Brevet FR3113397A1 — publié le 20220218

L’invention concerne le fait de pouvoir remplacer un système d’entrainement mécanique traditionnel composé d’une chaine à maillons métalliques, d’une ou plusieurs couronnes avants et d’un ou plusieurs pignons arrières par un système composé d’une ou plusieurs poulies avant, d’une ou plusieurs poulies arrière, d’une courroie crantée et ce, sans fragiliser la structure des tubes haubans et de bases du vélo. KIT D’ENTRAINEMENT PAR COURROIE Dispositif d’entrainement à courroie permettant de déplacer un vélo tout terrain de type BMX, VTT et tous leurs dérivés. L’innovation se porte sur le fait de placer la poulie arrière à l’extérieur du tube de base et du tube hauban afin que la courroie puisse être montée sur la poulie avant et arrière tout en respectant un alignement parfait entre les deux. Si le système d’entrainement par chaîne est apparu sur le vélo en 1879 grâce à son inventeur Henry-John Lawson, celui à courroie crantée est beaucoup plus récent puisque introduit en 1980 par la société Bridgestone Picnica sur son vélo pliable. À ce jour, ce dernier système est uniquement utilisé (hors prototypes des marques de BMX tels que Yess en 2015 ou URP en 2017) sur des vélos destinés au cyclotourisme, à la course routière et de piste. Par ailleurs ce système d’entrainement par courroie est toujours monté comme son homologue à chaine c’est-à-dire de part et autre du tube de base. En effet si la traditionnelle chaîne à maillons métalliques possède une attache rapide mobile composée d’un maillon de chaîne, d’une platine et d’une épingle permettant d’ouvrir et de refermer cette dernière afin de pouvoir la faire passer de part et d’autre du tube de base côté plateau(x)/pignon(s) et de la refermer, la courroie ne le permet pas. En effet, cette dernière est fabriquée en une seule pièce (sans coupure). Pour permettre d’utiliser ce système d’entrainement à courroie, le constructeur est soit obligé de couper le tube hauban ou le tube de base soit rajouter une pièce structure afin d’unir mécaniquement ses deux tubes situé côté poulies afin de permettre à la courroie de se positionner de part et autre du tube de base et ce, afin de pouvoir l’installer sur les deux poulies. Cette coupure du tube est « consolidée » via le rajout d’une pièce (platine) fixée par vis et permettant de joindre les deux extrémités de ce même tube. Si ce système est parfaitement adapté pour des vélos ayant toujours les roues posées sur le sol. Sur un Vélo Tout Terrain tel que le BMX, VTT et tous leurs dérivés c’est tout simplement impossible et pour cause. En effet ces vélos étant conçus pour être utilisé dans des environnements faits majoritairement de bosses plus ou moins surélevées, la fragilité qui serait apportée sur une partie du tube hauban, de base ou les deux ne résisteraient pas à la réception des sauts car ce, ou, ces tubes pourraient se déformer voire se casser. Afin de palier à ce problème, l’innovation se porte sur le fait de placer la poulie arrière à l’extérieur du tube de base et du tube hauban afin que la courroie puisse être montée sur la poulie avant et arrière tout en respectant un alignement parfait entre les deux. Cette prouesse technique résulte dans le fait que les tubes de bases et haubans soient assemblés symétriquement par rapport à l’axe longitudinal de l’ensemble du cadre du vélo. Si la poulie avant dentelée et la courroie proviennent du commerce, son support et la flasque sont entièrement redessinés afin de s’harmoniser avec l’ensemble des pièces du vélo. Quant au système de poulie arrière, seule la poulie crantée provient du commerce. Cette dernière est fixée sur un support poulie possédant un roulement mécanique intégré et l’ensemble vient s’insérer à l’intérieur (centre) de la poulie crantée. Afin d’éviter tout mouvement latéral intrusif de l’axe de la roue vers l’extérieur, des entretoises bagues et rondelles suffisamment dimensionnées sont montées sur l’axe de la roue arrière. Ce dernier passe à l’intérieur du moyeu de roue où est installée la cassette et les différents roulements mécaniques achetés dans le commerce. Afin de pouvoir tendre la courroie, il est installé de part et autre le moyeu de roue des tendeurs de courroie dont celui situé à l’opposé de la poulie est équipé d’un roulement mécanique. Pour permettre à l’ensemble, y compris la roue complète (rayons, jante, chambre à air et pneu), de tourner à 360°, des rondelles et écrous situés à chaque extrémité de l’axe de roue permettent de serrer l’ensemble entre les tubes haubans et de bases. « Matériaux utilisés » De par l’utilisation de ce système, l’ensemble des pièces pourront être fabriquées soit en aluminium, soit en titane, soit en magnésium ou tout autre matériau adapté aux contraintes du produit. « Pré-industrialisation » Avant une pré-industrialisation du système, des plans réalisés par le biais d’un logiciel de Conception Assistée par Ordinateur (CAO) ont permis de se rendre compte de l’esthétique et du rendu final de l’ensemble. De plus, des contraintes physiques et mécaniques ont été appliquées grâce à ce logiciel afin d’analyser les impacts géométriques et ergonomiques. Cette étape très importante a permis de déceler les éventuels points critiques. Une fois ces études techniques validées par d’éventuelles modifications, les pièces seront produites unitairement en Fabrication Assistée par Ordinateur (FAO) (tournage, fraisage, ébavurage, traitement de surface,…) afin de pouvoir les assembler sur le vélo de type BMX. Afin de s’assurer d’une qualité et d’une régularité de fabrication, d’assemblage et d’une traçabilité des pièces produites, seules des entreprises certifiées ISO 9001 seront choisies. Toutes ces étapes sont indispensables pour la mise en fabrication industrielle du système ; système qui devra apporter satisfaction (esthétique, technique et de sécurité) aux futurs utilisateurs. « IMPORTANT » Si toutes les pièces qui composent le système d’entrainement par courroie sont conçues et développées en interne, seule la partie dentelée de la poulie avant, la poulie arrière et la courroie sont achetées chez un fabricant spécialisé et propriétaire de brevets. Cet ensemble de pièces est dimensionné en fonction du profil de l’utilisateur et adaptable sur les pièces présentées sur le dessin N°4. « Avantages du système » aucun affaiblissement structurel du cadre du vélo tout terrain (BMX, VTT et tous leurs dérivés) gain de poids environ 200 grammes par rapport à une chaine métallique accès à la courroie en cas de remplacement ou de réparation facile et rapide fonctionnement silencieux du système absorption des à-coups de transmission (prise directe sans aucun flottement) aucune graisse ou lubrifiant « Essais » Afin de se rendre compte de l’efficacité du système, des essais « grandeur nature » appelés phase de prototypage seront réalisés avec des pilotes licenciés de BMX Race et sur des terrains de bicross. Outre les photos et vidéos au sol et en aérien, une fiche d’évaluation sera remise à chaque utilisateur afin de recueillir leurs impressions, suggestions et critiques après leurs retours essais. L’objectif étant d’apporter un produit performant pour faciliter le pilotage, la maintenance et réduire le poids du vélo. « Les dessins » représente un cadre de vélo et le nom de toutes les parties qui le composent représente une attache rapide de chaine à maillons métalliques et le nom des différentes pièces qui la composent représente une courroie crantée représente le passage traditionnel d’une chaine à mallons métalliques de part et autre le tube de base et le tube hauban représente les différents systèmes utilisés pour permettre le passage de courroie crantée de part et autre le tube de base et le tube hauban représente une vue globale arrière du système à entrainement par courroie proposé et en place sur un BMX représente une vue du système à entrainement par courroie propose représente une vue éclatée du système à entrainement par courroie avec le nom des différentes pièces qui le composent NOMENCLATURE : #1 Moyeu de roue avec cassette et roulements mécaniques intégrés #2 Poulie avant de commerce #3 Flasque #4 Support poulie #5 Poulie arrière de commerce #6 Courroie crantée #7 Rondelle #8 Support poulie arrière avec roulement mécanique intégré #9 Écrou #10 Entretoise #11 Tendeur de courroie #12 Roulement #13 Axe de roue Dispositif d’entrainement à courroie permettant de déplacer un vélo tout terrain de type BMX, VTT et tous leurs dérivés. L’innovation se porte sur le fait de placer la poulie arrière à l’extérieur du tube de base et du tube hauban afin que la courroie puisse être montée sur la poulie avant et arrière tout en respectant un alignement parfait entre les deux. Cette prouesse technique résulte dans le fait que les tubes de bases et haubans soient assemblés symétriquement par rapport à l’axe longitudinal de l’ensemble du cadre du vélo. Si la poulie avant dentelée et la courroie proviennent du commerce, son support et la flasque sont entièrement redessinés afin de s’harmoniser avec l’ensemble des pièces du vélo. Quant au système de poulie arrière, seule la poulie crantée provient du commerce. Cette dernière est fixée sur un support poulie possédant un roulement mécanique intégré et l’ensemble vient s’insérer à l’intérieur (centre) de la poulie crantée. Afin d’éviter tout mouvement latéral intrusif de l’axe de la roue vers l’extérieur, des entretoises, écrous et rondelles suffisamment dimensionnés sont montés sur l’axe de la roue arrière. Ce dernier passe à l’intérieur du moyeu de roue où sont installés la cassette et les différents roulements mécaniques achetés dans le commerce. Afin de pouvoir tendre la courroie, il est installé de part et autre le moyeu des tendeurs de courroie dont celui situé à l’opposé de la poulie est équipé d’un roulement mécanique afin de permettre à l’ensemble, y compris la roue, une fois serré via des rondelles et écrous entre les tubes haubans et de bases, de tourner à 360° Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qui concerne le fait de pouvoir installer un système d’entrainement par courroie sans fragiliser la structure du cadre (coupure du tube hauban et/ou du tube de base côté poulie) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les deux tubes haubans et les deux tubes de bases sont assemblés par soudures sur le tube de selle et le boitier de pédalier de manière symétrique par rapport à l’axe longitudinal de l’ensemble du cadre et fourche du vélo Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la poulie avant est composée de trois parties (support poulie #4, poulie crantée #2 et flasque #3). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la poulie crantée #6 avant peut être différente tant en diamètre qu’en nombre de dents et ce, en fonction de la taille de l’utilisateur Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la poulie arrière #5 est installée à l’extérieur du tube de base et du tube hauban Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la poulie arrière #5 est montée sur un support possédant un roulement mécanique #8 Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la poulie arrière #5 et son support #8 soient montés sur l’axe de roue arrière #13 Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyeu de roue arrière #1 possédant en son intérieur des roulements mécaniques et cassette soit également installé sur cet axe de roue #13 Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que deux tendeurs de courroie #11 dont un épaulé par un roulement mécanique #12 soient également installés sur cet axe de roue #13 Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l’ensemble des éléments mécaniques (pièces) indiqués dans les revendications 7, 8, 9 et 10 soit assemblés avec les rayons, la jante, la chambre à air et le pneu arrière le tout fixé par des écrous #9, entretoises #10, intermédiaires et rondelles #7 et écrous #9 permettant de bloquer l’ensemble avec les deux tubes haubans et les deux tubes de bases Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la liaison entre la poulie avant #2 et la poulie arrière #5 soit assurée par une courroie crantée #6 Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la courroie crantée #6 est positionnée sur la poulie avant #2 et arrière #5 tout en respectant un alignement parfait et à une distance « standard » du pied et du mollet de l’utilisateur