Brevet FR2883836A1 — publié le 20061006

APPAREIL DE DÉMARRAGE D'UNITÉ DE PUISSANCE AUXILIAIRE POUR UNE BICYCLETTE ÉLECTRIQUE La présente invention porte sur un appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique, et, plus particulièrement, sur un appareil de démarrage qui peut convertir la force de pédalage du cycliste en un déplacement mécanique au moment où le cycliste pédale sur la bicyclette, et le déplacement mécanique peut démarrer l'unité de puissance auxiliaire de la bicyclette électrique. La bicyclette électrique est très populaire parmi tous les groupes d'âge en raison du fait qu'elle respecte l'environnement et a l'avantage d'un fonctionnement facile. Jusqu'ici, il y a eu plusieurs procédés et moments de démarrage de l'unité de puissance auxiliaire d'une bicyclette électrique. Par exemple, la bicyclette électrique à ses débuts était toujours dotée au niveau côté gauche du guidon d'un commutateur qui était commandé par l'utilisateur; cependant, le fonctionnement de celui-ci n'est pas facile étant donné que l'utilisateur doit commander le commutateur à la main. Ainsi, la demande de brevet japonais JP 2001- 055399 décrit un procédé de détection de la résistance de roulement et de la vitesse de roulement par l'utilisation d'une unité de commande de précision, puis les données de roulement collectées et calculées par l'unité de commande de précision sont utilisées pour commander le moment de démarrage du moteur. En outre, les demandes de brevets japonais JP 2001-301293 et 09-268415 décrivent également un procédé de commande de l'instant du démarrage du moteur sur la base des données de roulement qui sont mesurées par un dynamomètre, un circuit logique et des éléments électroniques similaires. Un autre procédé est décrit dans la demande de brevet japonais JP 11290777, dans lequel un arbre fou est disposé parallèlement à et entre l'axe de manivelle et l'axe de sortie, et le dispositif de mesure de la force de pédalage est monté sur l'arbre fou pour mesurer la force de pédalage appliquée à l'axe de manivelle, puis l'instant de démarrage du moteur est commandé sur la base de la force de pédalage. Comme mentionné ci-dessus, pour la plupart des bicyclettes électriques classiques, leur instant de démarrage de l'unité de puissance auxiliaire est commandé par un composant électronique de commande de précision ou détecteur qui est utilisé pour détecter la résistance de roulement ou la force de pédalage, puis l'instant de démarrage de l'unité de puissance auxiliaire est commandé sur la base des données de roulement. Cependant, en utilisant les éléments électroniques de précision électronique et des instruments de mesures compliqués, le coût et le taux de défaillances seront en conséquence élevés. En outre, en utilisant le composant électronique pour juger la force de pédalage du cycliste, on donnerait probablement naissance à un jugement erroné. Par exemple, les cyclistes de tous les groupes d'âge peuvent avoir des forces de pédalage différentes, d'où il résulte que si la valeur de référence de la force de pédalage est réglée à un niveau surélevé, cela conduira à un fonctionnement difficile, et si la valeur de référence de la force de pédalage est réglée à un niveau trop bas, cela conduira à un instant de démarrage erroné de démarrage du moteur. La présente invention vise à diminuer et/ou à pallier les inconvénients décrits ci-dessus. Le principal objectif de la présente invention est de proposer un appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique, qui peut convertir la force de pédalage du cycliste en un déplacement mécanique à l'instant où l'on pédale sur la bicyclette, et ensuite le déplacement mécanique peut faire démarrer l'unité de puissance auxiliaire de la bicyclette électrique. Le dispositif de la présente invention a une structure simple et une petite taille, et il peut être facilement construit et assemblé. La présente invention a donc pour objet un 5 appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique, caractérisé par le fait qu'il comprend: - un pignon fixé de manière rotative sur le cadre de bicyclette, plusieurs ouvertures et un trou central étant disposés sur le pignon, et plusieurs projections étant formées sur un côté du pignon; - un disque d'entraînement disposé de manière rotative sur un côté du pignon d'une manière telle qu'un tube axial sur un côté du disque d'entraînement soit engagé dans le trou central du pignon, le disque d'entraînement étant doté de plusieurs trous de limitation employés pour être introduits de manière correspondante dans les projections du pignon, plusieurs goulottes étant disposées sur un côté de butée du disque d'entraînement en butée contre le pignon, chacune d'entre elles étant inclinée d'une extrémité peu profonde vers une extrémité profonde de manière graduelle; - plusieurs ressorts de positionnement, deux extrémités des ressorts de positionnement respectifs étant accrochées respectivement sur le disque d'entraînement et le pignon, de façon à faire venir en butée les projections contre une extrémité des trous de limitation; - un bras de manivelle fixé sur le disque d'entraînement; - plusieurs déclencheurs, chacun d'eux ayant une partie épaisse et une partie mince, un ressort de rappel étant monté axialement sur la partie mince, et la partie mince du déclencheur étant placée dans les ouvertures du pignon, de telle sorte que la partie épaisse des déclencheurs vienne en butée contre l'extrémité profonde des goulottes respectives; - un disque de déclenchement disposé sur un autre côté du pignon d'une manière telle que la partie mince des déclencheurs soit fixée à une surface du disque de déclenchement; - un commutateur situé sur un autre côté du pignon, et le disque de déclenchement servant à déclencher le commutateur, en conséquence de quoi, lorsque le bras de manivelle tournera, le pignon tournera conjointement avec le bras de manivelle, et lorsque les projections se déplaceront d'une extrémité des trous de limitation à l'autre, la partie épaisse des déclencheurs se déplacera de l'extrémité profonde des goulottes à l'extrémité peu profonde, de telle sorte que les déclencheurs seront poussés vers l'extérieur pour déclencher le commutateur. Avantageusement, ledit disque d'entraînement peut être d'un seul tenant avec le bras de manivelle. Conformément à une autre caractéristique de la présente invention, un palier peut être disposé entre le tube axial du disque d'entraînement et le trou central du pignon. Conformément à encore une autre caractéristique 25 de la présente invention, le commutateur peut être un commutateur de proximité. Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre indicatif et non limitatif, plusieurs modes de réalisation particuliers avec référence aux dessins annexés. Sur ces dessins. - la Figure 1 est une vue éclatée d'un appareil de 35 démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique conforme à la présente invention; - la Figure 2 est une vue à plus grande échelle d'un 5 disque d'entraînement de la présente invention; - la Figure 3 est une vue d'ensemble d'un appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique conforme à la présente invention; - la Figure 4 montre une bicyclette électrique équipée d'un appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire conforme à la présente invention; - la Figure 5 est une vue en plan de l'appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique conforme à la présente invention; - la Figure 6 est une vue latérale de l'appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique conforme à la présente invention; - la Figure 7 est une vue en plan de fonctionnement de l'appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique conforme à la présente invention; la Figure 8 est une vue latérale de fonctionnement de l'appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique conforme à la présente invention. Si l'on se réfère aux Figures 1 à 6, on peut voir qu'un appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique conforme à un mode de réalisation préféré de la présente invention y est représenté et comprend un pignon 20, un disque d'entraînement 30, plusieurs ressorts de positionnement 40, un bras de manivelle 50, plusieurs déclencheurs 60, un disque de déclenchement 70 et un commutateur 80. Le pignon 20 est fixé de manière rotative sur le cadre 10, les dents périphériques 21 du pignon 20 sont en prise avec une chaîne 11 qui est connectée à la roue libre 12 de la roue arrière, formant ainsi un train d'entraînement de bicyclette. Sur le pignon 20, sont disposés plusieurs ouvertures 22 et un trou central 24, et sur un côté du pignon 20, sont formées plusieurs projections 23. Le disque d'entraînement 30 est disposé de manière rotative sur un côté du pignon 20 d'une manière telle qu'un tube axial 33 sur un côté du disque d'entraînement 30 est engagé dans le trou central 24 du pignon 20, et un organe de retenue 34 en forme de C est utilisé pour arrêter le désengagement du disque d'entraînement 30. Entre le tube axial 33 et le trou central 24 est disposé un palier 35. Le disque d'entraînement 30 est doté de plusieurs trous de limitation 31 qui doivent être introduits de manière correspondante dans les projections 23 du pignon 20, de telle sorte que le disque d'entraînement 30 soit amené à tourner par rapport au pignon 20 dans la limite du trou de limitation 31. Sur le côté butée du disque d'entraînement 30 en butée contre le pignon 20, sont disposées plusieurs goulottes 32, chacune d'entre elles étant inclinée à partir d'une extrémité peu profonde 321 vers une extrémité profonde 322 de manière graduelle. Deux extrémités des ressorts de positionnement 40 sont respectivement accrochées sur le disque d'entraînement et le pignon 20, de façon que les projections 23 viennent en butée contre une extrémité des trous de limitation 31. Le bras de manivelle 50 est fixé au disque 5 d'entraînement 30, et une pédale 13 est disposée à l'extrémité du bras de manivelle 50. Chacun des déclencheurs 60 comprend une partie épaisse 61 et une partie mince 62; à la surface supérieure de la partie mince 62 est formé un trou taraudé 621. Un ressort de rappel 63 est monté de manière axiale sur la partie mince 62, et la partie mince 62 du déclencheur 60 est placée dans les ouvertures 22 du pignon 20, de telle sorte que la partie épaisse 61 des déclencheurs 60 vienne en butée contre l'extrémité profonde 322 des goulottes respectives 32. Le disque de déclenchement 70 est disposé sur un autre côté du pignon 20 d'une manière telle que le trou taraudé 621 sur la partie mince 62 des déclencheurs 60 est fixé à la surface du disque de déclenchement 70 au moyen de vis. Le commutateur 80 est situé du même côté du pignon 20 que le disque de déclenchement 70; lorsqu'il est déclenché par le disque de déclenchement 70 au bon moment, l'unité de puissance auxiliaire de la bicyclette électrique sera démarrée. Au moment où la pédale 13 est actionnée, le bras de manivelle 50 sera amené à tourner, ainsi que le disque d'entraînement 30 étant donné qu'il est lié au bras de manivelle 50. Le parcours de rotation du disque d'entraînement 30 est limité par les trous de limitation 31 et les projections 23 (comme représenté sur la Figure 7), la rotation du disque d'entraînement 30 provoquera un mouvement de la projection 23 d'une extrémité du trou de limitation 31 à l'autre, et en même temps, la partie épaisse 61 du déclencheur 60 se déplacera graduellement de l'extrémité profonde 322 de la goulotte 31 vers l'extrémité peu profonde 321. Après que le déclencheur 60 se soit déplacé jusqu'à l'extrémité peu profonde 321, le déclencheur 60 sera amené à pousser le disque de déclenchement 70 vers l'extérieur (comme représenté sur la Figure 8). Ainsi, le mouvement vers l'extérieur du disque de déclenchement 70 déclenchera le commutateur 80 pour démarrer l'unité de puissance auxiliaire 14. Il doit être noté que, contrairement au procédé classique de détection de la force de pédalage du cycliste, le dispositif de la présente invention agit pour transformer la force de pédalage en déplacement mécanique (le mouvement vers l'extérieur du disque de déclenchement), puis le déplacement mécanique peut déclencher le commutateur 80 pour démarrer l'unité de puissance auxiliaire sans application de quelconques composants électroniques. En outre, le dispositif de la présente invention a une structure simple et une petite taille, et il peut être facilement fabriqué et assemblé. Par ailleurs, le commutateur 80 est, de préférence, un commutateur de proximité. Le dispositif de la présente invention peut permettre à l'unité de puissance auxiliaire d'être démarrée au moment où la pédale est actionnée, tandis que l'unité de puissance auxiliaire sera arrêtée lorsque l'utilisateur arrêtera de pédaler sur la bicyclette. Etant donné que le fonctionnement de l'unité de puissance auxiliaire est commandé par un déplacement mécanique, un faux déclenchement sera éliminé. Cependant, il doit être entendu que même si de nombreuses caractéristiques et avantages ont été énoncés dans la description précédente conjointement avec les détails de la structure et du fonctionnement de l'invention, la description n'est qu'illustrative et des changements peuvent être apportés dans le détail, en particulier dans les questions de forme, de dimension et de disposition des pièces dans les principes de l'invention dans la pleine mesure indiquée par la signification générale large des termes dans lesquels les revendications annexées sont exprimées. REVENDICATIONS 1 - Appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique, caractérisé par 5 le fait qu'il comprend: - un pignon (20) fixé de manière rotative sur le cadre de bicyclette (10), plusieurs ouvertures (22) et un trou central (24) étant disposés sur le pignon (20), et plusieurs projections (23) étant formées sur un côté du pignon (20) ; - un disque d'entraînement (30) disposé de manière rotative sur un côté du pignon (20) d'une manière telle qu'un tube axial (33) sur un côté du disque d'entraînement (30) soit engagé dans le trou central (24) du pignon (20), le disque d'entraînement (30) étant doté de plusieurs trous de limitation (31) employés pour être introduits de manière correspondante dans les projections (23) du pignon (20), plusieurs goulottes (32) étant disposées sur un côté de butée du disque d'entraînement (30) en butée contre le pignon (20), chacune d'entre elles étant inclinée d'une extrémité peu profonde (321) vers une extrémité profonde (322) de manière graduelle; plusieurs ressorts de positionnement (40), deux extrémités des ressorts de positionnement respectifs (40) étant accrochées respectivement sur le disque d'entraînement (30) et le pignon (20), de façon à faire venir en butée les projections (23) contre une extrémité des trous de limitation (31) ; - un bras de manivelle (50) fixé sur le disque d'entraînement (30); - plusieurs déclencheurs (60), chacun d'eux ayant une partie épaisse (61) et une partie mince (62), un ressort de rappel (63) étant monté axialement sur la partie mince (62), et la partie mince (62) du déclencheur (60) étant placée dans les ouvertures du pignon (20), de telle sorte que la partie épaisse (61) des déclencheurs (60) vienne en butée contre l'extrémité profonde (322) des goulottes (32) respectives; - un disque de déclenchement (70) disposé sur un autre côté du pignon (20) d'une manière telle que la partie mince (62) des déclencheurs (60) soit fixée à une surface du disque de déclenchement (70) ; un commutateur (80) situé sur un autre côté du pignon (20), et le disque de déclenchement (70) servant à déclencher le commutateur (80), en conséquence de quoi, lorsque le bras de manivelle (50) tournera, le pignon (20) tournera conjointement avec le bras de manivelle (50), et lorsque les projections (23) se déplaceront d'une extrémité des trous de limitation (31) à l'autre, la partie épaisse (61) des déclencheurs (60) se déplacera de l'extrémité profonde (322) des goulottes (32) à l'extrémité peu profonde (321), de telle sorte que les déclencheurs (60) seront poussés vers l'extérieur pour déclencher le commutateur (80). 2 - Appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit disque d'entraînement (30) est d'un seul tenant avec le bras de manivelle (50). 3 - Appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique, selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un palier (35) est disposé entre le tube axial (33) du disque d'entraînement (30) et le trou central (24) du pignon (20). 4 - Appareil de démarrage d'unité de puissance auxiliaire pour une bicyclette électrique, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le commutateur (80) est un commutateur de proximité.