Brevet FR2981328A1 — publié le 20130419

Pédalage direct et inverse pour une bicyclette avec changement de vitesse automatique remplaçant le dérailleur et embrayage fonctionnant à très basse vitesse. Description. 1 Système de pédalage direct et inverse pour une bicyclette avec changement de vitesse automatique remplaçant le dérailleur et embrayage fonctionnant à très basse vitesse utilisant une roue à plots (16), le tout enfermé dans un boîtier carter rempli d'huile. Les deux roues(11) et (13) elles même entraînées par les bielles (9) et (10) font un mouvement alternatif de va et vient inférieur à un demi tour quelque soit le sens de rotation de la roue motrice (1). Les cliquets (17) et (18) des roues (11) et (13) dotés chacun d'un petit ressort pour s'appliquer 10 sur la roue dentée (12) comme dans une roue libre entraînent alternativement la roue (12). Les roues (11) et (13) sont montées sur roulements à billes par rapport à l'axe (8). La roue (12) est solidaire de l'axe (8) et de la roue (15) pour transmettre le mouvement à la roue entraînée (2) par le cliquet (14) 15 et la roue à plots (16). La roue (5) dans le carter est solidaire de la roue motrice (1) à l'extérieur du carter et est dotée d'un bras de longueur variable avec une petite bielle (6), ce qui modifie la course des grandes bielles (9) et (10) et entraîne un changement de vitesse. La petite bielle (6) est liée par 20 des roulements à billes sur ses deux axes. La longueur variable dépend de l'importance de l'effort ou du couple sur la roue motrice (1). Plus l'effort est important et plus le ressort avec amortisseur (19) s'allonge ce qui fait plier la petite bielle (6) et approche l'axe (7) de l'axe (3) de la roue motrice (1). 25 Quand la petite bielle (6) plie et l'axe (7) s'approche de l'axe (3), les courses des bielles (9) et (10) diminuent et les angles de rotation des roues (11) et (13) diminuent aussi ce qui équivaut à un changement de vitesse. Le ressort de rappel (19) de la petite bielle (6) est doté d'un amortisseur pour avoir un fonctionnement 30 régulier. Son ressort est enfermé dans un tube avec deux trous et avec un piston doté d'un trou. Les trois trous sont des fuites calibrées. La présence de plusieurs trous est nécessaire pour que l'amortisseur se remplisse d'huile quand on remplit le carter 1 d'huile. Le passage de l'huile dans les trous ralentit sans les bloquer les mouvements de variation de longueur du ressort. Les roues (1) et (2) entraînent chacune une chaîne au plateau du pédalier d'une part et au pignon arrière de la bicyclette d'autre part et sont à l'extérieur du carter. Les roulements à billes (3) et (4) permettent de passer à travers le carter. Ils sont de plus étanches pour empêcher toute fuite d'huile vers l'extérieur. Il n'y a aucune discontinuité dans l'effort transmis à la roue (12) et donc à la roue entraînée (2). On réalise ici un désaccouplement de la roue entraînée (2) de la roue motrice (1) si on tente de faire tourner la roue entraînée (2). Ce désaccouplement est réalisé par l'association de la roue (15) solidaire de la roue (12) et de l'axe (8) avec la roue (16) à plots solidaire de la roue entraînée (2). L'axe (8) est monté sur roulement à billes (20) par rapport au carter et est lié à la roue (16) par un autre roulement à billes. La rotation de la roue (15) fait basculer son cliquet (14) à cause du frottement hydrodynamique fluide subi par la palette (21) du cliquet (14) puisque tout le mécanisme est enfermé dans le carter rempli d'huile. Le cliquet (14) et la palette (21) sont solidaires par leur axe qui peut tourner à travers de la roue (15). Le basculement du cliquet (14) le fait accrocher sur un des plots de la roue (16) solidaire de la roue entraînée (2). La roue (16) et la roue (2) solidaires ensemble sont liées à l'axe (8) par un roulement à billes d'une part et au carter par le roulement à billes (4) d'autre part. L'huile assure un excellent graissage, un bon rendement mécanique et est nécessaire pour faire fonctionner l'accouplement des roues (15) et (16). Le cliquet (14) muni d'une palette (21) se déplaçant dans l'huile crée un frottement fluide dynamique proportionnel à la vitesse et donc nul si la roue (15) ne tourne pas. Un petit ressort de rappel (22) recentre le cliquet (14) si la roue (15) s'arrête de tourner ce qui est le cas quand le cycliste arrête de pédaler et que la roue motrice (1) ne tourne plus. Le cliquet (14) n'accroche plus sur un des plots de la roue (16) quand il est recentré. Dans ce cas le ressort de rappel désaccouple automatiquement la roue entraînée (2) qui peut alors tourner librement. La roue (2) tourne avec le roulement à billes étanche (4) passant à travers le carter. 40 Dans le montage de ce système sur une bicyclette, la roue motrice (1) est reliée au plateau par une première chaîne. 1 La roue entraînée (2) est liée au pignon de la roue arrière de la bicyclette par une seconde chaîne. Les roues (1) et (2) sont à l'extérieur du carter. Les forces de traction sur la roue motrice (1) et la roue entraînée (2) sont opposées si bien que la fixation du système sur la bicyclette pourra se faire de façon assez légère. Le dispositif d'accouplement et de désaccouplement des roues (15) et (16) permet de ne pas bloquer la roue arrière de la bicyclette si le cycliste marche à pieds et pousse sa bicyclette en arrière. Si on souhaite avoir une bicyclette avec changement de vitesse automatique sans pédalage inverse, il suffit de doter la roue motrice (1) d'une roue libre pour que l'effort du cycliste soit transmis seulement s'il pédale dans le sens direct. La tension du ressort avec amortisseur (19) peut être réglée avec une vis depuis l'extérieur du carter pour ajuster le comportement du changement de vitesses automatique à la force du cycliste. Cette vis se visse sur la roue (5) en calant la roue (5) dans une bonne position angulaire. Pour cela le cycliste ouvre un bouchon en haut du carter pour dévoiler l'accès à cette vis, fait tourner délicatement le pédalier pour que la vis soit en face de la lame du tournevis, serre plus ou moins cette vis pour régler la force du changement de vitesses automatique. Ce bouchon permet aussi de remplir le carter d'huile. Un second bouchon en bas du carter est prévu pour vider le carter de son huile lors d'une vidange. Tout le système : > peut être utilisé dans tout montage mécanique le nécessitant. Le système ne se limite pas à la bicyclette. REVENDICATIONS. 1 1) Système de pédalage direct et inverse pour une bicyclette avec changement de vitesse automatique remplaçant le dérailleur et embrayage fonctionnant à très basse vitesse caractérisé en ce qu'il utilise une roue à plots (16), le tout enfermé dans un boîtier carter rempli d'huile, les deux roues(11) et (13) elles même entraînées par les bielles (9) et (10) font un mouvement alternatif de va et vient inférieur à un demi tour quelque soit le sens de rotation de la roue motrice (1), les cliquets (17) et (18) des roues (11) et (13) dotés chacun d'un petit ressort pour s'appliquer sur la roue dentée (12) comme dans une roue libre entraînent alternativement la roue (12), les roues (11) et (13) sont montées sur roulements à billes par rapport à l'axe (8), la roue (12) est solidaire de l'axe (8) et de la roue (15) pour transmettre le mouvement à la roue entraînée (2) par le cliquet (14) et la roue à plots (16). 2) Système de pédalage selon la revendication (1) caractérisé en ce qu'il comprend une roue (5) dans le carter solidaire de la roue motrice (1) à l'extérieur du carter et dotée d'un bras de longueur variable avec une petite bielle (6), ce qui modifie la course des grandes bielles (9) et (10) et entraîne un changement de vitesse, la petite bielle (6) est liée par des roulements à billes sur ses deux axes, la longueur variable dépend de l'importance de l'effort ou du couple sur la roue motrice (1), plus l'effort est important et plus le ressort avec amortisseur (19) s'allonge ce qui fait plier la petite bielle (6) et approche l'axe (7) de l'axe (3) de la roue motrice (1), quand la petite bielle (6) plie et l'axe (7) s'approche de l'axe (3), les courses des bielles (9) et (10) diminuent et les angles de rotation des roues (11) et (13) diminuent aussi ce qui équivaut à un changement de vitesse, le ressort de rappel (19) de la petite bielle (6) est doté d'un amortisseur pour avoir un fonctionnement régulier, son ressort est enfermé dans un tube avec deux trous et avec un piston doté d'un trou, les trois trous sont des fuites calibrées, la présence de plusieurs trous est nécessaire pour que l'amortisseur se remplisse d'huile quand on remplit le carter d'huile, le passage de l'huile dans les trous ralentit sans les bloquer les mouvements de variation de longueur du ressort,1 les roues (1) et (2) entraînent chacune une chaîne au plateau du pédalier d'une part et au pignon arrière de la bicyclette d'autre part et sont à l'extérieur du carter, les roulements à billes (3) et (4) permettent de passer à travers le carter, ils sont de plus étanches pour empêcher toute fuite d'huile vers l'extérieur. 3) Système de pédalage selon la revendication (1) caractérisé par aucune discontinuité dans l'effort transmis à la roue (12) et donc à la roue entraînée (2). 4) Système de pédalage selon la revendication (1) caractérisé par un désaccouplement de la roue entraînée (2) de la roue motrice (1) si on tente de faire tourner la roue entraînée (2), ce désaccouplement est réalisé par l'association de la roue (15) solidaire de la roue (12) et de l'axe (8) avec la roue (16) à plots solidaire de la roue entraînée (2), l'axe (8) est monté sur roulement à billes (20) par rapport au carter et est lié à la roue (16) par un autre roulement à billes, la rotation de la roue (15) fait basculer son cliquet(14) à cause du frottement hydrodynamique fluide subi par la palette (21) du cliquet (14) puisque tout le mécanisme est enfermé dans un carter rempli d'huile, le cliquet (14) et la palette (21) sont solidaires par leur axe qui peut tourner à travers de la roue (15), le basculement du cliquet (14) le fait accrocher sur un des plots de la roue (16) solidaire de la roue entraînée (2), la roue (16) et la roue (2) solidaires ensemble ont liées à l'axe (8) par un roulement à billes d'une part et au carter par le roulement à billes (4) d'autre part, l'huile assure un excellent graissage, un bon rendement mécanique et est nécessaire pour faire fonctionner l'accouplement des roues (15) et (16), le cliquet (14) muni d'une palette se déplaçant dans l'huile crée un frottement fluide dynamique proportionnel à la vitesse et donc nul si la roue (15) ne tourne pas, un petit ressort de rappel (22) recentre le cliquet (14) si la roue (15) s'arrête de tourner ce qui est le cas quand le cycliste arrête de pédaler et que la roue motrice (1) ne tourne plus, le cliquet (14) n'accroche plus sur un des plots de la roue (16) quand il est recentré, dans ce cas le ressort de rappel désaccouple automatiquement la roue entraînée (2) qui peut alors tourner librement.1 5) Système de pédalage selon la revendication (1) caractérisé par le fait que sur une bicyclette, la roue motrice (1) est liée au plateau du pédalier par une première chaîne, la roue entraînée (2) est liée au pignon de la roue arrière de la bicyclette par une seconde chaîne, les roues (1) et (2) sont à l'extérieur du carter, les forces de traction sur la roue motrice (1) et la roue entraînée (2) sont opposées si bien que la fixation du système sur la bicyclette pourra se faire de façon assez légère. 6) Système de pédalage selon la revendication (1) caractérisé par le fait que quand on monte le système sur une bicyclette, le système d'accouplement et de désaccouplement des roues (15) et (16) ou (2) permet de ne pas bloquer la roue arrière de la bicyclette si le cycliste marche à pieds et pousse sa bicyclette en arrière. 7) Système de pédalage selon la revendication (1) caractérisé par le fait que l'on peut si on le souhaite avoir une bicyclette avec changement de vitesse automatique sans pédalage inverse. Il suffit de doter la roue motrice (1) d'une roue libre pour que l'effort du cycliste soit transmis seulement s'il pédale dans le sens direct. 8) Système de pédalage selon la revendication (1) caractérisé par le fait que la tension du ressort avec amortisseur (19) peut être réglée avec une vis depuis l'extérieur du carter pour ajuster le comportement du changement de vitesses automatique à la force du cycliste, cette vis se visse sur la roue (5) en calant la roue (5) dans une bonne position angulaire, pour cela le cycliste ouvre un bouchon en haut du carter pour dévoiler l'accès à cette vis, fait tourner délicatement le pédalier pour que la vis soit en face de la lame du tournevis, serre plus ou moins cette vis pour régler la force du changement de vitesses automatique, ce bouchon permet aussi de remplir le carter d'huile au moment d'une vidange, un second bouchon en bas du carter est prévu pour vider le carter de son huile lors d'une vidange.1 9) Système de pédalage selon la revendication (1) caractérisé par le fait que tout le système : > peut être utilisé dans tout montage mécanique le nécessitant, le système ne se limite pas à la bicyclette.