FR3093988A1 - Dispositif amovible de motorisation pour véhicule électrique - Google Patents

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Abstract

Dispositif d’entrainement motorisé pour véhicule électrique à deux ou trois roues: vélo électrique, tricycle électrique, trottinette électrique, et autres. La présente invention a pour objet un dispositif de motorisation pour bicyclette, tricycle et trottinette. Le dispositif est caractérisé par un bloc moteur amovible qui entraine la roue avant par friction sur la bande de roulement du pneumatique. Le bloc de motorisation comporte le moteur électrique, la batterie, éventuellement un système de variation ou d’adaptation de la vitesse de rotation, le dispositif de friction et un capteur de vitesse de rotation du cylindre. Il est fixé de façon simple et facilement réversible sur le guidon et repose sur la bande de roulement de la roue avant par son dispositif d’entrainement par friction. Le dispositif selon l’invention est compact, facile à installer sur tout vélo, tricycle et trottinette. Il est amovible instantanément, ce qui permet de transformer facilement et rapidement tout vélo en vélo électrique et toute trottinette en trottinette électrique, puis de les transformer rapidement à nouveau en vélo classique et trottinette classique sans surpoids dû à la motorisation.

Description

Dispositif amovible de motorisation pour véhicule électrique
Domaine technique de l’invention : La présente invention concerne un dispositif de motorisation pour véhicule électrique à deux ou trois roues et, plus particulièrement, un dispositif de motorisation amovible pour vélo électrique, tricycle électrique et de trottinette électrique.
Etat de la technique: Les vélos électriques, tricycles électriques et trottinettes électriques actuels sont entrainés par des moteurs fixés de façon permanente, difficilement démontables, ce qui empêche de les transformer facilement en vélo, tricycle et trottinette classique, sans motorisation électrique. Si l’utilisateur d’un vélo électrique actuel souhaite se déplacer sans utiliser la motorisation électrique, son vélo électrique reste lourd et malcommode, à cause du poids de la motorisation. L’utilisateur de tricycle électrique rencontre la même problématique. De même une trottinette électrique utilisée comme une trottinette classique est lourde et malcommode à cause du poids de la motorisation. De plus, un vélo électrique est davantage exposé aux vols qu’un vélo classique, car provoque plus de convoitise. De même une trottinette électrique provoque plus de convoitise qu’une trottinette classique. Un tricycle électrique pose le même problème.
Problème technique à résoudre : La présente invention a pour objet un dispositif de motorisation, et plus particulièrement un dispositif de motorisation pour bicyclette électrique, tricycle électrique et trottinette électrique qui permet de transformer facilement et rapidement tout vélo en vélo électrique, tous tricycle en tricycle électrique et toute trottinette en trottinette électrique, puis de les transformer rapidement à nouveau en vélo classique, tricycle classique et trottinette classique.
Description détaillée de l’invention revendiquée :
La présente invention consiste en un bloc de motorisation électrique pour véhicule électrique, par exemple, vélo électrique [FIG. 2], tricycle électrique [FIG. 46] ou trottinette électrique [FIG. 37] et [FIG. 38] qui se monte et se démonte facilement [FIG. 2], [FIG. 9] et [FIG. 14]; [FIG. 38], [FIG. 39], [FIG. 40] et [FIG. 45], [FIG. 46], [FIG. 47]. Il est monté sur le train avant, par exemple sur le guidon, et entraine la roue avant au moyen d’un dispositif d’entrainement par friction qui est au contact de la bande de roulement du pneumatique de la roue avant [FIG. 2], [FIG. 39] et [FIG. 46]. Le système est solidaire de l’axe du guidon et pivote en même temps que la roue quand le conducteur tourne le guidon.
Un vélo classique se transforme en vélo électrique en fixant le bloc moteur (1) sur le train avant (4) selon la [FIG. 38] en utilisant un système de fixation (4). Un exemple de réalisation du système de fixation est représenté [FIG. 15].
Une trottinette classique se transforme en trottinette électrique en fixant le bloc moteur (1) sur le train avant, par exemple sur le guidon (381) selon [FIG. 38] en utilisant un système de fixation (4).
Un tricycle classique se transforme en tricycle électrique en fixant le bloc moteur (1) sur le train avant, par exemple sur le guidon 461 selon la [FIG. 46] en utilisant un système de fixation (4).
Le bloc de motorisation électrique comporte :
-Le moteur électrique qui entraine le dispositif d’entrainement par friction directement ou via un dispositif mécanique.
-Le dispositif d’entrainement par friction qui entraine la roue par frottement sur la bande de roulement du pneumatique.
Le système est constitué des composants ci-dessus assemblés en un bloc appelé « bloc moteur » qui repose sur la roue, son poids contribuant au contact entre le dispositif d’entrainement par friction et la bande de roulement.
Le bloc de motorisation comporte le moteur électrique, la batterie, éventuellement un système de variation ou d’adaptation de la vitesse de rotation et [FIG. 35], le dispositif de friction et un capteur de vitesse de rotation du cylindre. Il est fixé de façon simple et facilement réversible sur le guidon et repose sur la bande de roulement de la roue avant par son dispositif d’entrainement par friction. Des exemples de systèmes de fixation sont représentés sur les [FIG. 15], [FIG. 16], [FIG. 17] et [FIG. 18]. Le dispositif d’entrainement par friction peut être constitué d’un cylindre de friction [FIG. 6], [FIG. 7] et [FIG. 8] ou d’une bande de friction [FIG. 37]. Il entraine la roue avant par contact sur la bande de roulement du pneumatique.
Le système de fixation comporte une articulation de façon à faire reposer une grande partie du poids du bloc de motorisation sur le dispositif d’entrainement par friction et ainsi améliorer la transmission de la puissance motrice à la bande de roulement du pneumatique.
L’articulation (3) permet au bloc moteur de reposer sur la bande de roulement même dans le cas où la fourche avant comporte des amortisseurs. Elle permet au bloc moteur d’osciller dans un plan vertical par rapport au véhicule, assurant ainsi un bon contact entre le dispositif d’entrainement par friction et la bande de roulement du pneumatique même quand le véhicule est soumis à des cahots .
Le bloc moteur comporte un levier démontable . Si le levier est monté sur le bloc moteur, ce dernier est débrayable : le bloc moteur peut être placé en position haute [FIG. 4] à l’aide du levier qui en est solidaire. Le bloc moteur pivote autour de la liaison pivot, ce qui supprime le contact entre le dispositif d’entrainement par friction et la bande de roulement réalisant ainsi le débrayage. Le bloc est maintenu en position haute par un système de maintien (par exemple celui présenté [FIG. 4]).
Le dispositif comporte un système de réglage en longueur (411) . Ce dernier permet d’ajuster la longueur du système de fixation, assurant ainsi un bon contact entre le dispositif d’entrainement par friction et la bande de roulement du pneumatique de la roue avant.
La vitesse du véhicule est mesurée par l’intermédiaire du dispositif d’entrainement par friction : Le capteur (13) , [FIG. 7] et [FIG. 8] mesure la vitesse de rotation d’un axe du dispositif d’entrainement par friction, ce qui permet de connaitre la vitesse de rotation de la roue et donc la vitesse de déplacement du véhicule et de piloter le moteur en conséquence.
Le moteur peut être piloté de plusieurs façons, de façon conventionnelle, à l’aide d’un boitier à calculateur électronique ou de façon simplifiée, selon le dispositif décrit ci-après :
Le capteur inclus dans la présente invention détecte la limite de vitesse et coupe l’alimentation du moteur. Cela permet de respecter une limitation de vitesse, au-delà de laquelle le moteur ne doit plus être alimenté.
De même le capteur peut détecter la mise en rotation de la roue avant et enclenche le moteur dès la mise en rotation. Cela permet de détecter l’action sur le pédalier de façon indirecte.
Ce capteur utilise la force centrifuge pour détecter la mise en rotation à [FIG. 33] et l’atteinte d’une vitesse définie [FIG. 19] à [FIG. 26], établissant ou coupant mécaniquement les contacts électriques d’alimentation du moteur.
Le capteur peut être constitué de deux capteurs juxtaposés : l’un détecte la mise en rotation et l’autre la limite de vitesse.
Il peut également être constitué d’une combinaison des deux systèmes, par exemple le limiteur de vitesse et le détecteur de mise en rotation [FIG. 27], disposés selon [FIG. 42], par exemple.
La sensibilité de détection des capteurs centrifuges peut être améliorée en intercalant un dispositif de multiplication de vitesse (2212) (par exemple : train d’engrenage, train épicycloïdal, système poulie-courroie, etc), entre l’arbre dont on veut capter la vitesse (192) et le capteur, par exemple, tel qu’indiqué .
La sensibilité peut également être améliorée de la façon suivante : Pour supprimer les effets de la pesanteur (ce qui permet d’augmenter la sensibilité de détection par des lames plus souples et/ou des masses plus élevées), il suffit de placer le capteur verticalement . Si l’arbre dont on veut mesurer ou détecter la rotation (192) est horizontal, il suffit de placer un renvoi d’angle à 90°(363) entre l’arbre d’entrée (361) et le capteur centrifuge (362).
Si les normes existantes concernant les vélos ou tricycle à assistance électrique nécessitent un capteur extérieur d’action sur le pédalier , [FIG. 11], [FIG. 12], [FIG. 13] et [FIG. 33], le capteur inclus dans la présente invention détecte uniquement la limite de vitesse et coupe l’alimentation du moteur [FIG. 19] à [FIG. 26] et ne comporte pas la fonction de mise en route du moteur lors de la détection de mouvement de la roue.
Si cela est nécessaire, la détection de la rotation du pédalier d’un vélo à assistance électrique ou d’un tricycle électrique peut se faire par un système extérieur qui déclenche l’alimentation du moteur. Ce système extérieur est monté de façon permanente ou démontable sur le véhicule à proximité du pédalier et est connecté au bloc moteur au moyen d’un câble et d’un connecteur facile à déconnecter [FIG. 10], [FIG. 11], [FIG. 12], [FIG. 13]. Cela permet de démonter le moteur après avoir déconnecté ce câble. Une liaison sans-fil à liaison par onde radio (wi-fi ou autre) est également possible.
Avantages de l’invention : L’invention présente ces avantages qu’il est compact, facile à installer sur tout vélo et amovible instantanément, ce qui permet de transformer à volonté un vélo classique en vélo électrique, puis de le retransformer à volonté en vélo classique sans surpoids dû à la motorisation. Cela limite également le risque de vol, un vélo sans moteur étant moins convoité qu’un vélo électrique. Un autre avantage est de conserver son vélo en le transformant en vélo électrique au lieu d’acheter un vélo électrique dédié.
L’invention présente des avantages identiques si elle est montée sur un tricycle, une trottinette ou tout autre véhicule à deux ou trois roues.
Une lecture attentive de la description détaillée de l'invention se référant également aux dessins qui l'accompagnent, fait apparaître d'autres avantages de la présente invention.
Les dessins annexés illustrent l’invention :
présente la chaine cinématique du dispositif dans le mode de réalisation préféré de la présente invention.
présente le dispositif dans le mode de réalisation préféré de la présente invention, monté sur un vélo.
présente un mode de réalisation de la liaison pivot tel que représenté [FIG. 2].
présente le dispositif dans le mode de réalisation préféré de la présente invention, monté sur un vélo, en positon haute.
présente un mode de réalisation du système de maintien en position haute tel que représenté [FIG. 4], vu de dessus.
présente un mode de réalisation du bloc moteur tel que représenté [FIG. 2].
présente un mode de réalisation du bloc moteur tel que représenté [FIG. 2], différent de celui présenté [FIG. 6].
présente un mode de réalisation du bloc moteur tel que représenté [FIG. 2], différent de celui présenté sur [FIG. 7] et [FIG. 8].
présente le montage sur un vélo du dispositif dans le mode de réalisation préféré de la présente invention.
présente le montage sur un vélo du détecteur d’action du pédalier, externe au dispositif.
présente le raccordement du détecteur d’action du pédalier, externe au dispositif sur le bloc moteur.
présente la déconnexion du bloc moteur du détecteur d’action du pédalier, externe au dispositif.
présente le démontage du vélo du détecteur d’action du pédalier, externe au dispositif.
présente le démontage du vélo du dispositif dans le mode de réalisation préféré de la présente invention.
présente un mode de réalisation du système de fixation du bloc moteur sur le train avant tel que représenté sur la [FIG. 2].
présente un mode de réalisation du système de fixation du bloc moteur sur le train avant tel que représenté [FIG. 2], différent de celui présenté [FIG. 15]
présente un mode de réalisation du système de fixation du bloc moteur sur le train avant tel que représenté [FIG. 2], différent de celui présenté [FIG. 15] et [FIG. 16].
présente un mode de réalisation du système de fixation du bloc moteur sur le train avant tel que représenté [FIG. 2].
présente un mode de réalisation du détecteur centrifuge limiteur de vitesse.
présente un mode de réalisation du détecteur centrifuge limiteur de vitesse.
présente un mode de réalisation du détecteur centrifuge limiteur de vitesse.
présente un mode de réalisation du dispositif d’amélioration de la sensibilité de détection des capteurs centrifuges.
présente un mode de réalisation du détecteur centrifuge limiteur de vitesse différent de celui présenté [FIG. 19], [FIG. 20] et [FIG. 21].
présente un mode de réalisation du détecteur centrifuge limiteur de vitesse différent de celui présenté [FIG. 19], [FIG. 20] et [FIG. 21].
présente un mode de réalisation du détecteur centrifuge limiteur de vitesse différent de celui présenté [FIG. 19], [FIG. 20], [FIG. 21], [FIG. 22], [FIG. 23] et [FIG. 24].
présente un mode de réalisation du détecteur centrifuge limiteur de vitesse différent de celui présenté [FIG. 19], [FIG. 20], [FIG. 21], [FIG. 22], [FIG. 23] et [FIG. 24].
présente un mode de réalisation du détecteur centrifuge de rotation.
présente un mode de réalisation du détecteur centrifuge de rotation.
présente un mode de réalisation du détecteur centrifuge de rotation différent de celui présenté [FIG. 27] et [FIG. 28].
présente un mode de réalisation du détecteur centrifuge de rotation différent de celui présenté [FIG. 27] et [FIG. 28].
présente un mode de réalisation du détecteur centrifuge de rotation différent de celui présenté [FIG. 27], [FIG. 28], [FIG. 29] et [FIG. 30].
présente un mode de réalisation du détecteur centrifuge de rotation différent de celui présenté [FIG. 27], [FIG. 28], [FIG. 29] et [FIG. 30].
présente l’emplacement du détecteur externe d’action sur le pédalier.
présente la chaine cinématique du dispositif dans le mode de réalisation de la présente invention quand il comporte un variateur.
présente un exemple de réalisation d’un variateur mécanique automatique de vitesse
présente un mode de réalisation de l’entrainement d’un capteur centrifuge.
présente un mode de réalisation du bloc moteur tel que représenté [FIG. 2].
présente le montage sur une trottinette du dispositif dans le mode de réalisation préféré de la présente invention.
présente le dispositif dans le mode de réalisation préféré de la présente invention monté sur une trottinette.
présente le démontage du dispositif dans le mode de réalisation préféré de la présente invention d’une trottinette.
présente un exemple de dispositif de réglage en longueur du système de fixation du dispositif dans le mode de réalisation préféré de la présente invention.
présente un mode de réalisation combiné du détecteur centrifuge de rotation et du détecteur centrifuge limiteur de vitesse.
présente un mode de réalisation combiné du détecteur centrifuge de rotation et du détecteur centrifuge limiteur de vitesse, vue de côté.
présente un mode de réalisation combiné du détecteur centrifuge de rotation et du détecteur centrifuge limiteur de vitesse, vue de derrière.
présente le montage sur un tricycle du dispositif dans le mode de réalisation préféré de la présente invention.
présente le dispositif dans le mode de réalisation préféré de la présente invention monté sur un tricycle.
présente le démontage du dispositif dans le mode de réalisation préféré de la présente invention d’un tricycle
Description détaillée d'au moins un mode de réalisation de l'invention :
Un mode de réalisation du bloc moteur est représenté :
Le carter (10) est réalisé en Polyamide chargé en fibres de verre moulé par injection. Il est composé de deux demi- carter assemblés par des vis.
Le moteur (17) est un moteur à courant continu. Il comporte des pattes de fixations vissées sur le carter. Son arbre de sortie comporte un logement pour clavette.
Le cylindre de friction (12) est monté par un ajustement glissant sur l’arbre de sortie du moteur et est entrainé en rotation par une clavette montée dans l’arbre de sortie du moteur. A l’autre extrémité il comporte un arbre qui est guidé par un roulement à bille positionné dans le carter (10) et vient se loger dans l’alésage (4221) . Cet arbre entraine en rotation le capteur (13) qui réalise de façon combinée la détection de la rotation de la roue avant et la limitation de vitesse. Le capteur comporte des pattes de fixations vissées sur le carter (10). La batterie est positionnée par nervures du carter formant rails de guidage et maintenue en place par clipsage. Elle est démontable par une fenêtre ménagée dans le carter.
Le cylindre de friction (12) est réalisé par usinage par enlèvement de copeau d’un cylindre d’Aluminium et recouvert d’un film épais de polyuréthane qui assure la friction sur la bande de roulement du pneumatique.
Le dispositif est représenté monté sur un vélo. Le montage sur un tricycle ou une trottinette est identique.
Un mode de réalisation du capteur est le suivant :
Le capteur combiné est présenté , [FIG. 43] et [FIG. 44]. Le capteur comporte un carter (4211) en Polyamide chargé en Fibre de verre moulé par injection, lequel guide grâce à une bague autolubrifiante un arbre (422) comportant un disque (421), également en Polyamide chargé en Fibres de verre moulé par injection. L’arbre comporte deux bagues en cuivre, (4213) et (4214) montées serrées, sans contact entre elles, mais en contact avec des charbons (4212) et (4215), montés dans le carter. L’une des bagues est reliée par le conducteur (4220) à la borne (426), l’autre à la borne (4228) par le conducteur (4219). Ces bornes sont vissées dans le disque et forment une excroissance sur la face active du disque (représentée [FIG. 42], formant ainsi les bornes repérées (426) et (4210). Sur la face active du disque sont également vissés les supports conducteurs (424) et (428). Ils sont réalisés en cuivre usiné par enlèvement de copeaux et comportent chacun une rainure dans laquelle viennent se monter serré les lames flexibles (423) et (427) selon [FIG. 42].
Les supports conducteurs sont câblés en série selon (4218) , de manière à ce que la fermeture du contact (B) entre (427) et (4210) [FIG. 42] établisse la connexion électrique entre les deux bornes extérieures (4216) et (4217), via les charbons (4212) et (4215), les bagues (4213) et (4214), les conducteurs (4220) et (4219), les bornes (426) et (4210), les lames (427) et (423) et les supports (424) et (428).
Un mode de réalisation du système de fixation est le suivant :
Le système de fixation est composé de deux systèmes identiques (27) et (28) . Chaque système est composé de deux tubes en Aluminium coulissant l’un dans l’autre. Une vis de pression permet de bloquer un tube par rapport à l’autre, réalisant ainsi le système de mise à longueur [FIG. 41].
Un tube est vissé dans le carter (10) du bloc moteur , l’autre tube se termine par le crochet clipsé (23) [FIG. 15], qui est riveté à ce dernier. Le crochet clipsé est réalisé en pliant une tôle épaisse d’Aluminium. Entre le crochet clipsé et la vis de pression, le tube comporte une articulation [FIG. 3] réalisée à l’aide d’un coussinet (5) et de circlips (6).
Le dispositif est représenté monté sur un vélo ou une trottinette. Le montage sur un tricycle est identique. De même pour tout véhicule à deux ou trois roues.
Un mode de réalisation du levier démontable (2) est le suivant :
Le levier est réalisé par un tube fileté en Aluminium qui vient se visser dans le carter (10) du bloc moteur, aménagé à cet effet.
Un mode de réalisation du système de maintien en position haute (7) est le suivant :
Le cochet pivotant (8) est réalisé en pliant une tôle épaisse d’Aluminium. Il comporte une articulation réalisée selon [FIG. 3] et est clipsé sur le guidon selon un crochet clipsé (23). Le crochet pivotant (8), l’articulation [FIG. 3] et le crochet clipsé (23) sont fabriqués séparément et assemblés par rivetage.
Le dispositif est représenté monté sur un vélo. Le montage sur un tricycle ou une trottinette est identique.
Quelques autres modes de réalisation possibles sont présentés sommairement ci-dessous :
Le système de fixation sur le train avant peut également être réalisé suivant et [FIG. 17].
Le capteur centrifuge détecteur de vitesse peut également être réalisé de la façon suivante et [FIG. 20] :
Sur un plateau (191) solidaire de l'axe d’entrée (192), est fixé une lame flexible (193) encastrée en (194). Le tout est installé à l'extérieur d'une borne (196) fixée sur le plateau.
L’ensemble ci-dessous est solidaire de l’arbre d’entrée (192), qui est l’arbre dont on veut capter la vitesse.
A l’arrêt :
Le contact A entre la lame flexible (193) et la borne fixe (196) est assurée par la position au repos de la lame (193).
Lorsque l’arbre d’entrée (192) est en rotation, l’ensemble décrit ci-dessus tourne également, à la même vitesse que l’arbre (192).
Fonctionnement en limiteur de vitesse (coupe-circuit) :
Lorsque le plateau, entraîné par l’axe d’entrée, atteint une vitesse de rotation déterminée, la force centrifuge engendrée pousse la masse de la lame flexible (193) vers l’extérieur, supprimant le contact entre la lame flexible (193) et la borne (196). De cette manière le contact (A) est découplé automatiquement au-delà d’une vitesse déterminée, interrompant ainsi la transmission de la puissance électrique au moteur.
Lorsque la vitesse de rotation diminue en dessous d'un certain seuil, la force centrifuge déformant (193) diminue, la lame flexible (193) reprend sa forme et rétabli le contact entre (193) et la borne (196) et accouple à nouveau électriquement le moteur au circuit d’alimentation.
La vitesse de coupure du circuit est directement liée à la masse de la lame, à sa forme et à ses propriétés mécaniques.
Si nécessaire, une masselotte d’équilibrage (1911) peut être rajoutée pour équilibrer la rotation de l’ensemble.
Le capteur centrifuge détecteur de vitesse peut également être réalisé de la façon suivante et [FIG. 24] :
Sur un plateau (231) solidaire de l'axe d’entrée, est fixée une borne articulée (233) pivotant en (244) retenue par un ressort calibré (245). Le tout est installé à l'extérieur d'une borne (246) fixée sur le plateau.
L’ensemble ci-dessous est solidaire de l’arbre d’entrée (242), qui est l’arbre dont on veut capter la vitesse.
A l’arrêt :
Le contact (A) entre la borne articulée (233) et la borne fixe (236) est assurée par l’action du ressort (235).
Lorsque l’arbre d’entrée est en rotation, l’ensemble décrit ci-dessus tourne également, à la même vitesse que l’arbre.
Fonctionnement en limiteur de vitesse (coupe-circuit) : Lorsque le plateau, entraîné par l’axe d’entrée, atteint une vitesse de rotation déterminée, la force centrifuge engendrée, pousse la masse de la borne articulée (233) vers l’extérieur, supprimant le contact entre la borne articulée (233) et la borne fixe (236). De cette manière le contact (A) est découplé automatiquement au-delà d’une vitesse déterminée, interrompant ainsi la transmission de la puissance électrique au moteur.
Lorsque la vitesse de rotation diminue en dessous d'un certain seuil, les ressorts de rappel collent la borne articulée (233) et la borne (236) et accouple à nouveau électriquement le moteur au circuit d’alimentation. La vitesse de coupure du circuit est directement liée à la masse des patins et à la force de traction des ressorts de rappel.
Le capteur centrifuge détecteur de vitesse peut également être réalisé de la façon suivante et [FIG. 26] :
Sur un plateau (251) solidaire de l'axe d’entrée, est fixée une glissière (259) guidant une bille (2510) positionnée par deux ressorts calibrés (2512) et (2513) de raideurs différentes. Le tout est installé à l'extérieur de deux bornes de contact électriques (2514) et (2515) fixées sur le plateau.
L’ensemble ci-dessous est solidaire de l’arbre d’entrée, qui est l’arbre dont on veut capter la vitesse.
A l’arrêt :
Le contact B entre la borne (2514) et la borne (2515) est assurée via la bille conductrice (2510) plaquée sur les contacts (2514) et (2515) par l’action résultant de l’équilibre des forces exercées par les ressorts (2512) et (2513). Lorsque l’arbre d’entrée est en rotation, l’ensemble décrit ci-dessus tourne également, à la même vitesse que l’arbre d’entrée.
Fonctionnement en limiteur de vitesse (coupe-circuit) :
Lorsque le plateau, entraîné par l’axe d’entrée, atteint une vitesse de rotation déterminée, la force centrifuge engendrée, pousse la masse de la bille (2510) vers l’extérieur, supprimant le contact entre la borne (2514) et la borne (2515). De cette manière le contact (B) est découplé automatiquement au-delà d’une vitesse déterminée, interrompant ainsi la transmission de la puissance électrique au moteur.
Lorsque la vitesse de rotation diminue en dessous d'un certain seuil, l’action résultant de l’équilibre des forces exercées par les ressorts (2512) et (2513) collent à nouveau la bille conductrice (2510) au contact borne (2514) et la borne (2515) et accouple à nouveau électriquement le moteur au circuit d’alimentation.
La vitesse de coupure du circuit est directement liée à la masse de la bille et à la raideur des ressorts.
Le capteur centrifuge détecteur de rotation peut également être réalisé de la façon suivante et [FIG. 28] :
Sur un plateau (271) solidaire de l'axe d’entrée, est fixée une lame flexible (273) encastrée en (274). Le tout est installé à l'intérieur d'une borne (275) fixée sur le plateau (271).
L’ensemble ci-dessous est solidaire de l’arbre d’entrée (2), qui est l’arbre dont on veut capter la vitesse.
A l’arrêt : Le contact (B) entre la lame flexible (273) et la borne fixe (275) est coupé assurée par la position au repos de la lame (273).
Lorsque l’arbre d’entrée est en rotation, l’ensemble décrit ci-dessus tourne également, à la même vitesse que l’arbre d’entrée.
Fonctionnement en détecteur de mouvement de rotation : Lorsque le plateau, entraîné par l’axe d’entrée, atteint une vitesse de rotation déterminée, la force centrifuge engendrée pousse la masse de la lame flexible (273) vers l’extérieur, établissant le contact entre la lame flexible (273) et la borne (275). De cette manière le contact (B) est fermé automatiquement au-delà d’une vitesse déterminée, assurant ainsi la transmission de la puissance électrique au moteur.
Le seuil de détection du circuit est directement lié à la masse de la lame, à sa forme et à ses propriétés mécaniques.
Le capteur centrifuge détecteur de rotation peut également être réalisé de la façon suivante et [FIG. 30] :
Sur un plateau (291) solidaire de l'axe d’entrée, est fixée une borne articulée (293) pivotant en (294) retenus par un ressort calibré (295). Le tout est installé à l'extérieur d'une borne (296) fixée sur le plateau.
L’ensemble ci-dessous est solidaire de l’arbre d’entrée, qui est l’arbre dont on veut capter la vitesse.
A l’arrêt :
Le contact (B) entre la borne articulée (293) et la borne fixe (296) est coupé par l’action du ressort (295).
Lorsque l’arbre d’entrée est en rotation, l’ensemble décrit ci-dessus tourne également, à la même vitesse que l’arbre d’entrée
Fonctionnement en détecteur de mouvement de rotation :
Lorsque le plateau, entraîné par l’axe d’entrée, atteint une vitesse de rotation déterminée, la force centrifuge engendrée, pousse la masse de la borne articulée (293) vers l’extérieur, établissant le contact entre la borne articulée (293) et la borne (296). De cette manière le contact (B) est fermé automatiquement au-delà d’une vitesse déterminée, assurant ainsi la transmission de la puissance électrique au moteur.
La vitesse de fermeture du circuit est directement liée à la masse des patins et à la force de traction des ressorts de rappel.
Le capteur centrifuge détecteur de rotation peut également être réalisé de la façon suivante et [FIG. 32] :
Sur un plateau (311) solidaire de l'axe d’entrée, est fixé une glissière (313) guidant une bille (314) positionnée par deux ressorts calibrés (315) et (316) de raideurs différentes. Le tout est installé à l'intérieur de deux bornes de contact électriques (317) et (318) fixées sur le plateau.
L’ensemble ci-dessous est solidaire de l’arbre d’entrée, qui est l’arbre dont on veut capter la vitesse.
A l’arrêt :
Le contact (A) entre la borne (317) et la borne (318) est coupé : la bille conductrice (314) est éloignée du contact avec les bornes (317) et (318) par l’action résultant de l’équilibre des forces exercées par les ressorts (315) et (316).
Fonctionnement en détecteur de mouvement de rotation :
Lorsque le plateau, entraîné par l’axe d’entrée, atteint une vitesse de rotation déterminée, la force centrifuge engendrée pousse la masse de la bille (314) vers l’extérieur, établissant le contact entre la borne (317) et la borne (318). De cette manière le contact (A) est fermé automatiquement au-delà d’une vitesse déterminée, assurant ainsi la transmission de la puissance électrique au moteur.
La vitesse de fermeture du circuit est directement liée à la masse de la bille et à la raideur des ressorts.
Exemple de réalisation du détecteur extérieur de rotation de pédalier : Le détecteur est destiné à être monté à proximité de la roue du pédalier. Il est constitué d’un capteur inductif, d’une bascule, d’une temporisation et d’un relais qui connecte le moteur à la batterie dès qu’il y a un front montant ou descendant (la temporisation permet de garder le relais fermé entre deux variations de signal : front montant ou descendant).
Exemple de réalisation du variateur mécanique automatique et [FIG. 35]: Il est constitué d’un variateur de vitesse à courroie trapézoïdale et entraxe fixe. Sa demie poulie mobile est entrainée en translation grâce à la force centrifuge exercée sur une série de billes.
Autre exemple de réalisation du dispositif d’entrainement par friction : Le dispositif d’entrainement par friction peut être constitué d’un système à bande de friction [FIG. 37]. La bande de friction 405 est entrainée par le rouleau 404, qui est lui-même entrainé en rotation par le moteur 402 via un système poulie-courroie 407 et 403. La bande de friction 405 repose sur la bande de roulement du pneumatique 406 de la roue avant, ce qui lui permet de transmettre la puissance motrice à cette dernière.
L’invention a été expliquée selon ses modes de réalisation préférés tels que décrits ci-dessus. Il faut toutefois préciser que de nombreuses autres modifications ou variations possibles peuvent être effectuées sans altérer la portée de la présente invention. Il est entendu que les revendications en annexe incluent lesdites modifications ou lesdites variations entrant dans la portée réelle de l’invention.
APPLICATIONS INDUSTRIELLES
Le dispositif destiné à motoriser un vélo électrique, un tricycle ou une trottinette de façon réversible facilite les déplacements au sein des sites industriels, des usines et des exploitations agricoles car il permet d’utiliser un vélo, un tricycle ou une trottinette avec beaucoup moins d’effort de la part de l’utilisateur. Le fait que le dispositif est facilement amovible permet de ranger le bloc moteur en sécurité, à l’abri des intempéries et du vol quand le véhicule n’est pas en service.
GLOSSAIRE (au sens du présent brevet) :
Bande de friction : bande transmettant la puissance propulsive vers le pneumatique grâce à un coefficient de frottement élevé
Bloc moteur : ensemble constitué par la batterie, le moteur et l’ensemble de transmission, y compris le dispositif d’entrainement par friction
Boitier capteur : boitier comportant un ou plusieurs détecteurs
Bride à sauterelle mécanique
Capteur : dispositif permettant de détecter une grandeur physique, un mouvement ou une variation.
Capteur centrifuge : dispositif permettant de détecter une grandeur physique, le principe de mesure faisant appel à la force centrifuge.
Capteur de vitesse : dispositif permettant de mesurer une vitesse ou de détecter une limite de vitesse
Circlips : anneau élastique
Clipsé : fixé par des pinces déformables élastiques
Cylindre de friction : Cylindre transmettant la puissance propulsive vers le pneumatique grâce à un coefficient de frottement élevé
Détecteur : moyen technique apte à détecter une grandeur physique. Dans le cadre du présent brevet, les grandeurs physiques concernées sont la mise en rotation de la roue avant, du pédalier ou d’un arbre mécanique, ainsi que la vitesse de rotation de la roue, d’un arbre mécanique, ou la vitesse linéaire du véhicule.
Détecteur de rotation : moyen technique apte à détecter la mise en rotation de la roue avant, du pédalier ou d’un arbre mécanique
Détecteur d’action du pédalier : moyen technique apte à détecter la mise en rotation du pédalier
Train avant : Ensemble composé du guidon, de la fourche et de la roue avant.
Tricycle : véhicule à trois roues. Il comporte un guidon qui permet de diriger la roue avant
Tricycle classique : Tricycle à propulsion humaine uniquement, sans motorisation
Trottinette : véhicule composé d'une planche portée par deux ou trois roues sur laquelle on pose son pied, l'autre jambe étant utilisée pour se propulser par poussée au sol. Il comporte un guidon qui permet de diriger la roue avant
Trottinette classique : Trottinette à propulsion humaine uniquement, sans motorisation
Véhicule : véhicule à deux ou trois roues (vélo, tricycle, trottinette, etc…)
Vélo classique : vélo à propulsion humaine uniquement, sans motorisation
Vélo électrique : vélo à motorisation électrique, vélo à assistance électrique]

Claims (12)

  1. Dispositif de motorisation pour véhicule électrique à deux ou trois roues, caractérisé par un bloc moteur amovible 1 qui entraine la roue avant par friction sur la bande de roulement du pneumatique [FIG. 2].
  2. Dispositif selon la revendication (1) caractérisé par son montage sur un vélo, transformant ainsi un vélo classique en vélo électrique [FIG. 2].
  3. Dispositif selon la revendication (1) caractérisé par son montage sur une trottinette, transformant ainsi une trottinette classique en trottinette électrique [FIG. 39].
  4. Dispositif selon la revendication (1) caractérisé par son montage sur un tricycle, transformant ainsi un tricycle classique en tricycle électrique [FIG. 46].
  5. Dispositif selon la revendication (1) caractérisé en ce qu’il entraine la roue avant au moyen d’un cylindre de friction en contact avec la bande de roulement du pneumatique [FIG. 6], [FIG. 7] et [FIG. 8].
  6. Dispositif selon la revendication (1) caractérisé en ce qu’il entraine la roue avant au moyen d’une bande de friction en contact avec la bande de roulement du pneumatique [FIG. 37].
  7. Dispositif selon la revendication (1) caractérisé en ce qu’un système de fixation du bloc moteur sur le train avant du véhicule permet audit bloc moteur d’osciller dans le plan vertical [FIG. 2] et [FIG. 3], ce qui le maintien au contact de la bande de roulement du pneumatique [FIG. 6], par exemple, permettant ainsi l’entrainement de ce dernier.
  8. Dispositif selon les revendications (5) ou (6) caractérisé en ce que le bloc moteur est fixé sur le guidon du véhicule de façon facilement réversible [FIG. 9], [FIG. 10], [FIG. 14], [FIG. 39] , [FIG. 46], [FIG. 15], [FIG. 16], [FIG. 17] et [FIG. 18], par exemple, et repose sur la bande de roulement de son pneumatique avant.
  9. Dispositif selon les revendications (5) ou (6) caractérisé en ce qu’il comporte un capteur utilisant la force centrifuge qui déconnecte le moteur quand la vitesse de rotation atteint une valeur définie [FIG. 19] à [FIG. 26], par exemple. Il est monté sur un axe d’un dispositif d’entrainement par friction suivant la revendication (5) ou la revendication (6), ce qui rend sa vitesse de rotation représentative de la vitesse de rotation de la roue avant et de la vitesse d’un vélo. Ce capteur utilisant la force centrifuge forme contact électrique entre deux les bornes du circuit d’alimentation du moteur. Quand la vitesse de rotation de l’ensemble atteint une valeur définie, la force centrifuge est suffisante pour provoquer la coupure du contact entre les bornes, ce qui interrompt l’alimentation du moteur.
  10. Dispositif selon les revendications (5) ou (6) caractérisé en ce qu’il comporte un capteur utilisant la force centrifuge qui connecte le moteur quand son axe est entrainé en rotation [FIG. 27] à [FIG. 32], par exemple. Il est monté sur un axe du dispositif d’entrainement par friction suivant la revendication (5) ou la revendication (6), ce qui rend sa vitesse de rotation représentative de la vitesse de rotation de la roue avant et de la vitesse d’un vélo. Ce capteur utilisant la force centrifuge forme un contact électrique entre deux les bornes du circuit d’alimentation du moteur quand la roue est en rotation, ce qui établit l’alimentation électrique du moteur.
  11. Dispositif suivant la revendication (7) caractérisé en ce permet de basculer le bloc moteur vers le haut [FIG. 2] et [FIG. 4], par exemple, supprimant ainsi le contact entre un système d’entrainement par friction selon la revendication (5) ou la revendication (6) et la bande de roulement du pneumatique de la roue avant. Le dispositif est également caractérisé en ce qu’il permet de maintenir le bloc moteur basculé en position haute, sans contact avec le pneumatique de la roue avant. Ce dispositif permet de réaliser ainsi le débrayage du moteur.
  12. Dispositif selon les revendications (5) ou (6) caractérisé en ce qu’il comporte un système mécanique de variation automatique de la vitesse de rotation du dispositif d’entrainement par friction selon la revendication (5) ou la revendication (65) [FIG. 34] et [FIG. 35], par exemple
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