Brevet FR2903071A1 — publié le 20080104

Dispositif de mesure de vitesse notamment pour cycle La présente invention concerne un dispositif de mesure de la vitesse d'un engin roulant et notamment d'un cycle. De façon classique un dispositif de mesure de vitesse pour cycle comporte un système de détection de la rotation d'une roue constitué généralement d'un élément capteur fixe monté sur une partie du cadre du cycle, apte à détecter le passage d'un élément capteur mobile associé, fixé sur ladite roue, et à émettre un signal correspondant, des moyens de traitement du signal, ainsi que des moyens d'affichage de la vitesse par l'utilisateur. Par le FR 2816277 il est connu de loger l'élément capteur fixe et le circuit de traitement et d'émission du signal associé dans le levier d'un axe de blocage rapide de roue. Un axe de blocage de roue comprend typiquement une longue tige filetée qui traverse le moyeu de la roue en dépassant de chaque côté du moyeu. L'une des extrémités de la tige filetée présente une première butée de serrage, généralement réglable le long de la tige. Il s'agit habituellement d'un embout taraudé ou d'un écrou standard qui est vissé sur l'extrémité filetée de la tige. L'autre extrémité de la tige présente une seconde butée de serrage mobile dont le mouvement le long de la tige est commandé par un levier articulé à l'extrémité de l'axe et portant une came excentrique. Le levier et la came font varier la distance séparant les deux butées. Ils permettent en particulier de serrer en une seule manipulation les pattes d'attache de la fourche d'un cycle entre les extrémités du moyeu et les butées de serrage de l'axe de blocage. Il existe différents types d'axe de blocage avec des systèmes de leviers différents. Le fait de loger l'élément capteur fixe et le circuit de traitement et d'émission de signal associé dans le levier d'un axe de blocage rapide permet d'éviter le recours à un élément capteur fixe distinct fixé sur le cadre. Cette construction est donc particulièrement intéressante car évitant d'avoir recours à des pièces supplémentaires, notamment de fixation, et permettant donc d'optimiser le poids et l'aérodynamisme. Elle garantit également la distance aimant / capteur, même après plusieurs montages / démontages de roue. Une telle construction présente néanmoins l'inconvénient qu'un levier d'un axe de blocage rapide d'une roue est spécifique audit axe de blocage et que les leviers de différents types d'axe de blocage de roue ne sont pas interchangeables. Par ailleurs il existe des axes de blocage simples d'une roue, qui sont constitués d'une simple tige filetée et d'un écrou associé, et qui ne peuvent donc accepter une telle construction. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. Un but est notamment de fournir un dispositif de mesure de vitesse compatible avec les éléments standardisés sur le marché. Un autre but est de fournir un dispositif de mesure de vitesse amélioré et / ou moins coûteux. 2903071 2 Selon l'invention, ce ou ces buts sont atteints dans le dispositif de mesure de vitesse pour cycle, comportant au moins une roue fixée sur un cadre au moyen d'un axe fileté à au moins une extrémité et d'un écrou, qui est du type comportant un système de détection de la rotation d'une roue comportant un élément capteur fixe, monté sur une partie du cadre du cycle, 5 apte à détecter le passage d'un élément capteur mobile associé fixé sur ladite roue et des moyens de traitement du signal issu de l'élément capteur fixe, par le fait que l'élément capteur fixe et les moyens de traitement du signal issu de cet élément capteur sont placés dans un boîtier solidaire de l'écrou de l'axe de fixation de la roue. Ainsi l'élément capteur fixe et les moyens de traitement du signal issu de cet élément 10 sont logés dans un élément de type standard, (c'est-à-dire muni d'un filetage standard), à savoir l'écrou qui est donc compatible avec différents types d'axe de blocage de roue, que ces axes soient des axes normaux ou dits de blocage rapide. Il en résulte une meilleure interchangeabilité et / ou adaptabilité aux systèmes existants, ainsi que de plus grandes possibilités de réparation / remplacement en cas de défaut ou autre 15 sur le système de détection. Selon un mode de réalisation préféré, le boîtier est monté rotatif par rapport à l'écrou. Cette disposition est avantageuse car permettant une orientation plus facile du boîtier par rapport à l'élément capteur fixe. De toute façon l'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques de celle-ci 20 seront mises en évidence à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé, en représentant à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation et dans lequel : la figure 1 représente une bicyclette équipée du dispositif de mesure de vitesse selon l'invention, 25 - la figure 2 est une vue en coupe partielle selon II-II de la figure 1, la figure 3 est une vue en perspective d'un écrou selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 3, la figure 5 est une vue similaire à la figure 3 d'un écrou selon un deuxième mode de 30 réalisation, la figure 6 est une vue en perspective éclatée de l'écrou de la figure 5, la figure 7 est une vue en coupe selon VII-VII de la figure 5, - la figure 8 est une vue similaire à la figure 3 d'un écrou selon un troisième mode de réalisation, 35 la figure 9 est une vue en perspective éclatée de l'écrou de la figure 7, - la figure 10 est une vue en coupe selon X-X de la figure 8, - la figure 11 est une vue schématique des différents circuits du dispositif de mesure de vitesse selon l'invention. 2903071 3 La figure 1 représente un cycle en l'occurrence une bicyclette 1 qui, de façon connue en soi, comporte un cadre 2, deux roues avant et arrière respectivement 3 et 4, la roue avant 3 étant assemblée à l'extrémité d'une fourche 6 reliée par une potence 7 à un cintre de direction 8 du cadre. On s'intéressera plus particulièrement à la roue avant qui dans l'exemple représenté 5 comporte le dispositif de mesure de vitesse, mais il va de soi que ledit dispositif de vitesse pourrait également être prévu sur la roue arrière, ou que le cycle ne pourrait comporter qu'une seule roue. La roue avant 3 est constituée de façon classique d'une jante 3a, d'un moyeu 3b et de rayons 3c reliant la jante 3a et le moyeu 3b. Ainsi que le montre plus particulièrement la figure 2, la roue avant 3 est assemblée à la 10 fourche 6 au moyen d'un axe de blocage rapide 10. L'axe de blocage rapide 10 est construit de façon traditionnelle avec une tige longitudinale filetée 11, qui traverse le moyeu 3b et qui présente, à une première extrémité, un écrou 20 vissé sur l'extrémité de la tige 11 et, à une seconde extrémité, une butée de serrage mobile 12, dont le mouvement le long de la tige est commandé, de façon connue en soi, par un levier articulé 13. 15 Un axe de blocage rapide 10 est un élément de blocage connu en soi et peut avoir différentes constructions du mécanisme de son levier 13. Il ne sera donc pas décrit plus avant dans la suite. Par ailleurs la présente invention peut également s'appliquer à un système de blocage simple constitué d'une simple tige filetée munie d'une butée fixe et d'un écrou coopérant avec ladite tige filetée. 20 Comme le montre la figure 2 le rôle d'un axe de blocage de roue est de permettre le montage d'une roue sur le cadre du vélo, en l'occurrence sur la fourche 6 pour la roue avant 3. Selon l'invention, le cycle 1 est équipé d'un dispositif de mesure de vitesse. Ce dispositif de mesure de vitesse, schématisé sur la figure 11, comporte globalement, et de façon connue en soi, une partie capteur / émetteur 30 et une partie récepteur / affichage 40. 25 La partie capteur / émetteur 30 comporte un élément capteur mobile, en l'occurrence un aimant 31, fixé sur un des rayons 3c de la roue 3 et qui est destiné à coopérer avec un élément capteur fixe 32, par exemple une ampoule relais du type Reed qui est chargée de détecter le passage de l'aimant 31 à chaque tour de roue. Bien entendu les éléments capteurs 31, 32 peuvent être de nature différente, il peut par 30 exemple s'agir d'un système de détection optique à l'aide d'une diode détectant le passage d'une bande réfléchissante sur un rayon. L'élément capteur fixe 32 est monté sur le cadre du cycle ou un élément solidaire de celui-ci. Dans l'exemple représenté le dispositif de mesure de vitesse est de type sans fil, de ce 35 fait au capteur fixe 32 sont associés un circuit de traitement 33, chargé de mettre en forme le signal issu du capteur 32, un circuit émetteur 34 avec une antenne 35 chargés d'émettre le signal issu du capteur fixe 32. Bien entendu ce circuit est alimenté en courant par une pile, non représentée sur la figure 11. Le signal émis par l'émetteur 34 et son antenne 35 est émis en direction de la partie récepteur / affichage 40 qui comporte une antenne 45 qui reçoit le signal 2903071 4 émis par l'autre antenne, un circuit de traitement 44 qui traite le signal transmis et un circuit d'affichage 41. L'ensemble du circuit récepteur / affichage 40 constitue une unité centrale avec affichage qui est fixée sur le cadre de façon visible par l'utilisateur et par exemple sur la 5 potence ou le cintre de direction respectivement 7, 8. Bien entendu on peut également envisager l'application de l'invention à un dispositif de mesure de vitesse dans lequel les transmissions de données sont effectuées à l'aide d'un fil et donc sans avoir recours à un système émetteur / récepteur. L'invention peut également s'appliquer à un dispositif de mesure de vitesse ne comportant que la partie capteur et circuit 10 de traitement, sans la partie affichage 40. Selon l'invention, la partie fixe du circuit capteur / émetteur 30, c'est-à-dire l'élément capteur fixe 32 et les moyens 33, 34, 35 de traitement du signal issu de cet élément capteur fixe 32 ainsi que la pile sont placés dans un boîtier 21 solidaire de l'écrou 20 de l'axe 10 de fixation, ou blocage rapide, de la roue 3. Bien entendu en cas de transmission filaire, seul le 15 capteur fixe et sa pile sont logés dans le boîtier. Dans l'exemple représenté ce boîtier 21 se présente sous une forme cylindrique avec une partie en saillie 22 à l'intérieur de laquelle est logé l'élément capteur fixe 32, tandis que les éléments 33, 34, 35 constituant le circuit de traitement du signal associé ainsi qu'une pile 36 sont logés dans une cavité 23 de la partie cylindrique proprement du boîtier. 20 Cette cavité 23 est fermée par un couvercle 24, muni d'une fente 24a, et pouvant être enlevé à l'aide d'un outil associé. Ce couvercle 24 est tenu en place de façon connue en soi par exemple par encliquetage, ou par vissage comme représenté sur le dessin. Cette construction permet d'accéder facilement à l'intérieur du boîtier, par exemple pour changer la pile 36 ou l'un des éléments du circuit capteur / émetteur 30. 25 Dans une construction alternative l'ensemble du circuit est noyé dans le boîtier. Dans l'exemple représenté, le boîtier 21 est réalisé en matière non métallique, par exemple en matière plastique telle que polyamide de façon à ne pas entraver la transmission électromagnétique. Comme le montrent les figures 2 à 4, le boîtier 21 est fixé à une première extrémité 25a 30 d'un bras coudé 25 s'étendant radialement à partir de l'écrou 20. En fait et comme le montre plus particulièrement la figure 4, l'écrou 20 est fixé à l'intérieur d'une partie de forme légèrement tronconique de la seconde extrémité 25b du bras coudé. Cet écrou 20 est emmanché à force à l'intérieur de ladite extrémité 25b et comporte des méplats 20a pour empêcher toute rotation relative par rapport audit bras 25. Le boîtier 21 est 35 donc monté fixe par rapport à l'écrou. L'écrou 20 comporte par ailleurs un filetage 20b destiné à coopérer avec le filetage de la tige 11. Le filetage est par exemple un filetage M5, standard pour la plupart des axes de blocage rapide. 2903071 5 Ainsi que le montre la figure 4, le bras coudé 25 détermine un décrochement ou une différence de hauteur AH entre une face inférieure ou face d'appui 20c de l'écrou et la face inférieure 22c de la saillie 22 du boîtier. Cette hauteur AH est supérieure à l'épaisseur e des bras de la fourche 6 dans la zone 5 considérée. En d'autres termes le décrochement du bras coudé 25 correspond au moins à l'empattement d'un bras de fourche du cycle De façon standard cette hauteur AH est comprise entre 10 et 20 mm pour accommoder le plus grand nombre de fourches. Cette construction permet de compenser les différents empilages au niveau de la fixation de la roue à la fourche 6, et de garantir que l'élément capteur fixe 32 sera au plus près de 10 l'aimant mobile 31, ce qui permet de garantir le captage dans des conditions optimum de la rotation de la roue. Selon un mode de réalisation préféré, la distance d entre l'aimant 31 et le capteur 32 est comprise entre 1 et 20 mm (cf. figure 2). Le fait de disposer la partie fixe du circuit capteur / émetteur à l'intérieur d'un boîtier 15 solidaire de l'écrou 20 de l'axe de blocage permet une meilleure standardisation et compatibilité avec l'ensemble des axes de blocage rapide ou non existant sur le marché. On peut également prévoir différents écrous avec différents filetages pour une compatibilité avec tous les axes de blocage de roue disponibles sur le marché. Dans l'exemple représenté sur les figures 2 à 3, le bras coudé 25 est évidé en son centre, 20 en formant deux branches convergentes 25c. Cette construction permet d'alléger l'ensemble et est donc très avantageuse. Le bras 25 peut bien évidemment être prévu monobloc pour des raisons d'esthétisme ou de solidité par exemple. Les figures 5 à 7 et 8 à 10 illustrent respectivement d'autres modes de réalisation de l'écrou dans lesquels les mêmes éléments ou les éléments similaires relatifs à l'écrou seront 25 désignés par les mêmes références augmentées de 100, les seules différences concernant en fait le montage de l'écrou. Dans le cas des figures 5 à 7, le boîtier 121 comportant l'ensemble capteur / émetteur fixe 32, 33, 34. 35 est fixé à la première extrémité 125a d'un bras coudé 125 s'étendant radialement à partir de l'écrou 120. 30 La seule différence par rapport au mode de réalisation précédent est que l'écrou 120 est monté mobile en rotation par rapport au bras 125. Dans ce cas l'extrémité 125b du bras 125 recevant l'écrou a une forme d'anneau muni d'un trou 125d à l'intérieur duquel est logée, avec jeu, une partie cylindrique 120a de l'écrou. L'écrou 120 est fixé sur cette extrémité 125b via une rondelle d'appui 122 et un circlips 123 35 coopérant avec une gorge 120c ménagée sur la partie cylindrique 120a de l'écrou. L'écrou 120 peut donc tourner librement par rapport au bras 125, ou inversement. En d'autres termes, une fois que l'écrou sera vissé en position de blocage de la roue, il est possible de faire pivoter le bras 125 par rapport audit écrou et donc de donner une orientation plus aérodynamique et esthétique de l'ensemble par rapport à la roue. 2903071 6 Les figures 8 à 10 illustrent un autre mode de réalisation dans lequel le bras 225 est également monté rotatif par rapport à l'écrou 220. Dans ce cas l'extrémité 225b du bras 225 recevant l'écrou a également la forme d'un anneau muni d'un trou 225d à l'intérieur duquel est logée avec jeu une partie cylindrique 220a 5 de l'écrou. L'écrou 220 est maintenu en place sur le bras 225 via une rondelle 222 et un circlips 223 coopérant avec une gorge 220c de sa partie cylindrique 220a. La différence par rapport au cas précédent réside dans la prévision de moyens d'indexation constitués par une butée à bille 230 montée fixe sur le bras 225 via une rondelle 231, et coopérant avec des encoches associées 220d de l'écrou 220. 10 Cette construction permet donc une rotation relative, indexée selon un pas déterminé par la butée à bille et les encoches associées, du bras 225 par rapport à l'écrou. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-avant à titre d'exemples non limitatifs mais en englobe également tous les modes de réalisation similaires ou équivalents. REVENDICATIONS , 1- Dispositif de mesure de vitesse pour cycle comportant au moins une roue (3) fixée sur un cadre (2) au moyen d'un axe de fixation (10) fileté à au moins une extrémité et d'un écrou (20, 120, 220) apte à se visser sur l'extrémité filetée dudit axe (10), ce dispositif de mesure comportant un système (30) de détection de la rotation d'une roue comportant un élément capteur fixe (32) monté sur une partie du cadre du cycle, apte à détecter le passage d'un élément capteur mobile (31) associé fixé sur ladite roue (3) et des moyens de traitement (33) du signal issu de l'élément capteur fixe, caractérisé en ce que l'élément capteur fixe (32) et les moyens de traitement du signal (33, 34, 35) issu de l'élément capteur fixe (32) sont placés dans un boîtier (21, 121, 221) solidaire de l'écrou (20, 120, 220) de l'axe de fixation (10) de la roue. 2- Dispositif de mesure de vitesse selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (21, 121, 221) est fixé à l'extrémité d'un bras (25, 125, 225) s'étendant radialement à partir de l'écrou (20, 120, 220). 3- Dispositif de mesure de vitesse selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bras comporte un décrochement correspondant au moins à l'empattement d'un bras de fourche du cycle. 4- Dispositif de mesure de vitesse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le boîtier (21) est monté fixe par rapport à l'écrou (20). 5- Dispositif de mesure de vitesse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le boîtier (121, 221) est monté rotatif par rapport à l'écrou (120, 220). 6- Dispositif de mesure de vitesse selon la revendication 5, caractérisé en ce que la rotation du boîtier (121) par rapport à l'écrou (120) est libre. 7- Dispositif de mesure de vitesse selon la revendication 5, caractérisé en ce que la rotation du boîtier (221) par rapport à l'écrou (220) est indexée. 8- Dispositif de mesure de vitesse selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un émetteur (34, 35) prévu pour mettre en forme le signal issu de l'élément capteur fixe (32) et émettre le signal résultant en direction d'un récepteur (44, 45). 9- Ecrou d'axe de blocage de roue pour dispositif de mesure de vitesse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.