INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’agencement peut appartenir à un système de purification de l'air d'un habitacle pour passager et/ou conducteur, en particulier d’un habitacle automobile, le système comprenant : - un média filtrant purificateur d’air séparant au moins les classes de particules fines PM0,3 et PM0,1, ledit média filtrant étant de préférence de classe H13, et au moins une couche pour la captation de composés volatils, en particulier par adsorption moléculaire. - une chambre de filtration dans laquelle s’étendent les paroi perméables de sorte que l’agencement filtrant délimite une zone d’amont en communication avec une ou plusieurs voies d’admission du système, pour faire entrer un flux d’air frais extérieur ; - un moyen de mise en circulation d’air ; - optionnellement un préfiltre pour capter des particules solides et/ou liquides en amont de la chambre de filtration (suivant un sens de circulation de l’air qui peut être sélectivement permis par le moyen de mise en circulation d’air).
Dans des modes de réalisation, le support est commun à deux étages de filtration : un premier étage de filtration pour séparer/adsorber des gaz, constitué par la structure multicouche incluant les deux éléments préassemblés (chacune avec leur paroi ou membrane perméable) et la couche de média d’adsorption intercalée entre ces deux éléments. Des barreaux d’extrémité de profondeur complémentaire et jointifs par leur bord distal des paroi perméables peuvent être prévus dans les deux structures à barreaux, par exemple sur deux côtés courts du dispositif, parallèle à la direction générale d’extension des lignes de pli.
Deux flasques allongés, rigides peuvent être prévus pour border les côtés longs de chacune des toiles ou éléments non tissés analogues formant une paroi perméable à l’air. Dans des options, le longeron est un élément intermédiaire de structure identique aux deux flasques et pouvant être placé à mi-distance entre ces deux flasques allongés et parallèles.
Selon une particularité, le média purificateur d’air fait partie d’un élément filtrant : maintenu entre deux côtés du cadre entourant les deux flancs de la partie de renforcement ; et/ou qui est accolé contre l’autre des deux parois perméables. Cet élément filtrant forme un deuxième étage de filtration et est adapté pour séparer des particules solides et/ou des poussières traversant le premier étage de filtration (donc en aval de la chambre).
L’agencement permet de combiner avantageusement les avantages de la filtration mécanique (taille de filtration) et la capacité d’adsorption de composé volatils/odorants.
La présence d’un élément filtrant de type HEPA (pour la filtration de particules aériennes à haute efficacité), qui présente un média filtrant adapté, par exemple avec au moins une couche de membrane ePTFE intégrée, pour remplir les critères de la classe de filtre H13, offre un avantage pour éviter de faire (re)circuler des particules fines indésirables dans l’habitacle.
Dans des formes de réalisation utilisant un cadre, on peut avoir optionnellement recours à une ou plusieurs de ces dispositions pour le dispositif de filtration : - l’ouverture du cadre est adaptée pour déboucher intérieurement dans la chambre, entre les deux parois perméables à l’air (parois aptes par exemple à retenir les grains/particules solides du média d’adsorption). - le cadre peut être rectangulaire, ou polygonal. - le support peut présenter une forme avec des arrondis ou des courbures. - deux flasques allongés couvrent/recouvrent les extrémités des lignes de pli, ces lignes de pli pouvant être plus courtes que les deux flasques.
Dans une option à format parallélépipédique, le dispositif de filtration peut : - constituer un filtre cassette, par exemple se glissant linéairement dans un logement du réceptacle, avec une fixation amovible dans ce réceptacle ; - et/ou inclure une couche de média d’adsorption à effet purificateur d’air délimitée par deux parois perméables dont l’épaisseur est sensiblement identique, la couche d’adsorption ayant de préférence une épaisseur sensiblement constante. - entièrement intégrer les ondulations de l’une et/ou de l’autre des parois perméables dans l’épaisseur d’un cadre, la couche s’étendant de façon essentiellement plane entre les deux extrémités de son support qui constitue un cadre.
La couche peut correspondre une couche à base de charbon actif pour la captation de composés volatils. Au moins un éventuel média de filtration additionnel, éventuellement de type HEPA, peut être agencé en amont ou en aval par rapport à cette couche, en s’étendant de préférence dans une même chambre de filtration délimité par un réceptacle ou une conduite de ventilation (type HVAC par exemple).
Lors du fonctionnement du gyromètre, les cadres et les masses oscillent selon l’axe X, tandis que le levier 7aa reste fixe (mouvement de pivotement autour de l’axe Δ 3 mis à part). Les deuxièmes liaisons 9aa, 9aa’ doivent donc autoriser un déplacement relatif de la masse 4aa, 4aa’, par rapport au levier 7aa, selon l’axe X, et cela avec une amplitude très importante. En effet, l’amplitude d’oscillation des cadres, et donc des masses, selon l’axe X, est typiquement compris entre quelques microns et quelques dizaines de microns, ce qui est un déplacement très grand pour un MEMS. Dans les liaisons 9aa, 9aa’, cette latitude de mouvement importante est apportée par la flexibilité des poutres, de forme allongée selon l’axe Y (longueur b grande), et peu épaisses dans l’axe X (largeur a faible). La illustre très schématiquement cette déformation des poutres, lors d’un déplacement de la masse 4aa dans le sens -X.
Plus généralement, dans un tel gyromètre, il est souhaitable, que la liaison entre masse d’épreuve et levier de détection : a) soit apte à transmettre une force parallèlement à l’axe Z, en se déformant peu dans cette direction (i.e. : raideur élevée de la liaison selon l’axe Z), pour que la masse puisse entrainer le levier de détection avec elle selon une direction parallèle à l’axe Z, de manière efficace, lorsqu’elle pivote, b) autorise un déplacement relatif ample dans la direction X, avec une raideur faible vis-à-vis de ce déplacement, et avec une non-linéarité faible (pour éviter d’introduire des sources de non-linéarité indésirables dans la dynamique de mouvement de l’ensemble masse-cadre ; linéarité qui n’est pas facile à obtenir vu les amplitudes de déplacement en X), et c) présente une raideur en rotation faible vis-à-vis d’une rotation du levier par rapport à la masse, autour d’un axe de la liaison, Δ 2 , Δ 2 ’, parallèle à l’axe Y.
Lorsque la masse pivote par rapport au cadre, elle entraine une extrémité du levier avec elle, dans la direction Z, ce qui fait tourner le levier autour de son axe Δ 3 . Lors de ce mouvement, on remarque que la masse et le levier pivotent tous les deux l’un par rapport à l’autre. La deuxième liaison 9aa doit ainsi autoriser, au moins en partie, cette rotation de la masse par rapport au levier, autour de l’axe Δ 2 , Δ 2 ’ de la liaison.
Concernant le critère c), on remarque que les sources de raideur élastique, qui s’opposent au pivotement de la masse d’épreuve 4aa comprennent : la raideur en rotation due à la première liaison 5aa (raideur en rotation autour de l’axe Δ 1 ), la raideur en rotation due à la deuxième liaison 9aa (raideur en rotation autour de l’axe Δ 2 ), ainsi que la raideur de la ou des jauges de contraintes elles-mêmes (employées pour mesurer la rotation du levier de détection) et de la charnière qui leur est associée. Or, parmi ces contributions, il est souhaitable de minimiser la raideur qui n’est pas due aux jauges elles-mêmes, pour qu’un maximum d’énergie soit dirigée vers les jauges afin de maximiser le signal de mesure de rotation (en termes de détection et du point de vue énergétique, il est souhaitable d’éviter d’emmagasiner de l’énergie – sous forme d’énergie élastique – dans les liaisons mécaniques 5aa et 9aa).
La deuxième liaison 9aa représentée sur la remplit les critères a) et b) de manière satisfaisante. Elle est très performante en termes d’amplitude de déplacement relatif autorisé dans la direction X, et en termes de linéarité de la réponse force-déplacement.
Mais elle présente en revanche une raideur assez élevée vis-à-vis d’une rotation de la masse par rapport au levier, autour de l’axe Δ 2 .
Dans ce contexte, il existe donc un besoin d’une liaison mécanique qui remplisse au moins en partie l’ensemble des critères a), b) et c) ci-dessus, et qui soit plus souple que la liaison 9aa de l’art antérieur vis-à-vis d’une rotation du levier par rapport à la masse (i.e. : vis-à- vis d’une rotation autour d’un axe parallèle à l’axe de détection du gyromètre, c’est-à-dire parallèle à l’axe Y).
RESUME Pour remédier au moins en partie aux limites de l’art antérieur, la présente technologie concerne alors un dispositif micro-électromécanique comprenant : un cadre, une masse d’épreuve, reliée au cadre par une première liaison mécanique qui autorise un pivotement de la masse d’épreuve par rapport au cadre autour d’un premier axe de rotation parallèle à un plan moyen du cadre, et un levier de détection d’un pivotement de la masse, relié à la masse d’épreuve par une deuxième liaison mécanique autorisant une rotation du levier par rapport à la masse d’épreuve autour d’un deuxième axe, parallèle au premier axe, dans lequel la deuxième liaison comprend : une première paroi, perpendiculaire ou quasiment perpendiculaire au deuxième axe de rotation, et une deuxième paroi, parallèle ou quasiment parallèle au deuxième axe de rotation, et perpendiculaire au plan moyen du cadre (lorsque le dispositif est au repos), la première paroi et la deuxième paroi se raccordant perpendiculairement ou quasiment perpendiculairement l’une à l’autre et se raccordant, pour l’une, au levier, et pour l’autre à la masse d’épreuve.
L’extension de la première paroi, perpendiculairement (ou quasiment perpendiculairement) au plan moyen du cadre, rend cette paroi rigide (i.e. : raide) selon la direction Z qui est perpendiculaire au plan moyen du cadre (à la manière d’une règle plate, dont le plan serait vertical, perpendiculaire au plan moyen du cadre). Il en est de même pour la deuxième paroi, si bien que l’ensemble des première et deuxième parois est finalement rigide vis-à-vis de déplacements parallèles à l’axe Z (i.e. : apte à transmettre des forces ou des déplacements parallèles à l’axe Z, en se déformant peu), remplissant ainsi le critère a) présenté plus haut, dans la partie arrière-plan.
En plus de l’axe Z, on a représenté sur les figures un axe X parallèle au plan moyen du cadre et perpendiculaire aux axes de rotation. En pratique, l’axe X correspond à un axe de déplacement du cadre, par rapport à un support du dispositif.
La deuxième paroi mentionnée plus haut, en quelque sorte transverse, est perpendiculaire (ou quasiment perpendiculaire) à l’axe X (en tout cas lorsque la masse est au repos). Elle apporte ainsi la souplesse et l’amplitude de déplacement souhaitées selon l’axe X (critère b) mentionné plus haut), grâce à ses possibilités de déformation en flexion, illustrées sur la .
Elle apporte par ailleurs à la deuxième liaison la souplesse souhaitée, en termes de rotation de la masse par rapport au levier autour du deuxième axe de rotation, Δ 2 . En effet, comme la deuxième paroi s’étend parallèlement ou quasiment parallèlement à l’axe Δ 2 (et comme elle est mince), elle est peu rigide vis-à-vis d’une déformation en torsion autour de l’axe Δ 2 , ce qui permet de remplir le critère c) mentionné plus haut.
A ce sujet, on peut d’ailleurs prévoir que la première paroi se raccorde au levier tandis que la deuxième paroi se raccorde à la masse d’épreuve, et que la première paroi soit reliée à la masse d’épreuve seulement par la deuxième paroi, si bien que la souplesse en torsion de la deuxième paroi n’est entravée par aucun autre élément. Au contraire, dans la liaison 9aa de l’art antérieur représentée sur la , les deux poutres de flexion 94aa et 95aa, qui relient le levier 7aa à l’élément de raccord 91aa, forment une sorte de cadre, et la juxtaposition de ces deux poutres rend la liaison rigide vis-à-vis d’une torsion autour de l’axe Δ 2 (alors qu’une souplesse en torsion serait au contraire souhaitable).
Par ailleurs, la première paroi (ref. 91, sur les figures 6 et 7) permet de limiter la non-linéarité lors de la déformation en flexion de la deuxième paroi 97. Cette non-linéarité, réduite grâce à l’ajout de la première paroi, est une non-linéarité de la relation entre force de rappel (selon la direction X), et déplacement relatif selon l’axe X (déplacement relatif de la masse d’épreuve 4 par rapport au levier 7).
En effet, une liaison qui serait réalisée seulement avec la deuxième paroi, utilisée pour sa déformabilité en flexion, aurait une raideur selon X fortement non linéaire. Cet effet est expliqué en référence aux figures 4 et 5. La montre une paroi flexible, raccordée rigidement (encastrée) à ses deux extrémités à deux éléments mobiles l’un par rapport à l’autre. Lorsque l’un de ces éléments se décale d’une quantité δX par rapport à l’autre élément (décalage selon l’axe X), la paroi se déforme en flexion ( ). Pour éviter d’augmenter la longueur de la fibre neutre de la paroi, les deux extrémités de la paroi se rapprochent alors légèrement l’une de l’autre, dans la direction Y (perpendiculaire à X), d’une quantité δY. Ainsi, dans une telle situation, le déplacement relatif δX entre les deux extrémités de la paroi de flexion s’accompagne d’un léger déplacement δY selon l’axe Y. Lorsque ce déplacement δY est empêché, c’est-à-dire lorsqu’il est contraint à 0 par la structure du reste du dispositif, une forte résistance s’oppose aux déplacements δX de forte amplitude (puisque, pour ces déplacements, il faut étirer la paroi, c’est-à-dire la faire travailler en extension, alors qu’elle est très raide vis-à-vis d’une déformation en extension). Or le déplacement δY varie de manière non-linéaire en fonction de δX. Lorsque le déplacement δY est empêché, la raideur supplémentaire, forte, due à l’étirement de la fibre neutre, varie donc elle aussi de manière non-linéaire en fonction de δX. Selon l’axe X, la force de rappel totale a donc finalement une composante non-linéaire notable, qui varie non-linéairement en fonction du déplacement δX.
Dans la deuxième liaison conforme à la présente technologie (figures 6 et 7), au lieu de se raccorder directement au levier (ou, respectivement, à la masse d’épreuve), la deuxième paroi 97 est reliée au levier par l’intermédiaire de la première paroi 91 ( ). Comme la première paroi peut se déformer facilement en flexion (i.e : avec une raideur faible), l’extrémité 98 de la deuxième paroi 97 peut se déplacer quasiment librement selon l’axe Y ( ). Le déplacement δY entre les deux extrémités 98 et 99 de la deuxième paroi 97, mentionné plus haut, consécutif à un déplacement δX selon l’axe X, et non linéaire par rapport à celui-ci, sollicite la très faible raideur en flexion de la première paroi 91. La raideur totale en X est donc dominée par la raideur en flexion de la deuxième paroi 97, sollicitée par le fort déplacement δX, ce qui permet de diminuer notablement la non-linéarité mentionnée plus haut.
En particulier, l’alésage présente au niveau de la chambre interne une section cylindrique et un deuxième diamètre, supérieur au premier diamètre du segment intermédiaire.
La chambre interne est ainsi située sensiblement vers un côté externe du stator, ce qui facilite le serrage du système de fixation lors du montage de la roue motorisée et fixation de l’écrou sur l’essieu. De plus, cet emplacement est préféré car il peut être facilement protégé par une couverture extérieure, ce qui limité l’entrée d’eau et poussière de ce côté du stator. Au contraire, un côté interne du stator est plus sensible à l’entrée d’eau et de poussière.
De préférence, le système de fixation comporte trois paires de bagues de serrage fendues et s’imbriquant l’une sur l’autre lorsqu’elles sont montées sur ledit axe d’essieu. Il est ainsi possible de multiplier la force d’adhérence du système de fixation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de fixation comporte une entretoise et une rondelle permettant de relier la paire ou les paires de bagues de serrage avec un écrou de fixation, et le stator comporte une deuxième chambre d’emplacement de ladite entretoise entre la chambre interne et le lamage externe, et de préférence le stator comporte des trous au niveau du lamage externe pour viser la rondelle au stator.
La présente invention concerne également l’adaptation du stator pour faciliter l’aménagement du câble de sortie moteur. A cette fin, le stator de l’invention comporte un lamage interne destiné à être monté face à l’essieu, ledit lamage interne comportant un bord pourvu d’un dégagement permettant de sortir un câble de moteur. En particulier, ledit lamage interne est pourvu d’une fraisure, et le dégagement est présent au niveau de ladite fraisure.
De même, l’invention concerne un skateboard, une trottinette ou un vélo comportant un système de roué motorisée selon l’invention.
L’invention propose également un kit pour transformer un skateboard classique en skateboard électrique, ledit kit comportant un système de roue motorisée selon l’invention, une batterie électrique et un système de management de la batterie.
Enfin, l’invention concerne également un procédé de transformation d’un skateboard classique en skateboard électrique, ledit skateboard comportant un essieu pourvu d’un axe de montage cylindrique, ledit procédé comportant une étape de montage sur ledit axe cylindrique d’un système de roue motorisée selon l’invention, et une étape de serrage du système de fixation par boulonnage d’une extrémité distale dudit axe.
Définitions Dans la présente invention, les termes suivants doivent être interprétés comme suit.
Skateboard - On entend par skateboard ou skate une planche à roulettes permettant de déplacer une personne ou un objet.
Truck – Terme anglosaxon pour dénommer l’essieu d’un skateboard recevant les roues.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu’à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
Un schéma simplifié de la fixation d’un système de roue motorisée selon l’invention sur un axe cylindrique d’essieu de skateboard classique.
Une vue supérieure de la première bague mâle et sa coupe selon A-A.
Une vue supérieure de la deuxième bague femelle et sa coupe selon A-A.
Une vue éclatée du système de fixation du stator de l’invention selon un mode de réalisation de l’invention.
Les organes de soutien peuvent être directement ou indirectement reliés au support, par une fixation rigide. Ces organes de soutien peuvent inclure des barreaux plus rigides que le matériau de la première paroi. Les organes de soutien peuvent être espacés et agencés parallèles entre eux. Ils peuvent former des barreaux (espacés et parallèles entre eux, de préférence rigides) pouvant avoir au moins deux types de section transversale. Les organes de soutien forment tout ou partie d’un moyen de maintien de conformation relié au support et permettant de maintenir et structurer une conformation à profil ondulé de la première paroi, par une liaison sur la première paroi qui est discontinue et distribuée le long de lignes ou zones rectilignes de rebroussement dans le profil ondulé de la première paroi. Un tel moyen de maintien présent par exemple une portion périphérique pour sa solidarisation à un cadre ou support similaire.
Pour l’une et/ou l’autre des parois perméables (en amont du média d’adsorption et en aval de ce média suivant le sens de circulation d’air), une structure à barreaux, de préférence d’un seul tenant, éventuellement moulée en matériau plastique, peut permettre de rassembler tous les barreaux reliés à la face extérieure de la paroi perméable considérée. Certains des barreaux peuvent avoir un format de lame pour s’étendre jusqu’aux lignes de fond de la face externe de paroi perméable à l’air. Plus généralement, on comprend que la face extérieure d’une première paroi perméable est régulièrement reliée à des barreaux espacés et parallèles entre eux, formant au moins les organes de soutien dans la partie de renforcement et permettant de maintenir et structurer la conformation à profil ondulé de cette première paroi. Les barreaux ne traversent ou ne contournent pas la paroi perméable, ceux-ci étant adaptés pour être sélectivement/uniquement reliés à la face extérieure pour réaliser la liaison barreau paroi perméable à l’air. Typiquement, une face latérale de barreau sert à la fixation contre la paroi perméable, de préférence le long d’une ligne de pliage réalisée dans un matériau constitutif de la première paroi perméable. Autrement dit, les barreaux sont adaptés pour être sélectivement reliés, chacun par une face latérale de barreau, à une face de la première paroi qui est une face extérieure par rapport à la chambre.
On comprend que la partie de renforcement avec les barreaux constitue un moyen de maintien de conformation relié au support qui peut éviter de recouvrir le matériau perméable (non tissé formant toile ou membrane) de la paroi perméable considérée, hormis les zones de pli, sans encombrer le volume intérieur formant la chambre. Optionnellement, au moins une partie des barreaux peuvent être raccordés aux lignes ou zones rectilignes de fond dans le profil ondulé, tandis qu’une autre partie des barreaux peuvent être raccordés au lignes de crêtes de la face extérieure dans ce même profil ondulé.
Selon une particularité, les deux parois perméables à l’air peuvent être adaptées pour s’étendre transversalement par rapport à un flux d’air brut à filtrer pénétrant dans la chambre via l’une de ces deux parois, entre les deux extrémités du support. Les deux parois perméables ont quatre bords, qui sont par exemple inscrits dans un rectangle virtuel, ces quatre bords étant liés chacun à un flanc constituant une partie latérale du cadre ou une partie de cadre intérieur configurée pour longer un cadre externe du dispositif de filtration prévu pour supporter les deux parois perméables renforcées.
Grâce à ces dispositions, il est permis d’ajuster la profondeur (épaisseur) de la couche de matériau d’adsorption en fonction des besoins, par réglage de la distance entre les deux parois perméables, tout en disposant d’une paroi ondulée et structurée par des barreaux qui interfèrent avec le flux d’air et peuvent contribuer à limiter la vitesse de passage. Autrement dit, la surface effective disponible pour l’adsorption peut être importante et le temps de passage dans la couche d’adsorption également augmenté. Ceci permet d’optimiser l’efficacité du filtre et sa durabilité.
Bien entendu, la première paroi perméable et éventuellement aussi l’autre paroi dite deuxième paroi perméable peuvent consister en des toile ou membranes disposant d’un profil plissé ou ondulé. Ce profil peut résulter d’une conformation avec une succession de creusements/concavités comme vu de l’extérieur (à l’opposé de la chambre). De cette façon, la première paroi perméable peut élargir localement la chambre vers une face d’entrée ou une face de sortie du dispositif de filtration.
Lorsque les deux parois sont ondulées ou plissées, les pans en regard via la chambre peuvent être parallèle deux à deux. De cette façon, chaque forme en V ou U d’une membrane/paroi perméable peut être en correspondance avec la même forme (sans effet miroir), de sorte que l’écartement prévu pour former la chambre peut rester sensiblement constant. Les écartements des éléments de cloisonnement, dans le sens de circulation de l’air sont alors constants. Il en résulte que la couche de remplissage peut présenter une épaisseur homogène, sensiblement constante, dès lors que la totalité du volume de la chambre est rempli en produit incluant/formé par le média d’adsorption.