Brevet FR3012269A1 — publié le 20150424

Générateur électrique (dynamo) de vélo dont le rotor est la jante d'au moins une roue, la dite jante étant munie d'insert(s) magnétique(s), qui fournisse(nt) l'induction nécessaire à un stator associé. L'invention concerne un générateur électrique (appelé plus communément dynamo) de vélo constitué d'un rotor et d'un stator, le dit rotor étant la jante de la roue, le dit générateur peut par exemple : s'il est positionné sur la roue avant, alimenter directement (éventuellement) le phare, et/ou s'il est positionné sur la roue arrière, alimenter directement (éventuellement) le feu rouge. Pour cela la dite jante est munie d'au moins un insert magnétique (en ferrite par exemple), l'ensemble constituant ainsi un rotor de générateur électrique, en vue de fournir une induction électromagnétique à un stator de générateur électrique qui lui est associé et qui est fixé sur la fourche ou le cadre du dit vélo, ce qui permet de produire un courant électrique qui peut alimenter par exemple et de 15 préférence, un éclairage avant (phare) et/ou un éclairage arrière (feu rouge), et éventuellement des clignotants, une sonnette, un GPS... Traditionnellement, les moyens d'alimentation électrique pour l'éclairage (phare) ou la signalisation (feu rouge, et éventuellement clignotants et sonnettes) sont confiés à différents types de source d'énergie: 20 - Par un alternateur à aimants permanents (appelé communément dynamo, mais aussi appelé ainsi dans le texte concernant l'invention), entraîné par friction par le flan du pneu et qui tourne relativement vite, ce qui permet à la dynamo d'être de petite taille, et d'un coût de réalisation assez bas. Ce type de générateur a pour inconvénients majeurs d'être bruyant, parfois délicat à mettre en mode de 25 fonctionnement (le pivotement de la dynamo est quelquefois aléatoire...!) et surtout peu fiable les jours d'intempéries (pluie...), - Par une dynamo (qui là aussi est en fait un alternateur à aimants permanents) intégrée dans le moyeu avant (de préférence), ce qui améliore la fiabilité, mais qui nécessite un bobinage du stator assez important, ce qui le rend relativement lourd, 30 encombrant et onéreux. - Par une pile ou un accumulateur (batterie), qui nécessite une surveillance et un entretien fréquent, rébarbatif et fastidieux... - Par capteur solaire (petit :panneau photovoltaïque) associé le plus souvent à un accumulateur, mais aussi parfois associé en plus à une petite dynamo 35 actionnable manuellement en cas de panne de courant. Là aussi cela peut être -2- 3012269 rébarbatif et fastidieux... - Par effet d'induction direct entre une jante en alliage d'aluminium et une dynamo, mais du fait du pouvoir électromagnétique vraiment très faible de l'aluminium, le bobinage du stator doit avoir un noyau magnétique, le tout devant 5 être assez important pour fournir un courant suffisant à l'alimentation d'un éclairage par «LED» (diode électroluminescente). La dynamo et en particulier la jante selon l'invention permettent de remédier à ces inconvénients. En effet, la jante munie d'au moins un insert magnétique (le rotor 10 électromagnétique) et la dynamo (stator) qui lui est associée, constituent un générateur de courant à la fois performant, léger, fiable, économique et sans entretien ni intervention particulière pour la mise en fonctionnement. De plus la dimension relativement petite du stator, permet qu'il soit fixé très avantageusement à des endroits particulièrement stratégiques, libérant ainsi des possibilités nouvelles de design, notamment pour la suspension avant ou les freins quand ils sont de type « V.Brake ». Dans son mode de réalisation préférentielle, le profil (section) extrudé de la jante en alliage d'aluminium, n'a pas besoin d'être modifié, ni son process de fabrication. Il suffit de remplacer (ou de loger à suivre au moins dans une des deux 20 cavités de la jante recevant les inserts de liaison) au moins un des deux inserts de liaison (qui maintien la jante bouclée) par un insert en matériaux magnétique, qui fournira l'induction nécessaire à la dynamo pour qu'elle génère un courant électrique relativement important en regard des autres modes d'alimentation d'éclairage énoncés précédemment. 25 Les dessins annexes illustrent l'invention : La figure 1 représente vue de coté une roue de vélo selon l'invention. La figure 2 représente une coupe (selon AR) de la figure 1. La figure 3 représente une vue de détail D de la figure 2. La figure 4 est une vue de face de la figure 1. 30 La figure 5 représente une coupe (selon BB) de la figure 4. En référence à ces dessins la roue de vélo (1) comporte de façon individuelle ou monobloc : une, jante (2), reliée à un moyeu (4) par des rayons (3). La dite jante (2) (si elle est du type profilé d'aluminium extrudé puis roulé) est bouclée préférentiellement par au moins une liaison réalisée par un (des) insert(s) 35 (5) introduit(s) en force. -3- Selon un premier mode de réalisation, le(s) inserts magnétique(s) (5) sont logés en lieu et place des inserts traditionnellement utilisés pour maintenir bouclé après roulage un profilé d'alliage d'aluminium. Préférentiellement et comme indiqué sur les figures 4 et 5, le(s) insert(s) magnétique(s) constitue(nt) un secteur (5) de cercle (un arc) d'environ 30 à 40° qui outre leur rôle d'induction permet(tent) le maintien bouclé de la jante (2). Selon un autre mode de réalisation, le(s) insert(s) magnétique(s) est(sont) logé(s) à droite et/ou à gauche du(des) insert(s) (5), de façon continue (en une pièce) ou séquentielle (en plusieurs morceaux égaux ou non, et éventuellement séparés par des intercalaires en matière plastique) dans la(les) cavité(s) qui reçoit(vent) en l'occurrence des inserts traditionnels en acier dans la zone de liaison des deux extrémités du profilé en alliage d'aluminium. Dans ce cas, le(s) dit(s) insert(s) sont réalisé(s) préférentiellement dans un matériau magnétique relativement souple (caoutchouc magnétisé par exemple). D'une manière plus générale l'insert magnétique peut être constitué de plusieurs zones magnétiques (segments, plots, pastilles...) réparties régulièrement (ou non) à la périphérie latérale de la jante (2). Selon une variante particulièrement intéressante pour les roues monoblocs, le(s) insert(s) magnétique(s) est(sont) constitué(s) par un anneau (total ou partiel 20 et de section indifférente), et est(sont) noyé(s) dans le(s) flan(s) des jantes en matériaux composites (carbone, ABS...) ou alliage divers (aluminium, magnésium...). Selon un mode de réalisation particulier, au moins un insert magnétique est placé de chaque coté de la jante (2) (un à droite et un à gauche), afin de créer des 25 champs magnétiques d'induction à deux stators de dynamo placés de part et d'autre de la roue (2). Selon une variante intéressante, le stator de la dynamo qui coopère avec le(s) insert(s) magnétique(s) porte directement une source de lumière (« LED » ou ampoule classique) qui assure l'éclairage avant (phare) et/ou la signalisation (feu 30 rouge, clignotants). D'une façon avantageuse, le moyen de fixation du dit stator à la fourche ou au cadre, utilise les tasseaux de frein (« V.Brake » ou « cantilever ») solidaire de la dite fourche et du dit cadre, le dit moyen de fixation disposera d'une lumière transversale qui permet le réglage de l'entrefer entre la jante/rotor et le dit stator. -4- 3012269 D'une façon très avantageuse, le stator de la dynamo qui coopère avec le(s) dit(s) insert(s) magnétique(s) (rotor), sera logé dans l'axe de pivotement du balancier d'une fourche avant à balancier(s) monobras ou double bras. Si le balancier est à double bras, un à droite et un à gauche de la roue, un stator de 5 dynamo pourra être placé dans chacun des axes de pivot. Pour perfectionner cet avantage précédent, le stator aura préférentiellement son positionnement coaxial de l'axe de basculement du bras oscillant qui est aussi coaxial du moyen de rappel élastique de la suspension à balancier qui est de type « Rosta® », c'est-à-dire à blocs élastomères coaxiaux du dit axe de basculement 10 du bras oscillant. Dans le cas précédent ou le stator de dynamo a son positionnement coaxial du moyen de rappel élastique de la suspension avant, il est possible aussi d'incorporer le moyen d'éclairage (phare) grâce à une ouverture dans la partie mobile du bras oscillant qui laisse passer le faisceau de lumière du dit phare, 15 quelque soit le degré de pivotement du dit balancier (bras oscillant). A titre d'exemple non limitatif, la jante pour roue de vélo (rotor de dynamo) selon l'invention associée à un stator de dynamo permettra d'alimenter directement ou accouplé à un accumulateur (batterie) un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation arrière et/ou une sonnette et/ou des clignotants et/ou tout système nécessitant une alimentation électrique solidaire ou non du vélo (compteur kilométrique, GPS, téléphone...) Le générateur électrique et plus particulièrement la jante (rotor du générateur) pour roue de vélo selon l'invention est particulièrement destinée aux bicyclettes équipées d'un dispositif d'éclairage (phare et feu rouge). REVENDICATIONS1) Générateur (dynamo) électrique pour vélo, qui est constitué d'un rotor et d'un stator ; au moins une des roues (1) du dit vélo comprend une jante (2), des rayons (3) et un moyeu (4), caractérisé en ce que la dite jante (2) constitue le rotor du générateur électrique (dynamo), car elle est munie d'au moins un insert magnétique qui permet (sans contact) lors de la rotation de la dite roue (2), de fournir une induction à un stator de dynamo qui est fixé latéralement sur la fourche ou le cadre à proximité de la dite jante (2). 2) Générateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dit insert 10 magnétique soit au moins un des deux inserts (5) qui constituent les segments (arc) de cercle qui permettent de maintenir fermé le bouclage du profilé en alliage d'aluminium de la dite jante (2). 3) Générateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dit insert magnétique constitué par un anneau (total ou partiel et de section indifférente) soit 15 noyé dans la jante (2) à proximité du flan de la dite jante (2) qui sert traditionnellement de piste de frein. 4) Générateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dit insert magnétique est constitué de plusieurs zones (segments, plots, pastilles...) réparties régulièrement (ou non) à la périphérie latérale de la jante (2), 20 éventuellement, ces zones magnétiques sont maintenues séparées par des intercalaires en matière plastique. 5) Générateur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'au moins un insert magnétique soit placé de chaque côté de la jante (2) (un à droite et un à gauche), afin de créer des champs magnétiques d'induction à deux stators de 25 dynamos placés de part et d'autre de la jante (2). 6) Générateur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le stator de la dynamo qui coopère avec le(s) insert(s) magnétique(s) porte directement une source de lumière (« LED » ou ampoule classique) qui assure l'éclairage avant (phare) et /ou la signalisation (feu rouge, 30 clignotants). 7) Générateur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le stator de la dynamo possède un moyen de fixation à la fourche ou au cadre qui utilise les tasseaux de frein (« V.Brake » ou « Cantilever ») solidaire de la dite fourche ou du dit cadre, le dit moyen de fixation disposera 6 3012269 d'une lumière transversale qui permet le réglage de l'entrefer entre la jante/rotor (2) et le dit stator. 8) Générateur selon les revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le stator de la dynamo soit positionné coaxialement de l'axe de basculement du bras 5 oscillant d'une suspension à balancier. 9) Générateur selon la revendication 8 caractérisé en ce que le stator de la dynamo soit positionné coaxialement de l'axe de basculement du bras oscillant d'une suspension à balancier, dont le moyen de rappel élastique est du type « Rosta® », c'est-à-dire à blocs élastomères du dit axe de basculement du bras oscillant. 10) Générateur selon la revendication 9 caractérisé en ce que le stator de la dynamo soit positionné coaxialement de l'axe de basculement du bras oscillant d'une suspension à balancier qui est munie d'un moyen de rappel élastique, qui permet aussi d'incorporer le moyen d'éclairage (phare) grâce à une ouverture réalisée dans la partie mobile du bras oscillant qui laisse passer le faisceau de lumière du dit phare.