Brevet FR3139545A1 — publié le 20240315

L’invention concerne un dispositif (100) d’équilibrage de pression pour engin de mobilité, disposé dans un logement (311) étanche, le dispositif comportant un tube (110) externe et une bague (120) de fixation du tube externe (110), le tube (110) externe comportant une première extrémité (112) ouverte vers l’extérieur du logement (311) du boitier (30) et une deuxième extrémité (111) ouverte vers l’intérieur du logement (311), la deuxième extrémité (111) ouverte vers l’intérieur du logement (311) comporte un logement (117) de vissage formé à deuxième extrémité (111) du tube externe (110), une ouverture (15) étant formé au centre du logement pour le passage des gaz de surpression ou de l’air, tout en limitant le passage de l’huile. Figure à publier avec l’abrégé : 7 Dispositif d’équilibrage de pression pour engin de mobilité La présente invention concerne le domaine des dispositifs d’équilibrage de pression, et plus particulièrement un dispositif d’équilibrage de pression d’un boitier de dispositif de changement de vitesses pour un engin de mobilité utilisant au moins une propulsion électrique, et par exemple un vélo à assistance électrique. Un tel engin de mobilité comporte ainsi une boite de vitesses composée d’un boitier dans lequel est disposé le dispositif de changement de vitesses. Pour son bon fonctionnement, le dispositif de changement de vitesse est disposé dans un fluide du type huile. Un effet de la présence de ce fluide est l’augmentation de pression, dans le boitier, provoquée soit par le réchauffement du fluide, soit par les variations naturelles de la pression extérieure, notamment dues à l’altitude. Il est donc nécessaire d’évacuer ce surplus de pression. Il est connu d’utiliser des dispositifs d’équilibrage de pression du moteur pour des véhicules automobiles. Le rôle du dispositif consiste alors à évacuer les vapeurs d'eau et d'huile moteur pour éviter une surpression du carter d'huile et d'éventuels dépôts d'eau dans l'huile. Ce dispositif d’équilibrage est souvent formé par ouverture partiellement obturée par un bouchon ventilé, un filtre ou un condenseur. L’inconvénient de ces dispositifs de l’art antérieur, est qu’ils ne sont pas prévus pour être utilisé dans n’importe quelles positions, et ne sont donc pas utilisables dans des engins de mobilité du type par exemple vélo à assistance électrique. En effet, un engin de mobilité à assistance électrique peut, dans certains cas, être dans des positions autre que la position standard de roulage, c’est-à-dire la position où l’ouverture du dispositif est au-dessus du niveau du liquide, de façon à ce que l’huile ne puisse pas s’échapper du boitier. Par exemple, lors de réparation, de transport, l’engin peut être disposé à l’envers ou couché sur le côté, et dans ce cas les dispositifs connus ne peuvent plus jouer leur rôle d’équilibrage de pression car ils sont immergés dans l’huile. De plus, cela entraine des fuites d’huile par le dispositif lui-même. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l’art antérieur en proposant un dispositifs d’équilibrage de pression adapté à tous les engins de mobilité. Pour cela la présente invention propose un dispositif d’équilibrage de pression pour engin de mobilité, disposé dans un logement étanche, le dispositif comportant un tube externe et une bague de fixation du tube externe, le tube externe comportant une première extrémité ouverte vers l’extérieur du logement du boitier et une deuxième extrémité ouverte vers l’intérieur du logement, la deuxième extrémité ouverte vers l’intérieur du logement comporte un logement de vissage formé à deuxième extrémité du tube externe, une ouverture étant formé au centre du logement pour le passage des gaz de surpression ou de l’air, tout en limitant le passage de l’huile. En effet, dans certains cas, par exemple lors de l’utilisation ou suivant les zones de stockage du vélo, la température de l’huile augmente, ce qui augmente la pression dans le premier logement. Le dispositif d’équilibrage de pression permet de réguler la pression à l’intérieur du premier logement. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif d’équilibrage de pression est disposé de façon à ne pas être en contact avec de l’huile, ou équivalent, présente dans le logement de l’engin de mobilité. Selon un mode de réalisation de l’invention, la bague de fixation du tube externe est disposée au niveau de la deuxième extrémité du tube externe et dépasse du tube de façon à s’insérer dans l’épaisseur du logement du boitier. Selon un mode de réalisation de l’invention, la bague comporte un deuxième rebord interne sur lequel prend appuie un élément de filtration. Dispositif (Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de filtration est maintenu en place par un couvercle comportant une ouverture en son centre. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément (130) de filtration est une membrane gore-tex ®. Selon un mode de réalisation de l’invention, la bague de fixation comporte sur sa face externe insérée dans le tube externe un premier filetage coopérant avec un deuxième filetage formé sur la face interne du tube externe. Selon un mode de réalisation de l’invention, un joint est disposé au niveau des filetages pour maintenir l’étanchéité par rapport à l’extérieur du logement. L’invention concerne également un engin de mobilité, notamment engin de mobilité à assistance électrique, comportant un dispositif d’équilibrage de pression selon l’invention. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’engin est un vélo à assistance électrique. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: la est une vue d’ensemble d’un engin de mobilité selon un des aspects de l’invention, la est une vue en élévation du boitier comportant l’ensemble de transmission de l’engin de mobilité de la 2a) selon une première face, 2b) selon une deuxième face, la est une vue en coupe de l’ensemble de transmission, la est une vue en coupe en élévation du dispositif de changement de vitesse, la est une vue en coupe de l’arbre de l’ensemble de transmission, la est une vue en coupe de l’intérieur du boitier comportant un dispositif d’équilibrage de pression selon l’invention, la est une vue en coupe du dispositif d’équilibrage de pression selon l’invention, la est une vue en élévation d’une partie du dispositif d’équilibrage de pression selon une variante de réalisation de l’invention, la est une vue en élévation du dispositif d’équilibrage de pression selon une variante de réalisation de l’invention. la est une vue en élévation du dispositif d’équilibrage de pression selon une autre variante de réalisation de l’invention. La illustre un engin de mobilité 1 selon un des aspects de l’invention. L’engin 1 est ici un vélo à assistance électrique comportant un moteur électrique 2. Le moteur électrique 2 est agencé pour assurer une partie de la propulsion de l’engin. Le vélo comporte au moins deux roues 3, 3 ‘auxquelles est fournie une force motrice, par l’intermédiaire de deux pédales ou équivalent tournant autour d'un axe de pédalier d’axe Xp qui entraîne la roue arrière par exemple par une chaîne, ou tout autre moyen de transmission lors de son utilisation. L’engin 1 comporte également une unité de pilotage 4 ainsi que plusieurs capteurs 5, 5’, 5’’, situés par exemple au niveau du pédalier, sur le cadre du vélo ou au niveau d’une roue 3, 3’. L’engin 1 ici représenté comporte également un dispositif de stockage d’énergie sous forme d’une batterie 6, un système d’éclairage 7, un pédalier 8 d’axe Xp, un système de localisation et/ou navigation 90 ainsi qu’un système interface homme-machine 91 comportant notamment un écran tactile apte à afficher des informations pour et/ou prendre en compte les demandes dudit utilisateur. Le système interface homme-machine 91 est en particulier relié au système de localisation 90 et sert d’interface de navigation. L’invention n’est pas limitée à un système interface homme-machine particulier, et peut comporter tout système connu de l’homme du métier. Les roues 3, 3’ sont munies d’un système de freinage 31, comportant par exemple des freins à disque 32. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ensemble de transmission 10 est au moins en partie logé dans un boîtier 30 illustré ici positionné au niveau du pédalier 8 dont l’axe Xp est confondu avec l’axe de sortie X v du dispositif de changement de vitesse 20. L’engin 1 comporte un ensemble de transmission 10 visible . L’ensemble de transmission 10 comporte un dispositif de changement de vitesse 20 selon l’invention et le moteur électrique 2 pour fournir une partie de la puissance pour la propulsion de l’engin 1. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de changement de vitesse 20 illustré et comporte au moins 2 rapports, et par exemple 7 rapports entre un premier rapport dit rapport n°1 et un rapport supérieur dit rapport n°7. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de changement de vitesse 20 comporte une série de sept pignons de sortie 60 d’axe X v, de référence F1 à F7, solidaires en rotation d’un arbre creux 40 et une série de sept pignons d’entrée 50, de référence FR1 à FR7 agencés pour tourner librement autour d’un arbre de pédalier 80. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’arbre de sélection 40 illustré à loge une navette 41 entourant une vis sans fin 21 du dispositif de changement de vitesse 20. Selon une variante de l’invention, le dispositif de changement de vitesse 20 comporte un train épicycloïdal. L’engin 1 selon l’invention, comporte un actionneur de changement de vitesse 70 agencé pour déplacer la navette 41 le long de la vis sans fin 21 par une liaison cinématique hélicoïdale, entre au moins 2 positions et par exemple entre 7 positions de P 1 à P 7 et engager un rapport sélectionné. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’actionneur de changement de vitesse 70 comporte des moyens électriques de déplacement de la navette 41, sous forme d’un motoréducteur. Celui-ci comporte un moteur 81 et un réducteur 82. Selon un mode de réalisation de l’invention, le motoréducteur comporte également un pignon 22 sur l’axe de la vis sans fin 21, un pignon 22’ intermédiaire et un pignon 22’’’ sur l’axe du moteur 81. Selon un mode de réalisation de l’invention, la navette 41 est configurée pour, lors de son déplacement, se positionner sous le pignon du rapport sélectionné, et enclencher ce rapport. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de changement de vitesse 20 comporte au niveau de l’arbre de sélection 40 au moins deux cliquets 42 illustrés et par exemple pour un engin 1 à 7 vitesses, comporte sept cliquets 42. Chaque cliquet 42 est associé à un dispositif de soulèvement 43 permettant de soulever le cliquet via la navette 41, et à enclencher le rapport sélectionner via les pignons d’entrée et de sortie Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de changement de vitesse 20 comporte au moins une série d’au moins sept cliquets 42 disposés les uns à la suite des autres selon l’axe longitudinale Xv de l’arbre de sélection 40. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de changement de vitesse 20 comporte trois séries d’au moins sept cliquets disposés les uns à la suite des autres selon l’axe longitudinale Xv de l’arbre de sélection 40. Les séries étant disposées à 120 degrés l’une de l’autre autour de l’arbre de sélection 40. Les cliquets 42 ont une forme configurée pour coopérer avec les pignons d’entrée Fri. Lorsque la vitesse est sélectionnée, la navette 41 est positionnée sous le pignon d’entrée Fr I correspondant au rapport i sélectionné, qui est alors bloqué en rotation par un des cliquets 42, et engrène avec le pignon correspondant de sortie. Selon un mode de réalisation de l’invention, le maintien des cliquets 42 est réalisée par une bague de maintien. Lors de l’utilisation de l’engin, la navette 41 permet de sélectionner le rapport choisi qui va enclencher un pignon d’entrée Fri via un cliquet 42. Le pignon d’entrée Fri engrène ensuite avec un pignon de sortie Fi. Selon un mode de réalisation non illustré, la navette 41 est apte à prendre une position dite position neutre P0 pour laquelle aucun rapport de vitesse n’est engagé. Les et illustrent plus en détail le boîtier 30 de l’engin de mobilité 1 de la . Le boitier 30 comporte au moins deux logements 311, 312. Un premier logement 311 agencé pour loger les engrenages du dispositif de changement de vitesse 20 et un deuxième logement 312 pour loger le moteur électrique, le réducteur, l’actionneur de changement de vitesse et l’unité de pilotage de l’engin de mobilité. Selon un mode de réalisation de l’invention, le boitier comporte un premier logement 311 agencé pour loger les engrenages du dispositif de changement de vitesse 20 et au moins deux logements 312, 313 distincts l’un de l’autre autres agencés pour loger respectivement le moteur électrique et l’actionneur de changement de vitesse. Selon un mode de réalisation de l’invention, le boitier 30 est ouvert sur une face. Selon un mode de réalisation de l‘invention, cette face est refermée par un couvercle 314 visible . Dans le cadre de l’invention, de l’huile ou tout liquide équivalent est disposé dans le premier logement 311 qui est étanche au liquide. Cette huile est nécessaire au fonctionnement des engrenages du dispositif de changement de vitesse. Dans certains cas, par exemple lors de l’utilisation ou suivant les zones de stockage du vélo, la température de l’huile augmente, ce qui augmente la pression dans le premier logement 311. Dans le cadre de l’invention, pour réguler la pression à l’intérieur du premier logement 311, le premier logement 311 comporte un dispositif 100 d’équilibrage de pression illustré à . Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif 100 d’équilibrage de pression est disposé sur une face du boitier perpendiculaire à l’axe Xp du pédalier, et débouche dans le premier logement 311. Dans le cadre de l’invention, le dispositif 100 d’équilibrage de pression est disposé de façon à ne pas être en contact avec l’huile, lors d’une utilisation classique de l’engin de mobilité. Des exemples de différents niveaux d’huiles suivant la position de l’engin 1 sont illustrés par les traits épais 315 sur la . Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif 100 d’équilibrage de pression est disposé au milieu du boitier selon sa dimension la plus petite et au 2/3 du boitier selon sa dimension la plus grande de façon à déboucher dans le premier logement 311. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif 100 d’équilibrage de pression est disposé perpendiculairement à la face du boitier, et parallèlement à l’axe Xp du pédalier. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif 100 d’équilibrage de pression est disposé dans une ouverture formée dans le logement 311 du boitier 30. Dans le cadre de l’invention, le dispositif 100 d’équilibrage de pression est configuré de façon à empêcher les fuites d’huile, lorsque malgré sa position, il est en contact avec de l’huile. Par exemple lors de transport chaotique ou de chute. Pour cela, le dispositif 100 d’équilibrage de pression comporte un tube 110 externe et une bague 120 de fixation. Selon un mode de réalisation de l’invention, le tube 110 externe comporte une première extrémité 112 ouverte vers l’extérieur du logement 311 du boitier 30 et une deuxième extrémité 111 ouverte vers l’intérieur du logement 311. Plus précisément, le tube externe 110 est inséré dans le premier logement 311 de façon à ce que la deuxième extrémité 111 soit dans le logement, et que la première extrémité 112 soit disposée au niveau de la face du logement 311 ou du boitier 30. Selon un mode de réalisation de l’invention, la deuxième extrémité 111 ouverte vers l’intérieur du logement 311 comporte un logement 117 de vissage formé à l’extrémité de la deuxième extrémité 111 du tube externe 110. Ce logement 117 permet d’insérer un outil pour visser le dispositif 100 dans le logement 311 du boitier 30. Dans le cadre de l’invention, le logement 117 de vissage comporte une ouverture 15 en son centre pour le passage des gaz de surpression ou de l’air, tout en limitant le passage de l’huile. La bague 120 de fixation du tube externe 110 est disposée au niveau de la première extrémité 112 du tube externe 110 et dépasse du tube 110 de façon à s’insérer dans l’épaisseur du logement 311 du boitier 30. Pour cela, la bague de fixation 120 comporte un premier rebord 123 qui prend appuie sur l’extrémité du tube externe 110 et s’étend vers l’extérieur du tube 110. Le logement 311 du boitier 30 comporte ainsi, dans son épaisseur une cavité 320 formée pour recevoir le premier rebord 123 de la bague 120 de fixation. Selon un mode de réalisation de l’invention, la bague comporte un deuxième rebord 132 interne. Selon un mode de réalisation de l’invention, un élément 130 de filtration, c’est-à-dire permettant à l’air et aux gaz de surpression de passer tout en retenant l’huile, prend appuie sur le deuxième rebord 132 interne. L’élément 130 de filtration est ainsi disposé radialement dans la bague 120 de fixation de façon à filtrer l’intégralité du flux de gaz ou d’air. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, l’élément de filtration 130 est maintenu en place par un couvercle 133 comportant une ouverture 114 en son centre. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément 130 de filtration est une membrane gore-tex ®. Dans le cadre de l’invention, le logement comporte une ouverture 330 disposé en vis-à-vis du centre de l’élément de filtration 130 de façon à permettre le passage des gaz de surpression ou de l’air. Selon une première variante de l’invention, la bague 120 de fixation comporte sur sa face externe insérée dans le tube externe 110 un premier filetage 135 coopérant avec un deuxième filetage 134 formé sur la face interne du tube externe 110. Un joint 150 est disposé au niveau des filetages pour maintenir l’étanchéité par rapport à l’extérieur du logement 311. Ainsi, l’huile qui pénètre dans le dispositif ne peut pas s’échapper. Ces filetages 134, 135 permettent de fixer le tube 110 sur la bague 120. Selon une deuxième variante de l’invention, la bague 120 de fixation comporte sur sa surface externe au moins une excroissance 171 de type plot. Ce plot est disposé dans une zone située en vis-à-vis de la face interne de l’extrémité ouverte 112 du tube externe 110. Selon un mode de réalisation de cette variante de l’invention, la bague 120 de fixation comporte sur sa surface externe deux excroissances 171 de type plot. Dans cette variante de réalisation, l’extrémité ouverte 112 du tube externe110 comporte au moins une ouverte 17 disposée de façon à coopérer avec le plot 171. De cette façon le plot 171 peut s’insérer dans l’ouverture et permettre le maintien du tube externe 110. Selon un mode de réalisation de cette variante de l’invention, l’extrémité ouverte 112 du tube externe110 comporte au moins deux ouvertes 17. Selon un mode de réalisation de cette variante de l’invention, le tube externe 110 comporte au moins une ouverture allongée 18, de type encoche à son exterminée ouverte 112. Cette ouverture allongée 18 est configuré pour permettre l’insertion d’une une excroissance allongée de type languette 181 formée à la surface de la bague de fixation 120. Selon un mode de réalisation de cette variante de l’invention, le dispositif 100 comporte au moins deux ouvertures allongées 18 et deux excroissances allongées 181. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’extrémité du premier rebord 123 de la bague 120 comporte un troisième filetage 136 coopérant avec un quatrième filetage formé dans la cavité 320 du logement 311. Ces filetage 136, 137 permettent de visser le dispositif 100 dans l’épaisseur du logement 311 du boitier 30. Ainsi lors d’une situation qui va augmenter la pression dans le premier logement 311, ou la diminuer, l’équilibre de pression se fait grâce au dispositif 100 d’équilibrage de pression. Le surplus de gaz de pression pénètre dans le dispositif 100 par au moins l’orifice 15 puis circule via le tube externe 11, et sort du dispositif via l’élément 130 de filtration. L’huile éventuellement présente dans le dispositif est bloquée par l’élément de filtration. Le joint 150 évite que le gaz ne s’échappe autrement que par l’élément de filtration pour éviter les fuites d’huile. En effet, dans certain cas autre que l’augmentation de pression, de l’huile peut se retrouver dans le dispositif 100. Elle est alors bloquée par l’élément de filtration et par le rebord joint 150. Inversement, dans les cas où la pression diminue dans le logement 311, l’air peut pénétrer via la membrane 130 et circuler dans le tube externe puis pénétrer dans la premier logement 311 via l’ouvertures 15 du tube externe 110. Un tel dispositif selon l’invention, permet ainsi de réguler la pression dans le logement du boitier de l‘engin de mobilité quel que soit son utilisation ou sa position, tout en empêchant les fuites d’huile. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications. Dispositif (100) d’équilibrage de pression pour engin de mobilité, disposé dans un logement (311) étanche, le dispositif comportant un tube (110) externe et une bague (120) de fixation du tube externe (110), le tube (110) externe comportant une première extrémité (112) ouverte vers l’extérieur du logement (311) du boitier (30) et une deuxième extrémité (111) ouverte vers l’intérieur du logement (311), la deuxième extrémité (111) ouverte vers l’intérieur du logement (311) comporte un logement (117) de vissage formé à deuxième extrémité (111) du tube externe (110), une ouverture (15) étant formé au centre du logement pour le passage des gaz de surpression ou de l’air, tout en limitant le passage de l’huile. Dispositif (100) d’équilibrage de pression selon la revendication 1 ou 2, disposé de façon à ne pas être en contact avec de l’huile, ou équivalent, présente dans le logement de l’engin de mobilité. Dispositif (100) d’équilibrage de pression selon une des revendication 1 à 3, dans lequel la bague (120) de fixation du tube externe (110) est disposée au niveau de la deuxième extrémité (112) du tube externe (110) et dépasse du tube (110) de façon à s’insérer dans l’épaisseur du logement (311) du boitier (30). Dispositif (100) d’équilibrage de pression selon une des revendication 1 à 3, dans lequel la bague comporte un deuxième rebord (132) interne sur lequel prend appuie un élément (130) de filtration. Dispositif (100) d’équilibrage de pression selon la revendication 4, dans lequel l’élément de filtration (130) est maintenu en place par un couvercle (133) comportant une ouverture (114) en son centre. Dispositif (100) d’équilibrage de pression selon une des revendication 4 ou 5, dans lequel l’élément (130) de filtration est une membrane gore-tex ®. Dispositif (100) d’équilibrage de pression selon une des revendication 1 à 6, dans lequel la bague (120) de fixation comporte sur sa face externe insérée dans le tube externe (110) un premier filetage (135) coopérant avec un deuxième filetage (134) formé sur la face interne du tube externe (110). Dispositif (100) d’équilibrage de pression selon la revendication 7, dans lequel un joint (150) est disposé au niveau des filetages pour maintenir l’étanchéité par rapport à l’extérieur du logement (311). Engin de mobilité (1), notamment engin de mobilité à assistance électrique, comportant un dispositif (100) d’équilibrage de pression selon une des revendication 1 à 8. Engin de mobilité selon la revendication 9, dans lequel l’engin (1) est un vélo à assistance électrique.