Brevet FR3098488A1 — publié le 20210115

Description Titre de l'invention : Perfectionnement pour vélo à assistance électrique [0001] La présente invention concerne un perfectionnement pour vélo à assistance électrique. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de refroidissement du moteur électrique d'assistance de vélo intégré au pédalier d'un vélo. [0002] Elle concerne plus particulièrement un système où la cartouche motoréducteur est to- talement intégrée dans le cadre au niveau du boîtier de pédalier afin que son intégration au cadre soit la plus discrète possible. Elle concerne notamment, les vélos comportant un boîtier de pédalier qui est essentiellement une structure de révolution dont les extrémités sont ouvertes pour permettre le passage de l'arbre et dont la paroi latérale, essentiellement fermée, sert d'ancrage aux différents tubes ou poutres qui constituent le cadre du vélo. [0003] Un dispositif d'assistance est généralement composé d'un moteur brushless triphasé associé à son codeur permettant de connaître la position angulaire de son rotor afin que son contrôleur associé puisse piloter l'intensité envoyée dans ses trois phases, la sortie de cc moteur est généralement connectée à un réducteur de vitesse afin d'augmenter le couple pouvant être transmis au pédalier. Afin de minimiser l'encombrement global et simplifier son montage, il est souhaitable que tous ces éléments soient intégrés à l'intérieur de la cartouche moteur. [0004] Chacun de ces éléments va générer des pertes d'énergie. Le moteur, lui-même, va générer des pertes par effet Joule de par la résistivité de ses bobinages, et son circuit magnétique va générer des pertes fer par courant de Foucault et par hystérèse magnétique. La somme des pertes ducs au moteur sont globalement supérieures à 10% de la puissance mécanique fournie tout en dépendant particulièrement des conditions de fonctionnement (Couple, Vitesse). Le contrôleur électronique de puissance va également générer des pertes de l'ordre de 5% notamment par la commutation des Mofsets de commande. Enfin, le réducteur va, lui aussi générer des pertes mécaniques par le frottement de ses engrenages. Ces pertes mécaniques qui augmentent généralement avec le rapport de réduction peuvent être estimées entre 5 et 10%. [0005] Au total, les pertes sont supérieures à 20% (rendement REVENDICATIONSDispositif de refroidissement (10) d'un moteur électrique (2) d'assistance, intégré au boîtier dc pédalier (3) du cadre (4) du vélo (1), ledit moteur électrique étant logé dans une cartouche métallique (22) logée dans le boîtier de pédalier, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement (10), est un élément métallique, comprenant unc paroi de refroidissement (11) portant unc pluralité d'ailettes de dissipation (12a, 12b, 12c......) de la chaleur et un pont thermique (17, 17'), et en ce que la paroi de refroidissement (10) est portée par le pont thermique (17, 17'), qui traverse la paroi latérale (14) du boîtier de pédalier (3) grâce à un trou (19, 19') pour que le pont thermique soit en contact avec la cartouche métallique (22) du moteur (pour constituer un pont thermique) afin de conduire la chaleur à la paroi de refroidissement (11), et en ce que le dispositif de refroidissement (10) est un élément indépendant et amovible par rapport au boîtier de pédalier. Dispositif de refroidissement (10) d'un moteur électrique (2) d'assistance de vélo intégré au boîtier de pédalier (18) du cadre (4) du vélo (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les ailettes de dissipation (12a, 12b, 12c,...), sont disposées parallèlement au sens du flux, en d'autres termes selon le plan général du cadre. Dispositif de refroidissement (10) d'un moteur électrique (2) d'assistance de vélo intégré au boîtier de pédalier (18) du cadre (4) du vélo (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pont thermique (17) fait corps avec la paroi de refroidissement (11). Dispositif de refroidissement (10) d'un moteur électrique (2) d'assistance de vélo intégré au boîtier de pédalier (18) du cadre (4) du vélo (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le pont thermique (17) est un élément indépendant de la paroi de refroidissement (11), qui est pris en sandwich entre la paroi de refroidissement (11) et la cartouche (22). Dispositif de refroidissement (10) d'un moteur électrique (2) d'assistance de vélo intégré au boîtier de pédalier (18) du cadre (4) du vélo (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement (10) avec son pont thermique (17, 17') est fixé à la cartouche (22) par au moins une vis (24, 25). 9 [Revendication 6] Dispositif de refroidissement (10) d'un moteur électrique (2) d'assistance de vélo intégré au boîtier de pédalier (18) du cadre (4) du vélo (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi de refroidissement (11) avec ses ailettes de dissipation (12a, 12b, ...), occupe au moins une partie du secteur angulaire (15) s'étendant entre le tube diagonal (5) et les bases arrière (7a, 7b) du boîtier de pédalier (3). [Revendication 7] Dispositif de refroidissement (10) d'un moteur électrique (2) d'assistance de vélo intégré au boîtier de pédalier (18) du cadre (4) du vélo (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, le secteur angulaire (15) s'étend selon un angle compris entre 90 et 180 degrés. [Revendication 8] Dispositif de refroidissement (10) d'un moteur électrique (2) d'assistance de vélo intégré au boîtier de pédalier (18) du cadre (4) du vélo (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pont thermique qu'il soit constitué par un seul pont thermique (17) ou de deux ponts thermiques (17, 17') a une section transversale dont la surface est avantageusement supérieure à 300 mm2. [Revendication 9] Dispositif de refroidissement (10) d'un moteur électrique (2) d'assistance de vélo intégré au boîtier de pédalier (18) du cadre (4) du vélo (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le matériau utilisé pour le pont thermique a une conductivité thermique X supérieure à 50 W.K '.m1, et est par exemple réalisé en alliage d'aluminium ou de magnésium. [Revendication 10] Dispositif de refroidissement (10) d'un moteur électrique (2) d'assistance de vélo intégré au boîtier de pédalier (18) du cadre (4) du vélo (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de la paroi de refroidissement qui est en contact avec l'air extérieur a une superficie supérieure à 300 cm2. [Revendication 11] Dispositif de refroidissement (10) d'un moteur électrique (2) d'assistance de vélo intégré au boîtier de pédalier (18) du cadre (4) du vélo (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement (10) épouse la forme de la paroi (14) du boîtier (3) du pédalier. [Revendication 12] Cadre (4) pour vélo (1), caractérisé en ce qu'il comprend le dispositif de refroidissement d'un moteur électrique (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes. [Revendication 13] Vélo (1) équipé du cache (4) selon la revendication précédente.