FR2840684A1 - Detecteur servant a detecter la force de pedalage d'une bicyclette a assistance electrique - Google Patents

Detecteur servant a detecter la force de pedalage d'une bicyclette a assistance electrique Download PDF

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Abstract

Détecteur pour détecter une force de pédalage d'une bicyclette à assistance électrique, comprenant un système de transmission (A-D, L), un élément élastique (L1), un dispositif d'aimant annulaire (M1), un détecteur (N) à effet Hall et un moteur (O), caractérisé en ce que le système de transmission comprend au moins une paire de pignons (C, D) à denture hélicoïdale, un premier pignon (C) à denture hélicoïdale de ladite paire étant sollicité par ladite force de pédalage pour tourner autour d'un premier point et un second pignon (D) à denture hélicoïdale de ladite paire étant disposé sur un arbre (L) afin d'être entraîné par le premier pignon (C) à denture hélicoïdale de façon que, lorsque le second pignon (D) à denture hélicoïdale tourne, il se déplace latéralement le long de l'arbre (L), la distance de déplacement étant proportionnelle au couple de la force de pédalage

Description

P000237/INGINVBD F:\Salle\FP000237\PREMDEP\ADMIN\Texte_depose.doc
DETECTEUR SERVANT A DETECTER LA FORCE DE PEDALAGE D'UNE
BICYCLETTE A ASSISTANCE ELECTRIQUE
La presente invention est relative a un detecteur servant a detecter la force de pedalage d'une bicyclette a assistance electrique, en particulier un detecteur a structure simple et a couts de fabrication reduits afin d'accrotre le benefice . economlque. Un detecteur d'une bicyclette a assistance electrique (generalement une bicyclette electrique) est propose pour detecter la force de pedalage et generer un 1 0 signal destine a un systeme de transmission d' assistance electrique pour fournir une energie d' assistance pour une bicyclette afin de permettre a un cycliste de pedaler en
depensant moins de force.
La presente invention vise a realiser un detecteur servant a detecter la force de pedalage d'une bicyclette a assistance electrique, qui ait une structure
simple et des couts de fabrication reduits.
Selon la presente invention, il est propose un detecteur servant a detecter une force de pedalage d'une bicyclette a assistance electrique, comprenant un systeme de transmission, un element elastique, un dispositif d'aimant annulaire, un detecteur a effet Hall et un moteur electrique, le systeme de transmission comprenant au moins une padre de pigeons a denture helicoidale, un premier pigeon a denture helicoidale de ladite padre etant sollicite par ladite force de pedalage pour tourner autour d'un point fixe et un second pigeon a denture helicoidale de ladite padre etant dispose sur un arbre destine a etre entrane par le premier pigeon a denture helicoidale de facon que, lorsque le second pigeon a denture helicoidale tourne, il se 2s deplace lateralement le long de l'arbre, la distance de deplacement etant
proportionnelle au couple de la force de pedalage.
L'element elastique est dispose a une extremite du second pigeon a denture helicoidale et est agence de facon a etre comprime lors du deplacement du
second pigeon a denture helicoidale.
Le dispositif d'aimant annulaire est accouple avec le second pigeon a denture helicoidale a proximite du detecteur a effet Hall, qui est fixe a un emplacement fixe, de facon que la distance entre le dispositif d'aimant annulaire et le detecteur a effet Hall varie a mesure que le second pigeon a denture helicoidale se deplace. Le detecteur a effet Hall detecte et produit un signal de tension
representant la distance de deplacement et done la force de pedalage.
Le signal de tension commande le moteur electrique pour fournir a
la bicyclette une energie d'assistance.
L'invention et nombre des avantages qui s'y attachent appara^ltront
facilement plus clairement en reference a la description detaillee ciapres, faite en
consideration des dessins annexes, sur lesquels: la Figure 1 est une vue en coupe transversale d'un detecteur de force lo de pedalage installe sur une bicyclette selon la presente invention; la Figure 2 est une vue eclatee en perspective du detecteur servant a detecter la force de pedalage d'une bicyclette selon la presente invention; la Figure 3 est une vue laterale en coupe du systeme de transmission d'une bicyclette a assistance electrique selon la presente invention; et 1S la Figure 4 est une vue laterale en coupe du detecteur de force de
pedalage selon la presente invention.
Une forme de realisation d'un detecteur servant a detecter la force de pedalage d'une bicyclette a assistance electrique comprend, comme principaux organes combines les uns avec les autres, un premier arbre de transmission A, un cliques B. un premier pigeon C a denture helicoidale (a pas a gauche), un second arbre de transmission L, un second pigeon D a denture helicoidale (a pas a droite), un troisieme pigeon E a denture helicodale (a pas a gauche), un quatrieme pigeon F a denture helicoidale (a pas a droite), un moteur electrique haut et un detecteur N a
2s effet Hall.
Les extremites A1 et A2 du premier arbre de transmission vent respectivement accouplees avec des manivelles opposees H1 et H2 de pedales d'une bicyclette de facon que le premier arbre de transmission A puisse etre entraAme en rotation lorsqu'on appuie sur les manivelles H1, H2 (par exemple en raison du
pedalage effectue par le cycliste).
Le cliques B est monte de maniere axiale vers une extremite gauche du premier arbre de transmission A1. Le cliques B comporte des dents destinees a permettre et a transmettre un mouvement dans le sens antihoraire (vu de l'extremite gauche A1 vers l'extremite A2 de l'arbre de transmission A). Le premier pigeon a 3s denture helicoidale (a pas a gauche) est solidement installe sur le cliques B de facon que lorsque le premier arbre de transmission A est amene a tourner dans le sens anti horaire (vu de l'extremite gauche A1 de l'arbre de transmission), le premier pigeon C
a denture helicoidale (a pas a gauche) tourne lui aussi dans la meme direction.
Le second arbre de transmission L est dispose de maniere adjacente au premier arbre de transmission A et un second pigeon D a denture helicoidale (a pas a droite) est dispose de maniere axiale. Le second pigeon D a denture helicoidale (a pas a droite) peut se mouvoir le long du second arbre de transmission L et engrene avec le premier pigeon C a denture helicoidale (a pas a gauche) du premier arbre de transmission A, comme represente sur la Figure 3. Ainsi, lorsque le premier pigeon C o a denture helicoidale (a pas a gauche) est sollicite pour tourner dans le sens anti horaire (vu de ltextremite gauche A1 du premier arbre de transmission), le second
pigeon D a denture helicoidale (a pas a droite) tourne dans le sens horaire.
En outre, le troisieme pigeon E a denture helicoidale (a pas a gauche) est solidement monte sur un cote du second pigeon D a denture helicoidale
(a pas a droite), de facon que ceux-ci tournent ensemble dans une meme direction.
Ensuite, le quatrieme pigeon F a denture helicoidale (a pas a droite) est installe axialement sur le premier arbre de transmission A. Le quatrieme pigeon F a denture helicoidale (a pas a droite) est agence de facon a engrener avec le troisieme pigeon E a denture helicoidale (a pas a gauche) et a tourner conjointement avec le premier o pigeon C a pas a gauche, dans une m8me direction. Le quatrieme pigeon F a denture helicoidale (a pas a droite) est monte axialement vers l'extremite droite A2 du premier arbre de transmission A. La face du quatrieme pigeon F a denture helicoidale (a pas a droite) en regard de l'extremite droite A2 du premier arbre de transmission A est accouple avec une roue G1 a chaAme, comme represente sur la Figure 4. Cet 2s agencement permet a une chaine J de se mouvoir de facon que la roue arriere K1 d'une bicyclette tourne dans le sens anti-horaire (vu depuis l'extremite gauche A1 du premier arbre de transmission) et que la bicyclette avance, comme represente sur la
Figure 1.
Lorsqu'on appuie sur les manivelles H1 et H2 des pedales, le premier arbre de transmission A est entraAme afin de tourner dans le sens anti- horaire (vu depuis l' extremite gauche A1 vers l' extremite A2 du premier arbre de transmission A), le premier pigeon C a denture helicoidale (a pas a gauche) tourne lui aus si dans le s ens anti-horaire en rais on du cli ques B a rotation dans le s ens anti horaire monte de maniere coaxiale entre le premier arbre de transmission A et le 3s premier pigeon C a denture helicoidale (a pas a gauche). En meme temps, le second :; pigeon D a denture helicodale (a pas a droite) et le troisieme pigeon E a denture helicodale (a pas a gauche), etant accouples l'un avec l'autre et montes autour du meme arbre de transmission L, vent actionnes pour tourner dans le sens horaire (vus depots l'extremite gauche A1 du premier arbre de transmission) et en synchronisme, le quatrieme pigeon F a denture helicodale (a pas a droite) du premier arbre de transmission A et la roue G1 a cha^ne accouples l'un avec l'autre vent sollicites pour tourner dans le sens anti-horaire et entra^ner la chane J et pour faire tourner la roue
arriere K1 de la bicyclette dans la meme direction afin de faire avancer la bicyclette.
Au cours de la transmission du mouvement de rotation, une force laterale appara^t au lo cours de la rotation des pigeons C, D, E, F. Une force laterale agissant vers l'extremite gauche A1 du premier arbre de kansmission A est produite lorsque le premier pigeon C a denture helicoidale (a pas a gauche) sollicite pour le faire tourner le second pigeon D a denture helicodale (a pas a droite), et une autre force laterale est produite et agit vers ltextremite gauche A1 du premier arbre de transmission A 1S lorsque le troisieme pigeon E a denture helicodale (a pas a gauche) sollicite le
quatrieme pigeon F) a denture helicodale (a pas a droite) pour le faire tourner.
Aucun moyen de verrouillage ntest dispose entre le second arbre de transmission L et les pigeons D et E a denture helicodale disposes de maniere axiale sur celui-ci. Par consequent, les pigeons D et E a denture helicodale peuvent bouger librement le long du second arbre de transmission L. Lorsqu'on appuie sur les manivelles H1 et H2 des pedales, le deuxieme D et le troisibme E pigeons a denture helicodale se deplacent le long du second arbre de transmission L vers l'extremite gauche (equivalent a A1) du fait de la force laterale. Le couple de la force de pedalage exerce sur les manivelles H1 et H2 de pedale est proportionnel a la distance de decalage des deuxibme et troisibme pigeons D et E a denture helicodale et peut
ainsi etre detecte.
Par ailleurs, la largeur des deuxieme et troisieme pigeons D et E a denture helicodale est superieure a celle des premier et quatribme pigeons C et F a denture helicoidale afin d' assurer un engrdnement permanent entre eux. De la sorte, lorsque les deuxieme et troisieme pigeons D et E a denture helicodale vent actionnes de facon a tourner et a se deplacer de manibre axiale le long du second arbre de transmission L, ils engrtnent encore avec les premier et quatribme pigeons C et F a
denture helicodale.
Un element elastique L1 est installe autour de l'extremite gauche du second arbre de transmission L. I1 est agence de facon a etre comprime par les s deuxibme et troisibme pigeons D et E a denture helicoidale lorsqu'ils se deplacent sous l'effet de la force laterale produite lorsqu'ils tournent. La distance de decalage des deuxibme et troisieme pigeons D et E a denture helicoYdale est proportionnelle au couple delivre par le premier arbre de transmission A. Les deuxibme et troisibme pigeons D et E a denture helicoidale peuvent etre contraints par ['element elastique L1 a revenir dans leurs positions d'origine sur le second arbre de transmission L. Afin de detecter la distance de decalage des deuxibme et troisibme pigeons D et E a denture helicodale, un dispositif d'aimant annulaire est dispose a l'extremite gauche du second pigeon D a denture helicoYdale. Le dispositif d'aimant lo annulaire comporte une bague M assemblee avec un aimant annulaire M1. Un detecteur N d'effet Hall est installe dans une position etablie a l'aimant annulaire M1. Il peut etre fxe sur la paroi interieure d'un carter T de boite de vitesses, comme
represente sur la Figure 3.
Le detecteur N a effet Hall produit un signal de tension lorsque les second et troisibme pigeons D et E a denture helicodale se deplacent le long du second arbre de transmission du fait de la variation de distance entre le detecteur N d'effet Hall et l'aimant annulaire M1. Le signal de tension represente la force de pedalage des manivelles H1 et H2 des pedales. Ainsi, la force de pedalage est detectee d'apres une variation de la distance entre le detecteur N a effet Hall et l'aimant annulaire M1. Le signal de tension commande le moteur O ahm de delivrer une energie d'assistance a la bicyclette. Le pigeon P. place a ltextremite avant de l'arbre du moteur O. sollicite un systhme de ralentissement compose de pigeons Q. R. S pour qutils tournent conjointement avec la roue G1 a cha^me, en atteignant ainsi l'objectif de fourniture d'energie d'assistance pour la bicyclette, comme represente 2s sur la Figure 4. Comme decrit plus haut, les deuxibme et troisieme pigeons D et E a denture helicoidale vent respectivement le pigeon a denture helicoidale a pas a droite et le pigeon a denture helicoidale a pas a gauche uniquement pour accro^tre une force de flechissement lors de leur deplacement. Par consequent, dans la mesure ou le premier ensemble de pigeons a dentures helicoidales comprend un premier pigeon C a denture helicoIdale et le second pigeon D a denture helicodale ou que le second ensemble de pigeons a dentures helicoidales comprend un troisibme pigeon E a denture helicoidale et le quatribme pigeon F a denture helicoidale, ou encore que le premier ensemble est compose de pigeons a dentures helicoidales et que l'autre ensemble peut etre compose de roues droites coniques ou encore de pigeons a denture helicoidale, une force laterale peut etre produite et appliquee de maniere egale pour detecter la force de pedalage d'une bicyclette a assistance electrique lors
de l'utilisation des pigeons a denture helicoidale.
Cornme on peut le comprendre d'apres la description ci-dessus, les
pigeons C, D, E et F a denture helicoidale vent entra^nes pour tourner et produire une s force laterale de fa,con que la force de pedalage soit detectee et qu'une energie
d'assistance puisse etre fournie pour la bicyclette selon les besoins.

Claims (1)

REVENDICATIONS
1. Detecteur de la force de pedalage d'une bicyclette a assistance electrique, comprenant un systeme de transmission (A-D, L), un element elastique s (L1), un dispositif d'aimant arnulaire (M1), un detecteur (N) a effet Hall et un moteur (O), caracterise par le fait que le systeme de transmission comprend au moins une padre de pigeons (C, D) a denture helicoidale, un premier pigeon (C) a denture helicoidale de ladite padre etant sollicite par ladite force de pedalage pour tourner autour d'un premier point et un second pigeon (D) a denture helicoidale de ladite o padre etant dispose sur un arbre (L) afin d'etre entrane par le premier pigeon (C) a denture helicodale de facon que, lorsque le second pigeon (D) a denture helicoidale tourne, il se deplace lateralement le long de l'arbre (L), la distance de deplacement etant proportionnelle au couple de la force de pedalage; que ['element elastique (L1) est dispose a une extremite du second pigeon (D) a denture helicodale et est agence de facon a etre comprime lorsque le second pigeon a denture helicodale se deplace; que le dispositif d'aimant annulaire (M1) est accouple avec le second pigeon (D) a denture helicoidale a proximite du detecteur (M) a effet Hall, qui est fixe a un emplacement fixe, de facon que la distance entre le dispositif d'aimant annulaire (M1) et le detecteur (M) a effet Hall varie a mesure que le second pigeon (D) a denture helicodale se deplace; et que le detecteur (N) a effet Hall detecte et produit un signal de tension representant la distance de deplacement et done la force de pedalage, le signal de tension commandant le moteur (O) pour delivrer une puissance
d'assistance pour la bicyclette.
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