Brevet FR2814139A1 — publié le 20020322

La présente invention concerne un module de commande et d'alimentation électrique intégré pour -usage à bord d'une bicyclette, comprenant un boîtier destiné à abriter un module de commande électronique et un conteneur destiné à recevoir une ou plusieurs batteries en vue de l'alimentation électrique des dispositifs montés à bord de la bicyclette. Un dispositif de ce type a été présenté dans la demande de brevet italien N TO2000A000430 déposée par le Déposant le 9 mai 2000 et non encore publiée à la date o la présente demande est déposée. to La présente invention a pour but d'apporter des améliorations au module précédemment déposé, pour le rendre considérablement plus simple et plus fonctionnel. Ce but est atteint dans la mesure o la présente invention concerne un module doté des caractéristiques spécifiées ci-dessus, et caractérisé en outre en ce que ledit boîtier du module de commande électronique et ledit conteneur des batteries sont pourvus de moyens de raccordement rapide qui, lorsqu'ils sont raccordés, assurent également la connexion électrique entre les batteries et le module de commande. En raison de ces caractéristiques, il est possible d'assembler le conteneur des batteries et de le raccorder électriquement d'une façon extrêmement rapide et simple. Ceci présente un avantage considérable surtout lorsqu'il est nécessaire de remplacer complètement le conteneur des batteries lors d'une compétition cycliste. D'une manière générale toutefois, comme spécifié ci-dessous, le conteneur n'est pas remplacé mais seulement enlevé pour recharger les batteries. Dans un mode de réalisation préféré, lesdits moyens de raccordement rapide comprennent un siège circulaire formé dans le corps du boîtier du module de commande et une partie d'extrémité cylindrique du conteneur des batteries qui peut être reçue à l'intérieur de ce siège. Bien entendu, d'autres moyens de raccordement peuvent être réalisés de façon similaire en inversant les fonctions mâle et femelle sur le conteneur des batteries et sur le boîtier du module de commande. Toujours dans le cas dudit mode de réalisation préféré, la surface externe de la partie d'extrémité cylindrique du conteneur des batteries est pourvue d'un ou plusieurs contacts électriques dirigés vers les batteries, et elle est conçue de sorte que les contacts électriques correspondants s'engagent dans ledit siège, une fois que la condition de raccordement est réalisée. Selon un autre mode de réalisation préféré, chacun desdits contacts électriques situés sur la surface externe de la partie d'extrémité cylindrique du conteneur des batteries comprend une bague faite dans un matériau conducteur, qui entoure ladite partie d'extrémité cylindrique. Dans le même temps, chacun desdits contacts électriques disposés dans le siège et dirigés vers le conteneur des batteries comprend une goupille qui est sollicitée élastiquement dans une position se projetant de manière radiale à l'intérieur du siège. En raison de ces caractéristiques, le raccordement mécanique mais également le raccordement électrique peuvent être obtenus, quel que soit l'angle de montage de la partie d'extrémité cylindrique du conteneur des batteries à l'intérieur du siège. Selon un autre mode de réalisation préféré, ladite bague formant chaque contact électrique sur le conteneur des batteries est pourvue d'une surface externe qui définit un renfoncement arrondi destiné à recevoir et à bloquer de manière axiale la goupille de contact respective dans le siège qui reçoit le conteneur des batteries. De cette façon, lesdites goupilles de contact assurent également une fonction de maintien mécanique. De préférence, la batterie (ou les batteries) est (sont) rechargeable(s). Le conteneur, dans lequel elles sont logées, est fermé hermétiquement et les batteries peuvent être rechargées en plaçant ce conteneur dans un siège destiné à cet usage spécifique dans un chargeur de batteries, qui est en tous points similaire au siège du boîtier du module de commande électronique. De cette façon, les batteries n'ont pas à être ôtées du conteneur pour être rechargées. Selon une autre caractéristique, le conteneur des batteries comprend un corps allongé entièrement cylindrique fermé à une de ses extrémités et pourvu d'un capuchon de fermeture à l'autre de ses extrémités. Un ressort hélicoïdal est disposé entre les batteries et l'extrémité fermée du conteneur afin d'amortir toutes les vibrations (et le bruit qui les accompagne) des batteries à l'intérieur du conteneur. N'importe quel nombre de contacts électriques peut être prévu car il est possible d'installer des bornes accessoires en plus des deux bornes électriques. Selon d'autres caractéristiques que peut prendre ce module: il est pourvu d'un chargeur de batterie équipé de moyens de raccordement similaires à ceux qui servent à réaliser la connexion entre le conteneur des batteries et le boîtier du module de commande électronique; - ledit siège se compose d'un orifice cylindrique supporté par un montant qui s'étend à son tour verticalement vers le haut à partir d'une extrémité du boîtier du module de commande électronique, qui est généralement de forme plate et rectangulaire; - son boîtier est formé et disposé de telle sorte qu'il se fixe au carter de l'axe de pédalier de la bicyclette; - ledit boîtier du module de commande électronique est pourvu d'une surface supérieure comprenant une partie en forme de berceau, destinée à permettre l'engagement de la surface inférieure du carter de l'axe de pédalier; - le boîtier est pourvu d'au moins un orifice destiné à l'engagement d'une vis de fixation du boîtier du module de commande au carter de l'axe de pédalier; - le boîtier du module de commande a une forme sensiblement aplatie, avec une surface inférieure plane et une surface supérieure comprenant ladite partie susmentionnée en forme de berceau, lesdites surfaces inférieure et supérieure étant pourvues d'orifices opposés face à face destinés à l'engagement d'une vis de fixation du boîtier du module de commande au carter de l'axe de pédalier; - le boîtier du module de commande est constitué d'un corps en matériau plastique comprenant une demi-coque supérieure et une demi- coque inférieure, réunies l'une à l'autre; - le boîtier du module de commande comprend au moins un anneau circulaire qui peut être fixé à l'une des extrémités du carter de l'axe de pédalier; - I'anneau circulaire au nombre d'au moins un est fixé à une extrémité respective du carter de l'axe de pédalier par la tête élargie de la bague filetée qui est vissée dans l'extrémité respective du carter de l'axe de pédalier et qui soutient de manière respective l'axe de pédalier, ledit au moins un anneau circulaire étant monté sur la bague filetée respective entre ladite tête élargie de la bague et l'extrémité respective du carter de l'axe de pédalier; - le boîtier du module de commande àa une forme sensiblement aplatie, avec une surface inférieure plane et-une surface supérieure comprenant ladite partie susmentionnée ressemblant à un berceau. L'invention concerne également une bicyclette comprenant le module tel que décrit précédemment. Le module peut être fixé au tube en diagonale avant du cadre de la bicyclette ou être fixé au carter de l'axe de pédalier de celle-ci. Pour une meilleure compréhension, la présente invention va maintenant être décrite plus en détails, en faisant référence au dessin annexé, fourni à titre d'exemple non limitatif, et sur lequel: la figure 1 est une vue en perspective du module selon la présente invention, illustré à l'état monté; la figure 2 est une vue en perspective du module représenté sur la figure 1, illustré à l'état débranché; la figure 3 est une vue éclatée en perspective du module selon la présente invention; la figure 4 est une vue en perspective parallèle du cadre de la bicyclette équipée du module selon la présente invention; la figure 5 est une vue en perspective du cadre de la bicyclette selon un second mode de réalisation du module selon la présente invention; la figure 6 est une vue éclatée en perspective, à une plus grande échelle, d'un détail de la figure 5; la figure 7 est une vue en coupe du module selon la présente invention, tel qu'il est représenté sur les figures 5 et 6, illustré à l'état monté; et les figures 8 et 9 montrent des variantes des figures 6 et 7, qui font référence à un autre mode de réalisation du module selon la présente invention. Si l'on se réfère aux figures 1 et 2, le numéro de référence 1 indique globalement un module de commande et d'alimentation électrique intégré, pour usage à bord d'une bicyclette, comprenant un boîtier 2 qui contient une ou plusieurs cartes à circuits imprimés électroniques et forme le module de commande électronique, c'est à dire l'ordinateur de bord de la bicyclette, et comprenant également un conteneur cylindrique 3 destiné à recevoir une ou plusieurs batteries en vue de l'alimentation électrique des dispositifs montés à bord de la bicyclette. Le conteneur des batteries 3 comprend une partie d'extrémité inférieure 10 qui est reçue dans un siège cylindrique annulaire 6, qui fait partie intégrante du corps du boîtier 2. Dans l'exemple représenté, le siège annulaire 6 est supporté par un montant 7 qui s'étend verticalement vers le haut à partir d'une extrémité du boîtier 2, qui est sensiblement plat et rectangulaire. Naturellement, la configuration spécifique du boîtier 2 et du conteneur 3 illustrés sur les dessins à titre d'exemple non limitatif, peut varier considérablement. Le montant 7 du boîtier 2 présente un orifice 8 dans lequel il est prévu qu'une vis s'engage pour assurer la fixation du boîtier sur le cadre de la bicyclette, par exemple, selon la technique illustrée l0 dans la demande de brevet susmentionnée déposée par le Déposant, c'est à dire au niveau des trous prévus à cet effet dans le tube du cadre de la bicyclette, et utilisée pour le montage du porte-bidon. Si l'on se réfère à la figure 3, le conteneur des batteries 3 présente une configuration cylindrique tubulaire allongée, qui est fermée à une extrémité par une paroi 3a et, du côté opposé, par un capuchon 3b, qui est fixé et soudé sur le corps du conteneur 3, lesdits éléments étant fabriqués tous les deux dans un matériau en plastique isolant. Le conteneur 3 est pourvu de deux rainures rondes 3c en son extrémité supérieure, qui reçoivent deux bagues en caoutchouc de coupe circulaire 9, conçues pour faciliter la préhension de l'extrémité supérieure du conteneur 3. En son extrémité inférieure, le conteneur 3 présente une partie cylindrique 10, destinée à être reçue à l'intérieur du siège 6. Une bague en caoutchouc de coupe circulaire 11, une bague en matériau conducteur métallique 12, une cale en matériau plastique 13, une autre bague en matériau conducteur métallique 14, une autre bague en caoutchouc 15 et enfin, un capuchon 3b sont disposés, dans l'ordre respectivement, sur la partie cylindrique 10. Les deux bagues métalliques 12 et 14 sont isolées l'une par rapport à l'autre et forment deux contacts électriques qui sont respectivement connectés aux deux bornes de la batterie, ou des batteries, installées à l'intérieur du conteneur 3. La connexion est obtenue au moyen des fils conducteurs ou de lamelles métalliques respectifs, qui sont disposé(e)s à l'intérieur du conteneur 3, et qui s'étendent à partir du conteneur par une fente 26 disposée dans la partie de corps cylindrique 10 de telle sorte que la connexion soit réalisée au niveau des deux bagues 12 et 14. Comme mentionné ci-dessus toutefois, on peut installer n'importe quel nombre de contacts électriques. Les deux bagues en caoutchouc 11 et 15 garantissent l'étanchéité, en empêchant toute infiltration d'eau dans la zone des contacts électriques. Comme mentionné ci-dessus, le capuchon 3b est soudé de manière permanente au conteneur 3 après que les batteries ont été introduites. Cette opération peut être réalisée selon n'importe quelle technique connue, et les batteries sont rechargeables. Comme on peut le voir sur la figure 3, un renfoncement axial 6a est pourvu sur la surface interne du siège annulaire 6, dans lequel vient se loger un guide 16 muni de deux goupilles métalliques à tête en forme de bille 17 et 18, qui sont sollicités par des ressorts hélicoïdaux 19 vers une position se 1o projetant de manière radiale à l'intérieur du siège annulaire 6. Les goupilles 17 et 18 forment deux contacts électriques qui permettent d'établir le contact avec les deux bagues 12 et 14 du conteneur des batteries lorsque ce dernier est inséré dans le siège 6. Les ressorts 19 sont disposés entre une plaque mobile 20 avec les deux goupilles 17 et 18, et une contre-plaque 21 qui est fixée à une extrémité du guide 16. Lorsque le conteneur des batteries 3 est logé dans le siège 6, les deux bagues 12 et 14 établissent le contact avec les deux goupilles de contact 17 et 18 (voir également la figure 2). De préférence, la surface externe de la bague 12 et de la bague 14 est formée pour présenter une rainure circonférentielle de coupe arrondie, afin de procurer un maintien axial par rapport aux goupilles de contact 17 ou 18. De cette façon, les deux goupilles 17 et 18 assurent à la fois la connexion mécanique et la connexion électrique. La surface ainsi formée de chaque bague 12, 14 produit également un effet de came qui détermine la rétraction des goupilles 17 et 18 lorsque le conteneur des batteries 3 est enlevé. Comme mentionné ci-dessus, la batterie, ou les batteries, installée(s) dans le conteneur 3 appuient contre l'extrémité 3a du conteneur, avec un ressort hélicoïdal 22 disposé entre elles, afin d'empêcher tout mouvement à l'intérieur du conteneur. La figure 3 illustre un autre élément de support complémentaire du conteneur 3 sur le cadre de la bicyclette, comprenant une plaque 23 munie d'un orifice 24 destiné à permettre l'engagement d'une vis de fixation dans l'orifice d'un tube du cadre de la bicyclette, et comprenant une bride semi- circulaire 25 destinée à permettre l'engagement du conteneur 3 de manière latérale. Les vis qui s'engagent dans les orifices 24 et 8 peuvent, par exemple, s'engager dans les deux orifices habituellement pourvus dans un tube du cadre de la bicyclette pour permettre la fixation du porte-bidon de la bicyclette, selon le concept dévoilé dans la demande de brevet italien déjà mentionnée déposée par le Déposant (voir figure 4). De cette façon, les mêmes vis servent à fixer à la fois le porte-bidon et le module de commande, objet de la présente invention. Sur la figure 5, le numéro de référence 1 indique globalement un cadre de bicyclette, comprenant un tube de direction avant 2 qui est relié à un tube arrière portant la selle 3 via un tube horizontal 4 et un tube diagonal 5. Les tubes 3 et 5 convergent à l'intérieur d'un carter 6 destiné à l'axe du pédalier de la bicyclette, d'une forme sensiblement cylindrique avec un axe horizontal (si l'on se réfère aux conditions d'utilisation de la bicyclette). Le numéro de référence 7 indique globalement un module de commande électronique selon la présente invention, comprenant un boîtier rigide 8 destiné à abriter une ou plusieurs cartes à circuits imprimés électroniques, destinées au contrôle d'un ou plusieurs dispositifs électroniques montés à bord de la bicyclette. Si l'on se réfère à la figure 6, le boîtier 8 a une forme sensiblement aplatie, avec une surface inférieure sensiblement plane et une surface supérieure comprenant une partie ressemblant à un berceau 11 de forme incurvée, destinée à permettre l'engagement de la surface inférieure du carter 6 tout en maintenant la dimension du boîtier 8 le long de la direction verticale au minimum. Le boîtier 8 comprend en outre un corps tubulaire 12 agissant comme un siège, pour un accouplement mécanique et électrique rapide avec l'extrémité inférieure d'un conteneur cylindrique 13 abritant les batteries. Le conteneur 13 est scellé et est pourvu de deux bagues métalliques extérieures 14 en son extrémité inférieure, qui sont isolées par rapport à l'autre et qui agissent comme des contacts, et qui sont adaptées pour coopérer avec les deux goupilles de contact (non représentées sur la figure 6) pourvues à l'intérieur du siège 12 et sollicitées de manière radiale vers l'intérieur au moyen d'un ressort, d'une façon analogue à celle qui a été dévoilée en référence au premier mode de réalisation de l'invention. Si l'on se réfère aux figures 6 et 7, le boîtier 8 est constitué d'un corps comprenant une demi-coque supérieure 8a et une demi-coque inférieure 8b, fabriquées toutes les deux dans un matériau plastique et réunies l'une à l'autre (par soudage par exemple). Ensemble, ces demi- coques définissent un orifice 15 pourvu d'une surface cylindrique 17, destiné à l'engagement d'une-vis 18 en vue de la fixation du boîtier 8 au carter 6 de l'axe de pédalier. La vis 18 est engagée à l'intérieur d'un orifice fileté 18a du carter de l'axe de pédalier qui est conventionnellement pourvu, sur les bicyclettes conventionnelles, pour assurer la fixation d'une plaque de guidage qui guide les câbles contrôlant les dérailleurs avant et arrière lorsque la bicyclette est pourvue d'un système de commande manuelle du dérailleur. La figure 7 représente le carter 6 en coupe. A l'intérieur du carter 6, est disposé un axe de pédalier 19 qui est mis en butée de manière rotative via des io roulements 20, 21 et 22, par deux bagues filetées 23 et 24 qui sont vissées à l'intérieur du carter 6. La bague 23 a une tête élargie 25 qui vient en butée contre une surface d'extrémité du carter 6, tandis que la bague 24 est reçue complètement à l'intérieur du carter 6 et appuie une entretoise tubulaire 26 contre l'assemblage de roulements 21 et 22, qui est soutenu par l'autre bague 23. Selon une technique connue "per se", les bagues d'étanchéité 27 et 28 sont également associées aux roulements 20, 21 et 22. Les figures 8 et 9 font référence à un autre mode de réalisation du module selon la présente invention, dans lequel la fixation du boîtier 8 au carter 6 est obtenue d'une manière différente. Dans ce cas, le boîtier 8 comprend deux anneaux circulaires 29 qui sont parallèles et espacés l'un par rapport à l'autre, et qui se projettent vers le haut à partir de la surface supérieure 10 du boîtier 8, et qui sont disposés sur des surfaces planes perpendiculaires à l'axe de pédalier, si l'on se réfère à la condition de la bicyclette, lorsqu'elle est montée. Les deux anneaux circulaires 29 sont fixés contre les extrémités respectives du carter 6 de l'axe de pédalier au moyen des deux bagues filetées mentionnées ci- dessus 23 et 24 (figure 9). Dans ce cas toutefois, comme représenté sur la figure 9, les deux bagues filetées 23 et 24 ont une tête élargie 25 et les deux anneaux circulaires 29 sont montés chacun autour de la bague respective 23 ou 24, entre la tête élargie respective 25 et la surface d'extrémité respective du carter 6. Comme cela est évident à partir de la description qui précède, le module de commande selon la présente invention est conçu pour être fixé au cadre d'une bicyclette dans une position qui n'est pas incompatible avec l'usage normal d'une bicyclette et qui facilite néanmoins l'accès pour réaliser des opérations de maintenance ou de remplacement, ou pour enlever et remonter le conteneur des batteries avant chaque opération de rechargement. Naturellement, de nombreux changements peuvent être apportés à la configuration et au mode de réalisation de l'invention décrite dans la présente sans affecter le champ d'application de la présente invention, tel que spécifié par les revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Module de commande et d'alimentation électrique intégré pour usage à bord d'une bicyclette, comprenant un boîtier (2) destiné à abriter un module de commande électronique et un conteneur (3) destiné à recevoir une ou plusieurs batteries en vue de l'alimentation électrique des dispositifs montés à bord de la bicyclette; caractérisé en ce que ledit boîtier du module de commande (2) et ledit conteneur des batteries (3) sont pourvus de moyens de raccordement rapide qui, lorsqu'ils sont raccordés, assurent également la connexion électrique entre les batteries et le module de commande. 2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de raccordement rapide comprennent un siège circulaire (6) formé dans le corps du boîtier du module de commande (2) et une partie d'extrémité cylindrique (10) du conteneur des batteries qui peut être reçue à l'intérieur du dit siège (6). 3. Module selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite partie d'extrémité cylindrique (10) du conteneur des batteries (3) est pourvue d'un ou plusieurs contacts électriques (12, 14) sur la surface externe conduisant aux batteries, et en ce qu'elle est adaptée pour engager les contacts électriques correspondants (17, 18) dans ledit siège (6), une fois que la condition de raccordement est réalisée. 4. Module selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits contacts électriques (12, 14) sur la surface externe de la partie d'extrémité cylindrique (10) du conteneur des batteries (3) comprend une bague (12, 14) en matériau conducteur qui entoure ladite partie d'extrémité cylindrique (10). 5. Module selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacun desdits contacts électriques (17, 18) disposés dans le siège (6) et destinés au conteneur des batteries (3) comprend une goupille qui est sollicitée élastiquement vers une position se projetant de manière radiale à l'intérieur du siège (6). 6. Module selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite bague (12, 14) - a- une surface externe définissant une rainure circonférentielle destinée à recevoir et à maintenir de manière axiale la goupille de contact (17, 18) respective dans le siège (6) conçu pour recevoir le conteneur des batteries (3). 7. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit conteneur des batteries comprend un corps tubulaire allongé fermé à une de ses extrémités et équipé d'un capuchon de fermeture à l'autre de ses extrémités. 8. Module selon la revendication 7, caractérisé en ce que la batterie, ou les batteries, installée(s) dans le conteneur 3 appuient contre une extrémité fermée du conteneur, avec un ressort hélicoïdal 22 disposé entre elles, afin d'empêcher tout mouvement à l'intérieur du conteneur. 9. Module selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les batteries sont rechargeables. 10. Module selon l'une des revendications I à 9, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un chargeur de batterie équipé de moyens de raccordement similaires à ceux qui servent à réaliser la connexion entre le conteneur des batteries et le boîtier du module de commande électronique (2). 11. Module selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit siège (6) se compose d'un orifice cylindrique supporté par un montant (7) qui s'étend à son tour verticalement vers le haut à partir d'une extrémité du boîtier du module de commande électronique (2), qui est généralement de forme plate et rectangulaire. 12. Module selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce son boîtier (8) est formé et disposé de telle sorte qu'il se fixe au carter (6) de l'axe de pédalier de la bicyclette. 13. Module selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit boîtier (8) du module de commande électronique est pourvu d'une surface supérieure (10) comprenant une partie en forme de berceau (11), destinée à permettre l'engagement de la surface inférieure du carter (6) de l'axe de pédalier. 14. Module selon la revendication 13, caractérisé en ce que le boîtier (8) est pourvu d'au moins un orifice (15) destiné à l'engagement d'une vis de fixation du boîtier (8) du module de commande au carter (6) de l'axe de pédalier. 15. Module selon la revendication 14, caractérisé en ce que le boîtier (8) du module de commande a une forme sensiblement aplatie, avec une surface inférieure plane (9) et une surface supérieure (10) comprenant ladite partie susmentionnée en forme de berceau (11), lesdites surfaces inférieure et supérieure (9, 10) étant pourvues d'orifices opposés face à face (15) destinés à l'engagement d'une vis (18) de fixation du boîtier (8) du module de commande au carter (6) de l'axe de pédalier. 16. Module selon la revendication 15, caractérisé en ce que le boîtier (8) du module de commande est constitué d'un corps en matériau plastique comprenant une demi-coque supérieure (8a) et une demi-coque inférieure (8b), réunies l'une à l'autre. 17. Module selon la revendication 13, caractérisé en ce que le boîtier (8) du module de commande comprend au moins un anneau circulaire (29) qui peut être fixé à l'une des extrémités du carter (6) de l'axe de pédalier. 18. Module selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'anneau circulaire (29) au nombre d'au moins un est fixé à une extrémité respective du carter (6) de l'axe de pédalier par la tête élargie (25) de la bague filetée (23, 24) qui est vissée dans l'extrémité respective du carter (6) de I'axe de pédalier et qui soutient de manière respective l'axe de pédalier (19), ledit au moins un anneau circulaire (29) étant monté sur la bague filetée respective (23, 24) entre ladite tête élargie (25) de la bague et l'extrémité respective du carter (6) de l'axe de pédalier. 19. Module selon la revendication 18, caractérisé en ce que le boîtier (8) du module de commande a une forme sensiblement aplatie, avec une surface inférieure plane (9) et une surface supérieure (10) comprenant ladite partie susmentionnée ressemblant à un berceau (11). 20. Bicyclette, caractérisée en ce qu'elle comprend un module de commande électronique selon l'une des revendications 1 à 19. 21. Bicyclette selon la revendication 20, caractérisée en ce que le module de commande électronique est fixé au tube en diagonale avant du cadre de la bicyclette. 22. Bicyclette selon la revendication 20, caractérisée en ce que le module de commande électronique est fixé au carter de l'axe de pédalier de la bicyclette.