FR3031722A1 - Dispositif de determination du couple applique a un axe de pedalier - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) de détermination du couple appliqué à un axe (10) de pédalier mobile en rotation suivant un axe de rotation, et comportant un support (50). L'axe (10) de pédalier comporte deux pièces disjointes mobiles en rotation, le support étant adapté à maintenir lesdites deux pièces sensiblement coaxiales suivant l'axe de rotation. En outre, lesdites deux pièces comportent des moyens de contact respectifs adaptés à transformer le mouvement de rotation d'une desdites deux pièces en un mouvement à la fois de translation et de rotation de l'autre desdites deux pièces, ainsi que des moyens de butée adaptés à coopérer avec ledit support. Le dispositif comporte aussi au moins un élément sensible (80), adapté à fournir un signal représentatif d'une contrainte mécanique subie par ledit au moins un élément sensible, et un module de traitement configuré pour déterminer ledit couple en fonction dudit signal.

Description

La présente invention relève du domaine de la mesure d'un couple appliqué à une pièce mobile en rotation. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de détermination du couple appliqué à un axe de pédalier. La présente invention trouve une application particulièrement avantageuse, bien que nullement limitative, dans des dispositifs de détermination de couple embarqués dans des cycles. Actuellement, il existe différents dispositifs permettant de déterminer le couple appliqué à une pièce mobile en rotation. Ladite pièce est généralement intégrée au sein d'un système mécanique comportant plusieurs éléments destinés à transmettre une énergie mécanique de l'entrée à la sortie dudit système mécanique.

De tels dispositifs sont utilisés, par exemple, pour mesurer le couple appliqué à un arbre de transmission, positionné en sortie de moteur, au sein d'un véhicule de transport pour usager. Dans le cas classique d'un véhicule automobile, ces dispositifs permettent, par exemple, de contrôler que le moteur transfère, selon un objectif de rendement prescrit, sa puissance à d'autres éléments dudit véhicule, comme par exemple les roues, l'alternateur, etc. La présente invention fait quant à elle référence à un véhicule de transport de type cycle, comme par exemple une bicyclette, pour lequel un utilisateur exerce une force sur des pédales reliées à un axe de pédalier mis en rotation par ladite force. Outre le fait de pouvoir s'assurer du bon transfert de puissance d'un bout à l'autre d'un système mécanique, l'existence de tels dispositifs se justifie aussi, tout particulièrement, par la nécessité de contrôler que l'intensité du couple appliqué ne dépasse pas une certaine valeur, au-delà de laquelle ledit couple peut entraîner un effet de torsion sur l'axe. Par exemple, dans le cas d'une torsion de l'axe de pédalier d'un vélo à assistance électrique, un tel contrôle a pour objectif de permettre le déclenchement d'un moteur électrique participant à l'effort nécessaire au déplacement du vélo, et contribuant ainsi au confort de l'utilisateur. De manière conventionnelle, un tel dispositif embarqué comprend, outre un support spécifique permettant son installation dans ledit moyen de transport : - un axe entraîné en rotation par ledit couple, - des éléments sensibles adaptés à fournir un signal représentatif d'une contrainte subie par ledit au moins un élément sensible sous l'effet dudit couple, - des moyens d'acheminement dudit signal vers un module de traitement configuré pour déterminer ledit couple en fonction dudit signal.

A ce jour, il existe plusieurs types de dispositifs permettant de déterminer le couple appliqué à un axe en rotation. D'une manière générale, ceux-ci procèdent à la détection de déformations mécaniques de l'axe, par exemple de type extension ou contraction, ou bien encore de certaines grandeurs liées à ces déformations, engendrées par ledit couple au moyen de jauges de contrainte. Les éléments sensibles, telles que lesdites jauges de contrainte, sont 5 généralement en contact direct avec l'axe en rotation, et travaillent donc en torsion. Ces derniers sont dès lors soumis à de fortes contraintes rendant au final la mise en oeuvre et l'utilisation du dispositif peu robuste. Une telle configuration s'appliquent aussi auxdits moyens d'acheminement, pour lesquels il convient alors de prendre en compte, tout particulièrement, les 10 phénomènes d'usure et d'entretien périodique. Des systèmes plus récents, tels que des transformateurs tournants à couplage différentiel, combinent des éléments sensibles et des moyens d'acheminement tous les deux sans contact, mais n'en restent pas moins dépendants d'un support électronique complexe, et consécutivement difficilement embarquable. 15 La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant, en proposant une solution qui permette d'avoir des dispositifs de détermination de couple appliqué à un axe en rotation d'un véhicule, et présentant des éléments sensibles, sans contact avec ledit axe en rotation, adaptés à fournir un signal mesurable par un module de traitement lui- 20 même sans contact avec ledit axe en rotation. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de détermination du couple appliqué à un axe de pédalier mobile en rotation suivant un axe de rotation, notamment le pédalier d'un cycle, et comportant un support. En outre, ledit dispositif est configuré de sorte que : 25 - l'axe de pédalier comporte deux pièces disjointes, une première pièce, ainsi qu'une deuxième pièce, mobiles en rotation respectivement selon un axe de rotation, - le support est adapté à maintenir la première pièce et la deuxième pièce sensiblement coaxiales suivant l'axe de rotation de l'axe du pédalier, 30 - lesdites deux pièces comportent des moyens de contact respectifs adaptés à transformer le mouvement de rotation d'une desdites deux pièces en un mouvement à la fois de translation et de rotation de l'autre desdites deux pièces, les moyens de contact étant des extrémités respectives des deux pièces, agencées en regard l'une de l'autre selon 35 l'axe de rotation de l'axe du pédalier, lesdites extrémités comportant respectivement au moins une surface de contact plane non parallèle et non orthogonale à l'axe de rotation, lesdites surfaces de contact respectives desdites extrémités étant adaptées à prendre appui l'une sur l'autre. - lesdites deux pièces comportent des moyens de butée adaptés à coopérer avec ledit support pour borner l'amplitude de translation relative desdites deux pièces, - le dispositif comporte au moins un élément sensible agencé entre les moyens de butée et le support, et adapté à fournir un signal représentatif d'une contrainte mécanique subie par ledit au moins un élément sensible. - le dispositif comporte un module de traitement configuré pour déterminer le couple appliqué à l'axe de pédalier en fonction du signal fourni par ledit au moins un élément sensible. Dans des modes particuliers de réalisation, le dispositif de détermination du couple appliqué à un axe de pédalier peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons 15 techniquement possibles. Dans un mode particulier de réalisation, les surfaces de contact respectives des deux pièces sont chacune contenue dans un plan incliné d'un angle 0 par rapport à l'axe de rotation de l'axe 10 du pédalier, ledit angle 0 ayant une valeur comprise, modulo 900, dans l'intervalle [40°, 501. 20 Dans un mode particulier de réalisation, les moyens de contact comportent des billes type roulement agencés entre les surfaces de contact desdites deux pièces. Dans un mode particulier de réalisation, les extrémités gauche et droite comportent chacune un épaulement de contact, solidaire en rotation et translation avec respectivement la première et la deuxième pièce, et auquel appartiennent les surfaces de 25 contact. Dans un mode particulier de réalisation, le support comporte des parois latérales solidaires entre elles, et comportant des trous traversant configurés de sorte que lesdites deux pièces y sont engagées. Dans un mode particulier de réalisation, lesdits moyens de butée sont deux 30 épaulements de butée respectifs des dites deux pièces, solidaires en translation et rotation avec lesdites deux pièces, et adaptés à coopérer avec les parois latérales du support. Dans un mode particulier de réalisation, ledit au moins un élément sensible est un capteur piézorésistif ou piézoélectrique. 35 Dans un mode particulier de réalisation, le dispositif comporte des moyens de transmission du mouvement de translation vers ledit au moins un élément sensible, agencés entre ledit au moins un élément sensible et lesdits moyens de butée, les dit moyens de transmission comportant : - un support de transmission, mobile en translation, et en appui sur l'au moins un élément sensible, - des moyens de réduction de frottement entre ledit support de transmission et les moyens de butée. Dans un mode particulier de réalisation, lesdits moyens de réduction de frottement sont deux roulements coniques agencés entre ledit support de transmission et lesdits moyens de butée Dans un mode particulier de réalisation, lesdits moyens de transmission comportent des moyens de guidage configurés pour permettre audit support de transmission de se déplacer selon l'axe de rotation de l'axe du pédalier. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux appréciés grâce à la description qui suit, description qui expose les caractéristiques de l'invention au 15 travers de modes de réalisation préférés, qui n'en sont nullement limitatifs. La description s'appuie sur les figures annexées qui représentent : Figure 1 : une représentation schématique d'un exemple de réalisation d'un dispositif de détermination du couple appliqué à un axe de pédalier, selon l'invention. 20 Figure 2 : une représentation schématique d'un mode particulier de réalisation du dispositif de la figure 1, comportant des épaulements de contact, selon l'invention. Figure 3 et 4 : des représentations schématiques de deux modes particuliers de réalisation du dispositif, respectivement de la figure 1 et de 25 la figure 2, comportant des billes type roulement, selon l'invention. Figure 5 : une représentation schématique d'un mode préféré de réalisation du dispositif de la figure 1, selon l'invention. La présente invention trouve sa place dans le domaine de la détermination du couple appliqué à un axe en rotation d'un véhicule de transport, et est embarquée dans 30 ledit véhicule de transport. La figure 1 représente schématiquement un exemple de réalisation d'un dispositif 1 de détermination du couple appliqué à un axe en rotation, et correspond à une vue en coupe du dispositif 1, selon l'invention. La suite de la description vise plus spécifiquement, mais de manière non 35 limitative, un dispositif 1 embarqué dans un cycle (non représenté sur les figures), de type connu en soi, par exemple un vélo à assistance électrique.

On définit pour la suite de la description les côtés droit et gauche dudit cycle comme étant les côtés situés sur la droite et la gauche de l'utilisateur lorsque ce dernier fait un usage conventionnel dudit cycle pour se déplacer. On restreint aussi la définition du parallélisme de deux droites dans l'espace de dimension trois au cas où il existe un unique plan contenant les deux dites droites, de sorte que les deux dites droites sont parallèles, au sens de la définition usuelle du parallélisme dans l'espace de dimension 2, dans le dit plan. Par analogie, une telle restriction s'applique aussi à tout élément de dimension 1 tel qu'une demi-droite ou bien un segment.

Un tel dit cycle comporte notamment un pédalier comprenant un axe 10, destiné à être mis en rotation selon un axe de rotation. Le dispositif 1 comprend l'axe 10 du pédalier. Ledit axe 10 du pédalier est rigide, et réalisé par exemple par usinage ou moulage de matériaux métalliques. Préférentiellement, ledit axe 10 du pédalier est réalisé en acier.

Dans la suite de la description, on se place de manière non limitative dans le cas où l'axe 10 du pédalier est un cylindre de révolution ayant pour base deux disques géométriquement identiques et contenus dans deux plans distincts parallèles : - un disque 11 dit « disque droit », agencé du côté droit du cycle, - un disque 12 dit « disque gauche », agencé du côté gauche du cycle, et comportant une surface périphérique 13 reliant les bords desdits disques droit 11 et gauche 12. L'axe de rotation de l'axe 10 du pédalier est dans le cas présent la droite reliant les centres respectifs des disques droit 11 et gauche 12. En outre, chaque disque est solidaire d'une pédale sur laquelle l'utilisateur appuie pour se déplacer. Rien n'exclut d'avoir d'autres formes pour l'axe 10 du pédalier, comme par exemple une poutre ayant une base carrée, ou bien encore un cône tronqué ayant pour base deux disques non géométriquement identiques. Les disques droit 11 et gauche 12 de l'axe 10 du pédalier sont configurés de sorte que lorsque des forces rotatives leur sont appliquées, chaque force rotative étant 30 contenue dans un plan orthogonal à l'axe de rotation dudit axe 10 du pédalier, la résultante sur l'axe 10 du pédalier desdites forces rotatives est un moment de force, dit « couple » ( ou bien « torque » dans la littérature anglaise) dans la suite de la description. Par exemple, dans le cas d'un dispositif embarqué dans un vélo à assistance électrique, ledit couple est consécutif à la force exercée par un utilisateur alternativement 35 sur chaque pédale. On définit pour la suite de la description un axe X relatif au dispositif 1 de détermination du couple appliqué à l'axe 10 du pédalier. Ledit axe X a pour direction l'axe de rotation dudit axe 10 du pédalier. En outre, ledit axe X est orienté dudit disque gauche 12 vers ledit disque droit 11. On définit aussi un axe Z ayant pour direction une normale au plan sur lequel le cycle est destiné à reposer en fonctionnement, et orienté dudit plan vers ledit cycle. Le repère orthogonal XZ formé des deux dits axes X et Z est représenté, à titre d'exemple nullement limitatif, dans la figure 1. Les notions de gauche, droite, haut, bas, supérieur, inférieur, etc. relatives au dispositif 1 sont définies par rapport au repère XZ. En outre, le sens direct de mesure d'un angle dans le repère XZ est celui allant de l'axe X vers l'axe Z. Dans la suite de la description, on adopte la convention que les mesures d'angle sont toutes comptées dans le sens direct. L'axe 10 du pédalier comporte deux pièces disjointes, et mobiles en rotation respectivement selon un axe de rotation. Les deux dites pièces disjointes sont une pièce 20 dite « première pièce », ainsi qu'une pièce 30 dite « deuxième pièce », agencées de sorte que ladite première pièce 20 est positionnée dans le prolongement de ladite deuxième pièce 30, suivant l'axe de rotation de l'axe 10 du pédalier Dans l'exemple non limitatif illustré par la figure 1, les deux dites pièces disjointes forment une partition de l'axe 10 du pédalier selon son axe de rotation. Chacune desdites pièces disjointes comprend une extrémité droite et une extrémité gauche. On comprend dès lors, du fait de la partition de l'axe 10 du pédalier en les deux dites pièces disjointes, que, d'une part, l'extrémité droite de ladite première pièce 20 comprend ledit disque droit 11, et que, d'autre part, l'extrémité gauche de ladite deuxième pièce comprend I ledit disque gauche 12. En outre, les deux dites pièces disjointes sont agencées de sorte que leurs axes de rotation respectifs sont sensiblement confondus avec l'axe X.

Les deux dites pièces disjointes comportent des moyens de contact adaptés à transformer le mouvement de rotation d'une desdites deux pièces disjointes en un mouvement à la fois de translation et de rotation de l'autre desdites deux pièces disjointes. Par exemple, lesdits moyens de contact comprennent une extrémité gauche 21 de la première pièce 20, ainsi qu'une extrémité droite 31 de la deuxième pièce 30, les deux dites extrémités gauche 21 et droite 31 étant agencées en regard l'une de l'autre selon l'axe X. Les deux dites extrémités gauche 21 et droite 31 comportent respectivement au moins une surface de contact plane non parallèle et non orthogonale à l'axe X. En outre, les moyens de contact sont configurés de sorte que lesdites surfaces de contact sont préférentiellement parallèle entre elles et adaptées à prendre appui l'une sur l'autre. A cet effet, et tel qu'illustré à titre nullement limitatif dans la figure 1, chaque surface de contact de l'extrémité gauche 21, contenue dans un plan incliné d'un angle 0 par rapport à l'axe X, est positionnée en contact, selon sa surface, d'une unique surface de contact de l'extrémité droite 31, contenu dans un plan d'angle d'inclinaison avec l'axe X aussi égal à O. De cette manière, les première 20 et deuxième 30 pièces comportent un nombre identique de surface de contact. Rien n'exclut, suivant d'autres 5 modes de réalisation non détaillés ici, que les première 20 et deuxième 30 pièces comportent un nombre différent de surface de contact, dès lors qu'au moins une surface de contact de ladite première pièce 20 est en contact avec une surface de contact de ladite deuxième pièce 30, et coopère avec celle-ci de sorte à transformer le mouvement de rotation d'une des deux pièces en un mouvement à la fois de translation et de rotation 10 de l'autre des deux pièces. Dans l'exemple non limitatif illustré par la figure 1, lesdites extrémités gauche 21 et droite 31, respectivement de la première pièce 20 et la deuxième pièce 30, comprennent chacune deux surfaces de contact : - une surface de contact gauche supérieure 22 (respectivement droite 15 supérieure 32), contenue dans un plan incliné d'un angle de 60° avec l'axe X, et s'étendant de la surface périphérique 13 située au-dessus de l'axe X vers ledit axe X, - une surface de contact gauche inférieure 23 (respectivement droite inférieure 33), contenue dans un plan incliné d'un angle de 60° avec 20 l'axe X, et s'étendant de la surface périphérique située en dessous de l'axe X vers ledit axe X. Une telle configuration géométrique est adaptée à ce que les première 20 et deuxième 30 pièces coopèrent selon les moyens de contacts, lesdites surfaces de contact gauche supérieure 22 et droite supérieur 32 (respectivement gauche inférieure 23 et 25 droite inférieure 33) étant en contact selon toute leur surface. Dans une variante de réalisation, ladite au moins une surface de contact de ladite extrémité gauche 21 est courbe et configurée telle que, dans le plan XZ, la corde reliant les deux extrémités de ladite au moins une surface de contact courbée appartient à une surface plane présentant une inclinaison identique à celle décrite ci-avant. En outre, 30 ladite au moins une surface de contact de ladite extrémité droite 31 est configurée selon les mêmes caractéristiques géométriques que celles de ladite au moins une surface de contact de ladite extrémité gauche 21. Le dispositif 1 comporte aussi un support 50 adapté à maintenir lesdites deux pièces disjointes sensiblement coaxiales selon l'axe de rotation de l'axe 10. 35 Dans l'exemple non limitatif illustré par la figure 1, ledit support 50 est conformé en un boitier creux parallélépipédique, de conception rigide, et comportant : - une paroi inférieure 51, sensiblement orthogonale à l'axe Z, et positionnée en-dessous de l'axe du pédalier, - une paroi supérieure 52 opposée à ladite paroi inférieure par rapport à l'axe 10 du pédalier, - des parois latérales, solidaires entre elles par l'intermédiaire desdites parois inférieure 51 et supérieure 52. Par exemple, l'ensemble formé desdites parois latérales comporte une paroi latérale gauche 53 et une paroi latérale droite 54 orthogonales à l'axe X. Ladite paroi latérale gauche 53 (respectivement paroi latérale droite 54) comporte un trou traversant, de section circulaire et d'axe de révolution parallèle à l'axe X, ainsi que de dimension supérieure ou égale au diamètre la deuxième pièce 30 (respectivement de la première pièce 20). Ledit trou traversant de ladite paroi latérale gauche 53 (respectivement paroi latérale droite 54) est agencé de sorte que la deuxième pièce 30 (respectivement la première pièce 20) y est engagée. En outre, la position relative des trous traversant est telle qu'une fois introduites dans lesdits trous traversant, les première 20 et deuxième 30 pièces sont maintenues coaxiales. Rien n'exclut, suivant d'autres exemples non détaillés ici, d'avoir un support 50 sans paroi inférieure 51 et/ou supérieure 52, dès lors que les parois latérales sont solidaires entre elles, ou bien encore d'avoir un support conformé en un boitier de forme autre que parallélépipédique.

Le dispositif comporte des moyens de butée adaptés à coopérer avec ledit support 50 pour borner l'amplitude de translation relative desdites deux pièces disjointes. Dans l'exemple non limitatif illustré par la figure 1, lesdits moyens de butée sont deux épaulements périphériques, dits « épaulements de butée » : - un premier épaulement de butée 60 de la première pièce 20, de dimension supérieure au diamètre de ladite première pièce 20, solidaire en rotation et translation avec ladite première pièce 20, et agencé entre l'extrémité gauche de ladite première pièce 20 et la paroi latérale droite 54, - un deuxième épaulement de butée 70 de la deuxième pièce 30, de dimension supérieure au diamètre de ladite deuxième pièce 30 solidaire en rotation et translation avec ladite première pièce 30, et agencé entre l'extrémité droite de ladite deuxième pièce 30 et la paroi latérale gauche 53. En outre, les premier 60 et deuxième 70 épaulements de butée sont de dimension supérieure à celle des trous traversant respectivement des parois latérales droite 54 et gauche 53, et sont adaptés à coopérer respectivement avec les parois latérales droite 54 et gauche 53. De cette manière, l'amplitude de translation, selon l'axe X, de la pièce mobile droite 20 (respectivement pièce mobile gauche 30) est limitée.

Le dispositif 1 comporte aussi au moins un élément sensible 80 agencé entre lesdits moyens de butée et ledit support 50, et adapté à fournir un signal représentatif d'une contrainte mécanique subie par ledit au moins un élément sensible 80. Une telle configuration est avantageuse dans la mesure où ledit au moins un élément sensible est sans contact avec l'axe 10 du pédalier. Dans l'exemple non limitatif illustré par la figure 1, le dispositif 1 comprend au moins deux éléments sensibles 80 agencés entre, et en contact avec, la paroi latérale gauche 53 du support fixe 50 et le deuxième épaulement de butée 70. Par exemple, lesdits au moins deux éléments sensibles 80 sont maintenues fixes par collage, soudage, ou tout autre moyen, avec ladite paroi latérale gauche 53, et sont disposés sur la dite paroi latérale gauche 53 en regard du deuxième épaulement 70 de part et d'autre du trou traversant. Dans le présent exemple de réalisation, le premier épaulement de butée 60 est en contact avec la paroi latérale droite 54. Rien n'exclut, suivant d'autres exemples non détaillés, d'avoir une pluralité d'éléments sensibles 80 répartis uniformément, ou non, en nombre, entre la paroi latérale gauche 53 et le deuxième épaulement 70, ainsi qu'entre la paroi latérale droite 54 et le premier épaulement 60. Cette dernière configuration est avantageuse, par exemple dans le cas d'un vélo à assistance électrique où un utilisateur appuie alternativement sur les pédales, engendrant de ce fait une alternance de localisation du couple selon l'une ou l'autre des extrémités de l'axe 10 du pédalier.

Dans un mode particulier de réalisation, ledit au moins un élément sensible 80 est un capteur piézorésistif, c'est-à-dire une résistance variable faite à partir d'un matériau piézorésistant, comme par exemple du silicium. Dans un autre mode particulier de réalisation, ledit au moins un élément sensible 80 est un capteur piézoélectrique, produisant une tension électrique sous l'effet 25 d'une compression, et préférentiellement réalisé en matériau PZT (Titano-Zirconate de Plomb). Le dispositif comporte également un module de traitement (non représenté sur les figures). Ledit module de traitement comporte un ensemble de moyens configurés de façon logicielle (produit programme d'ordinateur spécifique) et/ou matérielle (FPGA, PLD, 30 ASIC, etc.) pour déterminer le couple appliqué à l'axe 10 du pédalier en fonction du signal fourni par ledit au moins un élément sensible 80. Pour la suite de la description, on se place, à titre nullement limitatif, dans la situation où une force rotative est appliquée à l'extrémité droite de la première pièce 20, et où ledit au moins un élément sensible est un capteur piézorésistif. 35 Du fait de ladite force rotative, ladite première pièce 20 est entraînée en rotation, chaque point matériel de ladite première pièce 20 subissant localement une force d'entraînement FE dirigée selon un axe parallèle à l'axe Z. Ladite force d'entraînement FE est transmise à la deuxième pièce 30, au niveau de chaque surface de contact, selon une force de contact Fc définie comme la projection de FE sur la normale à chaque dite surface de contact. Dans la mesure où lesdites surfaces de contact ne sont pas orthogonales à l'axe X, ladite force Fc est non nulle. Lesdites surfaces de contact n'étant 5 par ailleurs pas parallèles à l'axe X, ladite force de contact Fc comporte une composante FT non nulle sur l'axe X, représentative d'une force de translation selon l'axe X exercée par la première pièce 20 sur la deuxième pièce 30. En utilisant la notation IFI pour désigner, au sens classique mathématique, la norme euclidienne d'une quantité vectorielle F à deux dimensions ou encore la valeur absolue d'une quantité 10 scalaire, l'intensité de la force FT est donnée par la formule : I FT I ,I FE Ixlcos(0)1xlsin(0)1. On comprend, à la lecture de l'expression de IFTI, que la transformation du mouvement de rotation d'une desdites deux pièces disjointes en un mouvement de translation de l'autre desdites deux pièces disjointes est partielle dans la mesure où le 15 produit Icos(0)Ix Isin(0)I est strictement compris entre 0 et 1. Consécutivement au mouvement de translation de la deuxième pièce 30, le deuxième épaulement de butée 70 compresse ledit au moins un élément sensible 80. Ainsi, les moyens de butée assurent le transfert de la force FT vers ledit au moins un élément sensible 80, qui travaille en compression. 20 Dès lors, ledit module de traitement détermine à partir du signal fourni par ledit au moins un élément sensible 80 le couple appliqué à l'axe 10 du pédalier. Par ailleurs, du fait de la forme des moyens de contact, la première pièce 20 entraîne également la deuxième pièce 30 en rotation. En effet, la transmission du mouvement de rotation est assurée par l'appui des surfaces de contact de ladite première 25 pièce 20 sur les surfaces de contact de ladite deuxième pièce 30. La figure 2 représente schématiquement un mode particulier de réalisation du dispositif 1 de la figure 1, et correspond à une vue en coupe du dispositif 1 dans lequel les extrémités gauche 21 et droite 30 comportent respectivement un premier épaulement de contact 200 et un deuxième épaulement de contact 300. Lesdits premier 200 et 30 deuxième 300 épaulements de contact sont périphériques, de dimension supérieure au diamètre respectivement de la première 20 et la deuxième 30 pièce, ainsi que solidaire en rotation et translation avec respectivement la première pièce 20 et la deuxième pièce 30. En outre, les surfaces de contact appartiennent auxdits épaulements de contact et sont configurées géométriquement selon des caractéristiques géométriques identiques à celles 35 décrites dans la figure 1. Une telle configuration est avantageuse car elle permet d'empêcher les frottements entre la première pièce 20 et la deuxième pièce 30.

Dans l'exemple non limitatif illustré par la figure 2, le premier épaulement de butée 60 (respectivement deuxième épaulement de butée 70) est agencé entre le premier épaulement de contact 200 (respectivement deuxième épaulement de contact 300) et la paroi latérale droite 54 (respectivement paroi latérale gauche53), de sorte que le premier épaulement de contact 200 (respectivement deuxième épaulement de contact 300) coopère avec le premier épaulement de butée 60 (respectivement deuxième épaulement de butée 70). Les figures 3 et 4 représentent schématiquement deux modes particuliers de réalisation du dispositif 1 respectivement de la figure 1 et de la figure 2, et correspondent 10 respectivement à une vue en coupe du dispositif 1 dans lequel dans lesquels les moyens de contact comportent des billes 40 type roulement. Par exemple, et tel qu'illustré par les figures 3 et 4, lesdites billes 40 type roulement sont agencées entre les surfaces de contact de la première pièce 20 et la deuxième pièce 30, de sorte que chaque bille 40 est sphérique et en contact avec une 15 surface de contact respectivement de la première pièce 20 et de la deuxième pièce 30. Une telle configuration est adaptée, d'une part, à permettre la transmission du mouvement de rotation entre la première pièce 20 et la deuxième pièce 30, du fait de la sphéricité desdits billes, et d'autre part, à transformer le mouvement de rotation d'une desdites deux pièces en un mouvement de translation de l'autre desdites deux pièces 20 selon un principe rigoureusement identique à celui décrit ci-avant. Une telle configuration est par ailleurs avantageuse car elle permet de réduire les frottements entre les surfaces de contact, et donc de rendre le dispositif plus robuste. En outre, lesdites billes sphériques 40 sont de préférence réalisées en un matériau rigide, comme par exemple de l'acier, pour assurer que les forces d'entraînement FE, de contact Fc et de translation FT 25 ne subissent pas d'amortissement au cours du fonctionnement du dispositif 1. La figure 5 représente schématiquement un mode préféré de réalisation du dispositif 1 de la figure 1, et correspond à une vue en coupe du dispositif 1 dans lequel les moyens de contact comportent des billes 40 type roulement, telles que décrites dans les figures 3 et 4, et les surfaces de contact respectives de la première pièce 20 et la 30 deuxième pièce 30 sont inclinées de sorte à maximiser l'intensité de la force Fi-. Par exemple, et tel qu'illustré par la figure 5, les surfaces de contact respectives de la première pièce 20 et la deuxième pièce 30 sont chacune contenue dans un plan incliné d'un angle 0 par rapport à l'axe de rotation de l'axe 10 du pédalier, ledit angle 0 ayant une valeur comprise, modulo 90°, dans l'intervalle [40°, 501. Une telle 35 configuration est avantageuse car elle permet de maximiser l'intensité de la force de translation Fi-, l'optimum étant atteint pour un angle 0 de valeur 45°. Consécutivement, la sollicitation en compression des éléments sensibles 80 est maximale.

Dans l'exemple illustré par la figure 5, le dispositif 1 comporte aussi des moyens de transmission du mouvement de translation vers les éléments sensibles 80. Lesdits moyens de transmission sont agencés entre lesdits éléments sensibles 80 et lesdits moyens de butée, et comportent un support de transmission 400 mobile en translation selon l'axe X, et en appui sur lesdits éléments sensibles 80. Par exemple, ledit support de transmission 400 est conformé selon un épaulement périphérique de dimension supérieure au diamètre de l'axe 10 du pédalier, et sans contact avec ledit axe 10. Par ailleurs, les moyens de transmission comportent de préférence des moyens de réduction de frottement entre le support de transmission 400 et les moyens de butée. Tel qu'illustré par la figure 5, lesdits moyens de réduction de frottement sont des roulements coniques agencés entre ledit support de transmission 400 et le deuxième épaulement de butée 70, de sorte que chaque bille 403 desdits roulements est en contact avec une surface oblique respectivement dudit support de transmission 400 et dudit deuxième épaulement de butée 70. De telles configurations sont avantageuses car le support de transmission 400 est sans contact avec l'axe 10 du pédalier. De ce fait, ledit support de transmission 400 ne tourne pas, et par conséquent ne crée pas de frottement rotatif, éventuellement dommageable sur le long terme, avec les éléments sensibles 80 avec lesquels il est en contact. Ledit support de transmission 400 est ainsi adapté à assurer uniquement le transfert de la force FT vers ledit au moins un élément sensible 80. Consécutivement, ledit au moins un élément sensible 80 est lui aussi sans contact avec l'axe 10 du pédalier en rotation. Tel qu'illustré par la figure 5, les moyens de transmission comportent par exemple aussi des moyens de guidage configurés pour permettre audit support de transmission 400 de se déplacer selon l'axe X. Lesdits moyens de guidage sont par exemple une tige inférieure 401 et une tige supérieure 402, maintenues fixes par collage, soudage ou tout autre moyen avec la paroi latérale gauche 53 du support 50. Lesdites tiges sont adaptées à coopérer respectivement avec un trou traversant ledit support de transmission 400, de section circulaire et d'axe de révolution parallèle à l'axe X. Dans une variante dudit mode préféré de réalisation du dispositif 1, au moins un élément sensible est également agencé entre, et en contact avec, la paroi latérale droite 54 et le premier épaulement de butée 60. En outre, le dispositif 1 comporte aussi des moyens de transmission, de caractéristiques identiques à celles décrites ci-avant, entre le premier épaulement de butée 60 et ledit au moins un élément sensible.

De manière plus générale, il est à noter que les modes de réalisation considérés ci-dessus ont été décrits à titre d'exemples non limitatifs, et que d'autres variantes sont par conséquent envisageables. Notamment, l'invention a été décrite en considérant un dispositif 1 embarqué 5 dans un cycle, comme par exemple un vélo à assistance électrique. Rien n'exclut, suivant d'autres exemples, d'avoir un dispositif 1, selon des caractéristiques sensiblement similaires, embarqué dans un véhicule automobile.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de détermination du couple appliqué à un axe (10) de pédalier mobile en rotation suivant un axe de rotation, notamment le pédalier d'un cycle, et comportant un support (50), caractérisé en ce que : - l'axe (10) de pédalier comporte deux pièces disjointes, une première pièce (20), ainsi qu'une deuxième pièce (30), mobiles en rotation respectivement selon un axe de rotation, - le support (50) est adapté à maintenir la première pièce (20) et la deuxième pièce (30) sensiblement coaxiales suivant l'axe de rotation de l'axe (10) du pédalier, - lesdites deux pièces comportent des moyens de contact respectifs adaptés à transformer le mouvement de rotation d'une desdites deux pièces en un mouvement à la fois de translation et de rotation de l'autre desdites deux pièces, les moyens de contact étant des extrémités respectives des deux pièces, agencées en regard l'une de l'autre selon l'axe de rotation de l'axe (10) du pédalier, lesdites extrémités comportant respectivement au moins une surface de contact plane non parallèle et non orthogonale à l'axe de rotation, lesdites surfaces de contact respectives desdites extrémités étant adaptées à prendre appui l'une sur l'autre. - lesdites deux pièces comportent des moyens de butée adaptés à coopérer avec ledit support (50) pour borner l'amplitude de translation relative desdites deux pièces, - le dispositif (1) comporte au moins un élément sensible (80) agencé entre les moyens de butée et le support (50), et adapté à fournir un signal représentatif d'une contrainte mécanique subie par ledit au moins un élément sensible (80), - le dispositif (1) comporte un module de traitement configuré pour déterminer le couple appliqué à l'axe (10) de pédalier en fonction du signal fourni par ledit au moins un élément sensible (80).
2. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces de contact respectives des deux pièces sont chacune contenues dans un plan incliné d'un angle 0 par rapport à l'axe de rotation de l'axe (10) du pédalier, ledit angle 0 ayant une 30 valeur comprise, modulo 90°, dans l'intervalle [40`,) 5001.
3. 3. Dispositif (1) selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que les moyens de contact comportent des billes (40) type roulement agencées entre les surfaces de contact desdites deux pièces.
4. 4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les extrémités gauche (21) et droite (31) comportent chacune un épaulement de contact, solidaire en rotation et translation avec respectivement la première (20) et la deuxième (30) pièce, et auquel appartiennent les surfaces de contact.
5. 5. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support (50) comporte des parois latérales solidaires entre elles, et comportant des trous traversant configurés de sorte que lesdites deux pièces y sont engagées.
6. 6. Dispositif (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de butée sont deux épaulements de butée respectifs des dites deux pièces, solidaires en 10 translation et rotation avec lesdites deux pièces, et adaptés à coopérer avec les parois latérales du support (50).
7. 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit au moins un élément sensible (80) est un capteur piézorésistif ou piézoélectrique. 15
8. 8. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de transmission du mouvement de translation vers ledit au moins un élément sensible (80), agencés entre ledit au moins un élément sensible (80) et lesdits moyens de butée, lesdits moyens de transmission comportant : - un support de transmission (400), mobile en translation, et en appui sur l'au moins 20 un élément sensible (80), - des moyens de réduction de frottement entre ledit support de transmission (400) et les moyens de butée.
9. 9. Dispositif (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de réduction de frottement sont deux roulements coniques agencés entre ledit support de 25 transmission (400) et lesdits moyens de butée.
10. 10. Dispositif (1) selon l'une des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission comportent des moyens de guidage configurés pour permettre audit support de transmission (400) de se déplacer selon l'axe de rotation de l'axe (10) du pédalier.