14 porte également un étrier 19 qui est articulé à une extrémité sur un axe 20 monté sur la structure tubulaire 14, et dont l'autre extrémité est reliée à un système de commande non représenté, par exemple un système de commande du même type que celui utilisé pour déplacer le support 9 du vélo représenté sur la figure 1. L'étrier 19 présente une section transversale en forme de U et comporte un ou plusieurs aimants 18 fixés le long des parois internes des ailes verticales 19a de l'étrier 19, de façon que la roue d'inertie 203 puisse s'intercaler entre les aimants 18, lorsque l'étrier 19 est déplacé vers le haut de manière à recouvrir une zone périphérique latérale du disque 203. Le disque en aluminium 103 ou 203 peut avoir une masse de l'ordre de 0,6 kg. Le fonctionnement du vélo d'appartement selon l'invention ne diffère en rien du fonctionnement des vélos d'appartement connus, bien que la roue d'inertie est une masse nettement réduite. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec deux modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de o10 l'invention. REVENDICATIONS 1. Cycle d'entraînement du type comportant un pédalier (2), une roue d'inertie (103, 203) entraînée par ledit pédalier (2) et un dispositif de freinage réglable (8-13, 18-20) qui comporte des aimants permanents (8, 18) susceptibles de s'approcher et de s'éloigner d'une zone périphérique de la roue d'inertie, pour y engendrer des courants de Foucault, caractérisé par le fait que la roue d'inertie (103, 203) est constituée essentiellement par un disque en aluminium. 2. Cycle selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la o10 roue d'inertie (103, 203) en aluminium a une masse de l'ordre de 0,6 kg. 3. Cycle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le dispositif de freinage réglable (8 à 13) est du type à sabot articulé (9) portant les aimants permanents (8) pour les approcher/éloigner radialement du bord périphérique (103a) de la roue (103). 4. Cycle selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le disque en aluminium (103) comporte à sa périphérie une collerette (103a) s'étendant perpendiculairement au plan moyen du disque et ayant une largeur suffisante pour coopérer avec les aimants (8) du dispositif de freinage, de façon que lesdits aimants puissent venir à proximité et en vis-à-vis de la collerette. 5. Cycle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le dispositif de freinage réglable (18-20) est du type à étrier articulé (19) portant les aimants permanents (18) pour les approcher/éloigner d'une zone périphérique latérale du disque (203), de part et d'autre de son plan moyen. 6. Cycle selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'étrier (19) est positionné de façon que les aimants (18) recouvrent toujours au moins une partie de la zone périphérique latérale du disque (203).