Brevet FR2874981A1 — publié le 20060310

DESCRIPTION La présente invention concerne un dispositif d'accouplement unidirectionnel pour tout engin de locomotion tel que la bicyclette par exemple, permettant la suppression des frottements mécaniques des parties internes en configuration roue libre. Il est bien connu que les systèmes d'accouplement unidirectionnel sur vélo génèrent des frottements accompagnés parfois, sur certains modèles, de bruits de cliquettement en configuration roue libre. Ces frottements entraînent immanquablement des déperditions d'énergie qui, de ce fait, sont très pénalisantes au niveau du rendement global d'un vélo destiné par exemple à la compétition. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient. Il comporte en effet, entre roue menante et roue menée, un moyen de liaison représenté par au moins une barrette articulée. Cette dernière, rendue mobile autour de son axe sous les actions conjuguées de la force d'un ressort Fr, de la force d'inertie Fi et de la force centrifuge Fc, s'enclenche par sa partie effilée dans les dents d'une couronne interne de la roue menée dés qu'un couple moteur CM apparaît sur la roue menante. L'intervention est décrite ci-après à l'aide de deux exemples et de références aux dessins joints, dans lesquels, la figure 1 représente le dispositif en configuration roue libre la figure 2 représente le dispositif en configuration d'accouplement de la roue menante avec la roue menée la figure 3 représente une autre version du dispositif en configuration roue libre. Le dispositif représenté sur la figure 1 comprend une roue interne (1) dite menante transmettant le couple moteur CM et une roue externe (2) dite menée. Le système de liaison, d'accouplement des deux roues, s'effectue au moyen d'une barrette (3) articulée (8). Elle est rendue mobile autour de son axe (11) grâce aux actions conjuguées de différentes forces telles que : la force Fr d'un ressort, la force centrifuge Fc et la force d'inertie Fi, ces deux dernières appliquées au centre de gravité G. Lorsque la roue menante (1) est au repos, c'est-à-dire ne transmettant aucun couple CM, la barrette (3) est soumise à l'action du ressort (4) qui la projète vers la butée (9) ou vers l'axe de la roue (13). Dans cette configuration, la roue externe (2) est libre de tout mouvement c'est-à-dire que quel que soit son sens de rotation, elle ne peut entraîner la roue interne (1) puisque aucun lien mécanique ne subsiste. Pour assurer cette configuration, le ressort (4) est couplé à une vis de réglage (14) pour ajuster la force Fr en fonction de la masse de la barrette. Si ce réglage n'est pas assuré, des frottements et des entrechocs de la barrette sur la roue menée peuvent apparaître. Lorsque la roue menante (1) est active (figure 2), c'est-à-dire transmettant un couple CM,la barrette (3), sous l'influence de la force centrifuge Fc et de la force d'inertie Fi, se déplace pour s'enclencher dans les dents (6) d'une couronne interne de la roue menée (2). L'oscillation de la barrette est rendue très réactive vis à vis des forces Fi et Fc dés l'apparition du couple moteur grâce à une forme appropriée permettant d'avoir le centre de gravité G au plus près de la partie effilée (5) de la barrette. Dans cette dernière configuration (figure 2), le couple CM est transmis à la barrette (3), par les par le talon (7) sur son appui (15) à une distance r2. A l'équilibre, la réaction d'appui F3 à une distance r3, s'opère au niveau de la partie effilée de la barrette enclenchée dans une des dents (6) de la couronne. Dans ce cas, l'équation d'équilibre s'écrit CM = F, . r1 + F2 . r2 = F3 . r3 La figure3 montre un autre type de réalisation différent dans la forme de la barrette (3'), de l'appui (15'), de la butée (9) et du montage du ressort (4') avec sa vis de réglage de tension (14'). Dans son mouvement actif, la barrette s'enclenche dans une des dents ou créneaux (10) de la roue menée (2'). Dans les deux types de réalisations (figure 1 et figure 3), le moyen de liaison peut comprendre une ou plusieurs barrettes réparties angulairement, de manière symétrique ou non, de telle façon qu'elles s'enclenchent simultanément ou séparément dans une des dents (6) (10). On peut concevoir aussi, pour que l'action d'accouplement soit le plus rapide possible, que la distribution des dents (6) (10) sur la couronne (12 - 12') se présente à pas constant ou non constant. Cela implique qu'une seule barrette engagée dans l'accouplement puisse supporter tous les efforts. Pour concevoir une articulation (8 - 8') très résistante, l'axe (Il - 11') de la barrette peut être compris dans la masse du corps, c'est-à-dire que la barrette et son axe ne forment qu'une seule pièce forgée dans la masse. En ce qui concerne le ressort (4 - 4') de rappel de la barrette (3-3'), celui-ci peut être de type à fil ou à lame ou hélicoïdal. Le dispositif selon l'intervention est particulièrement destiné à équiper tout engin de locomotion ayant besoin d'une roue libre tel que vélo, roller ou système de lanceur pour le démarrage d'un moteur thermique ou sinon pour tout accouplement par roue libre de cycles ou roue libre à usage industriel. REVENDICATIONS 1.) Dispositif d'accouplement unidirectionnel utilisant un moyen de liaison entre roue menante (1 - 1') interne et roue menée (2 - 2') externe, toutes deux concentriques, caractérisé en ce qu'il est représenté par au moins une barrette (3-3') articulée qui rendue mobile autour de son axe, sous les actions conjuguées de la force d'un ressort (4 - 4') Fr, de la force d'inertie Fi et de la force centrifuge Fc, s'enclenche par sa partie effilée (5 - 5') dans une des dents (6) (10) d'une couronne interne de la roue menée (12 - 12') dés qu'un couple moteur CM apparaît sur la roue menante. 2.) Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une forme appropriée de la barrette (3 - 3') permet d'avoir un centre de gravité G situé au plus près de la partie effilée (5 - 5') pour rendre l'oscillation de la barrette très réactive vis à vis des forces Fi, Fc, dés l'apparition d'un couple moteur CM. 3.) Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un ressort (4 4') est réglé en tension Fr par une vis (14 - 14') de telle manière qu'en l'absence de couple moteur CM la barrette (3 - 3') est repoussée sur une butée (9) ou sur l'axe (13) pour éviter tout frottement ou entrechoc de la barrette sur la roue dentée (2) (10). 4.) Dispositif d'accouplement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif en l'absence de couple moteur CM. est en configuration de roue externe libre, c'est-à-dire sans lien avec la roue interne (1 - 1') et ceci quel que soit le sens de la rotation. 5.) Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la roue externe menée (2 - 2') comprend dans sa couronne interne (12 - 12') soit des dents (6) soit des créneaux (10) à pas constant ou non constant. 6.) Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barrette (3 - 3') enclenchée dans une des dents de la roue dentée (2 - 2') est soumise au couple moteur CM provenant de la roue menante (1- 1') sur son articulation (8 - 8') par l'effort F1, et sur son talon (7 - 7') par l'effort F2, provocant une réaction d'appui F3, de la barrette sur sa partie effilée (5-5') engagée dans une des dents (6) 10) de la couronne interne (12 -12') de la roue menée (2 - 2'). 7.) Dispositif d'accouplement selon la revendication 6, caractérisé en ce que la barrette (3-3') comprend une articulation (8 - 8') équipée d'un axe indépendant (11 - Il ') ou faisant partie massivement du corps de la barrette pour mieux reprendre l'effort F1 provenant du couple moteur CM. 8.) Dispositif d'accouplement selon la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que le moyen de liaison comprend plusieurs barrettes (3 -3') réparties angulairement de manière symétrique, de telle façon qu'elles s'enclenchent simultanément sur les dents (6) et (10) de la couronne (12 - 12') ou réparties de manière dissymétrique de telle façon qu'une seule barrette s'enclenche sur une des dents de la couronne interne (12 - 12') de la roue que l'on veut rendre motrice. 9.) Dispositif d'accouplement selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que la mécanique du dispositif comprend un ressort (4 - 4') de type à fil ou à lame ou hélicoïdal. 10.) Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est destiné à équiper tout engin de locomotion ayant besoin d'une roue libre tel que vélo, roller ou système de lanceur pour le démarrage d'un moteur thermique.