FR1259249A - Moyeu de roue contenant une dynamo - Google Patents

Description

Moyeu de roue contenant une dynamo. La présente invention concerne un moyeu de roue contenant une dynamo.

On a déjà tenté, dans les dynamos incorporées dans un moyeu de roue, d'obtenir un rendement d'éclairage suffisant pour le nombre de tours nor mal du moyeu en prévoyant un nombre. de pôles élevé. Mais si l'on voulait, avec de telles ,dynamos incorporées dans un moyeu, obtenir le même ren dement d'éclairage que celui que fournissent les dynamos pour bicyclettes actuellement usuelles à galet frottant sur le pneu de la roue, ii serait néces saire de prévoir un nombre de pôles de l'ordre de 264. Avec un tel nombre de pôles, le moyeu serait très lourd et offrirait des dimensions prohibitives. On a déjà .constaté un poids et des dimensions excessifs dans des dispositifs existants comportant seulement 20 pôles. En outre, l'induit, s'il est direc tement solidaire de la douille du moyeu ne peut pas être débrayé et la dynamo absorbe ainsi, lorsqu'on rouie de jour, inutilement de l'énergie.

Pour atteindre les nombres .de tours élevés de l'induit nécessaires avec des dynamos à petits nom bres de pôles, on a interposé dans les moyeux de roue contenant une dynamo, des transmissions à roues droites ou planétaires à un ou plusieurs étages, desmodromiques ou à friction, entre la douille .du moyeu et l'induit. Pour obtenir, avec des dynamos à petits nombres de pôles le même ren dement d'éclairage qu'avec les dynamos pour bicy clettes usuelles, ii faut utiliser un rapport de trans mission compris entre 30/1 et 35/1. Les formes d'exécution connues n'atteignent pas ces valeurs en dépit d'une mise en oeuvre considérable de maté riaux pour les roues, les paliers, etc., nécessaires. En outre, elles impliquent de grands diamètres et sont, par conséquent, coûteuses. La plupart du temps, ii est, .de plus, nécessaire, de réaliser es essieux ou des axes en plusieurs pièces et complexes.

On a également utilisé, pour l'entraînement de dynamos incorporées dans un moyeu, des trans- missions à plusieurs étages juxtaposés; ces trans- msisions sont constituées, soit par des mécanismes à billes de friction, soit par des engrenages. Avec de telles transmissions, le diamètre de la douille du moyeu peut être maintenu relativement faible, mais ces dispositifs sont d'une certaine technicité qui les rend assez coûteux.

Les transmissions à billes de friction de ce genre sont, en outre, très sensibles à des défauts de réglage; une certaine pression axiale est nécessaire pour éviter un ,patinage en fonctionnement. Enfin, le rapport de transmission que ces dispositifs per mettent d'obtenir ne dépasse guère 15/1.

On connaît encore des moyeux dans lesquels plusieurs dynamos sont entraînées par l'intermé diaire d'une transmission appropriée pour assurer le rendement d'éclairage nécessaire.

Dans les - transmissions connues pour dynamos incorporées dans un moyeu, une limite .de l'ordre de 15/1 est égaiement imposée au rapport de trans mission par l'abaissement progressif du rendement avec l'augmentation dudit rapport. Cet inconvénient est à attribuer aux nombreux contacts ,de dentures ou de friction qui ont, en outre, pour inconvénient supplémentaire, de produire un bruit considérable.

Enfin, ii est également connu d'entraîner des dy namos incorporées dans un moyeu par l'intermé diaire de transmissions hypocycioïdaies. Mais celles- ci présentent, dans de nombreux cas, des incon vénients constructifs.

L'invention a pour objet un moyeu, et en parti culier un moyeu de roue de bicyclette ou de moto cycle contenant une dynamo et une transmission interposée entre la douille du moyeu et la dynamo, ladite transmission étant constituée par deux corps de révolution roulant l'un sur l'autre de façon épi- cycloïdale et dont l'un est entraîné tandis que l'autre est immobilisé en rotation, l'un desdits corps de révolution tourillonnant excentriquement sur un corps tournant de sortie entraînant l'induit de la dynamo, ledit moyeu étant caractérisé par le fait que la transmission précitée travaille en 6picy- cioïde extérieure ou péricycloïde, c'est-à-dire que le corps de révolution intérieur reste immobile, tandis que le corps de révolution extérieur rouie sur lui. Une transmission péricycloïdaie de ce type com prend un corps de révolution d'entrée à surface de contact intérieure tourillonnant excentriquement sur le corps tournant de sortie, et un corps de révolution fixe à surface de contact extérieure rou lant sur la surface intérieure du .corps de révolution d'entrée.

La transmission péricycioïdaie fournit des rap ports de transmission plus grands qu'une trans mission hypocycioïdaie de mêmes dimensions. Ii est ainsi possible d'obtenir un rendement d'éclai rage plus élevé et une fréquence plus haute avec une dynamo incorporée dans un moyeu de prix de revient relativement bas et de dimensions relati vement petites. Un autre avantage de la transmis sion péricycioïdaie réside en ce qu'elle ne donne lieu à aucune inversion du mouvement de rotation entre l'entrée et la sortie de transmission. Le ren dement, comparé à celui des formes d'exécution connues jusqu'à présent, est bon.

De préférence, le corps tournant de sortie est monté concentriquement à l'induit de la dynamo. Avec cette disposition, le corps de révolution d'entrée est excentré par rapport à la douille du moyeu et doit, par conséquent, être entraîné par celle-ci par l'intermédiaire d'un accouplement com pensateur d'excentricité.

Le contact d'entraînement entre les corps de révolution peut être assuré par frottement au moyen de surfaces de friction, ou desmodromiquement au moyen de dentures. Dans le cas de surfaces de fric tion, le rapport de transmission est déterminé par le rapport entre les circonférences des corps de révo lution; dans le cas des dentures, ii est déterminé par le rapport entre les nombres de dents. Plus le rapport entre les circonférences ou entre les nom bres de dents se rapproche de l'unité, plus le rapport de transmission augmente. On peut obtenir, sans difficulté, des rapports de transmission atteignant jusqu'à 50./l. Le genre d'engrènement, dans le mode de réalisation à dentures, assure un recou vrement très important entre les dents, lequel en traîne, à son tour, un fonctionnement silencieux de la transmission.

Le corps de révolution d'entrée est, de préfé rence, débrayabie de la douille du moyeu, de sorte que, lorsqu'on rouie de jour, on .peut mettre hors d'action la dynamo et la transmission. Les accouple- ments entre douille de moyeu et transmission sont connus en eux-mêmes.

L'accouplement compensateur d'excentricité peut être, par exemple, constitué par un corps à mouve ment de nutation à denture extérieure engrenant, d'une part, avec une denture intérieure de la douille du moyeu ou d'un élément tournant avec celle-ci et, d'autre part, avec une denture intérieure du corps de révolution d'entrée, l'un au moins de ces engrènements pouvant être momentanément sup primé.

Suivant un mode de réalisation,<B>le</B> corps à mou vement de nutation est réalisé sous la forme d'une bague entourant l'axe du moyeu et pouvant être déplacée âxialement dans une mesure suffisante pour qu'elle soit désengrénée de la denture infé rieure de la douille du moyeu, de sorte que le débrayage entre la.transmission et la douille du moyeu peu ainsi être effectué par déplacement axial du corps à mouvement de nutation.

Le déplacement axial du corps à mouvement de nutation est, de préférence, assuré par un taquet d'entraînement pouvant coulisser axialement dans une partie découpée radiale de l'axe du moyeu et qui attaque la surface annulaire intérieure du corps à mouvement de nutation. Le coulissement du ta quet d'entraînement est avantageusement assuré par une tige d'actionnement guidée .dans un alésage 'axial de l'axe du moyeu; un ressort qui agit sur le taquet d'entraînement sollicite constamment celui- ci vers sa position dans laquelle il n'est pas en prise avec la denture de la douille du moyeu.

Le corps de révolution d'entrée tourillonne sur un maneton .d'excentrique du corps tournant de sortie, de préférence par l'intermédiaire d'un palier à rouleaux.

Le corps tournant de sortie est avantageusement constitué par une douille tourillonnant sur l'axe du moyeu et portant Pinduit de la dynamo.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit -et à l'examen des dessins joints qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation.

Sur ces dessins La fig. 1 est une coupe axiale ,d'un moyeu de roue' de bicyclette contenant une dynamo représentée débrayée; La fig. 2 est une coupe analogue à celle de la fig. 1, mais -représentant la dynamo embrayée; La fig. 3 est une coupe diamétrale suivant la ligne III-III de la fig. 2 et Les fig. 4a à 4c constituent une représentation schématique montrant le fonctionnement d'une transmission péricycloïdale.

Le moyeu de roue de bicyclette .représenté sur la fig. 1 entoure un essieu ou un axe 10. Sur l'axe <I>10</I> du moyeu est vissé un disque d'obturation<I>12</I> qui est maintenu bloqué par -un contre-écrou 14. Sur le disque d'obturation 12 est montée une douille <I>16.</I> La douille<I>16</I> porte un roulement à billes 18 sur lequel tourne une douille de moyeu <I>20.</I> Entre la douille 16 et la douille de moyeu<I>20</I> est prévu un joint d'étanchéité 22. A son autre extrémité, la douille de moyeu est vissée sur un corps annulaire 24 qui tourillonne sur un roule ment à biles 26, porté par une bague-palier 28 vissée sur l'axe<I>10.</I> Entre la bague-palier<I>28</I> et le corps annulaire 24 est prévu un joint d'étanchéité <I>30.</I> La bague-palier 28 est bloquée par un contre- écrou <I>31.</I>

A l'extrémité intérieure de la douille 16 est fixé un corps de révolution<I>32</I> muni d'une denture exté rieure 34. Ce corps de révolution 32 est en prise, par sa denture extérieure 34, avec une denture in térieure<I>36</I> d'un autre corps de révolution 40 tou- rillonnant sur un maneton d'excentrique 44 par un palier à aiguilles 42; le maneton d'excentrique 44 est fixe sur une douille 46 qg# tourillonne sur l'axe 10 et qui est immobilisée axialement par des cordes à piano 48. La douille 46 porte l'en roulement 50 d'un induit de dynamo. Cet enroule ment d'induit est relié, par l'intermédiaire d'un col lecteur 52, avec une borne 54, le retour du courant pouvant s'effectuer par l'intermédiaire du palier. Sur le disque d'obturation<I>12</I> est fixé un aimant permanent 56 qui constitue, avec ses pièces polaires <I>58,</I> le stator de la dynamo.

Le ,corps de révolution excentrique 40 est entraîné par l'intermédiaire d'un corps 60à mouvement de nutation. Ce corps à mouvement de nutation est constitué par une bague qui entoure l'axe 10 et qui porte sur sa périphérie une denture 62. La den ture 62 engrène avec une denture intérieure 64 du corps de révolution 40 et (fig. 2) avec une denture intérieure 66 du .corps annulaire 24, de sorte que le corps de révolution 40 tourne avec la douille 20 du moyeu.

Le corps à mouvement .de nutation 60 est dépla- çable axialement. Sur la fig. 1, il est déplacé vers la gauche dans une mesure telle que sa denture <I>62</I> n'engrène pas avec la denture<I>66</I> .du corps annulaire 24. Un ressort hélicoïdal<I>68</I> sollicite constamment le corps à mouvement de nutation vers sa position représentée sur la fig. 1. A l'intérieur du corps à mouvement de nutation agit un taquet d'entraînement 70 solidaire d'une tige de com mande<I>72.</I> Celle-ci est .guidée dans un alésage axial 74 de l'essieu 10, tandis que le taquet d'entraîne ment 70 est guidé, de son côté, dans une partie découpée radialement dudit essieu. En tirant sur la tige de commande 72, on peut amener le corps à mouvement de nutation 60 dans la position repré sentée sur la fig. 2 contre l'action du ressort 68, position dans laquelle la denture 62 dudit corps est en prise avec la denture 66 du corps annulaire 24.

Le mode de fonctionnement de la transmission péricycloïdale constituée par le corps de révolution <I>32,</I> le corps de révolution 40 et le maneton d'ex centrique 44 porté par la douille 46 est représenté schématiquement sur les fig. 4a à 4c.

Le grand cercle de centre N et de rayon R représente le corps de révolution 40 et le petit cercle de centre M et de rayon r, le corps de révolution<I>32.</I> La distance<I>q</I> entre les centres M et N correspond à l'excentricité du maneton 44. Le corps de révolution<I>32</I> reste .fixe, tandis que le, corps de révolution 40 roule sur lui. La fig. 4c montre les positions relatives des deux corps de révolution<I>32</I> et 40, lorsque le point de contact T a tourné de 90 . La flèche P indique que, pendant cette rotation, la position du corps de révolution <I>32</I> n'a pas changé. Pour obtenir le rapport de transmission désiré, le passage de la position de la fig. 4a .à celle .de la fig. 4c s'effectue fictivement en deux phases, c'est-à-dire en passant par une phase intermédiaire 4b. Dans cette phase intermédiaire le corps de révolution 40 est décalé autour du centre M du corps de révolution<I>32</I> d'un angle de et ceci en entraînant le corps de révolution <I>32</I> ce qui est indiqué par le décalage de la flèche P.

En réalité, cependant, le corps de révolution <I>32</I> ne doit pas bouger; autrement dit, il doit être ramené de 90 /-o en arrière jusqu'à la .position de la fig. 4c. Au cours de ce recul, le ,corps de révolution 40 tourne également en arrière, d'une 7T. <B>r</B> course égale à 2 . La rotation effective du corps de révolution 40 entre la position de la fig. 4a et celle de la fig. 4c a donc pour valeur ;

En même temps, le maneton d'excentrique 7r tourne d'un angle 2 # Le rapport .de transmission est donc

D'après .cette relation, on voit que le rapport de transmission est d'autant plus .grand que le dia mètre r du corps de révolution<I>32</I> se rapproche du diamètre R du corps de révolution 40. Il en est de même lorsque les corps de révolution sont mu nis de dentures.

Claims (1)

1. RÉSUMÉ Moyeu de roue, en particulier de bicyclette ou de motocycle, contenant une dynamo et une transmis sion interposée entre la douille du moyeu et l'induit de la dynamo, ladite transmission étant constituée par deux corps de révolution roulant l'un sur l'autre de façon épicycloïdale, dont l'un est entraîné et dont l'autre est immobilisé en rotation, l'un desdits corps de révolution étant monté excentriquement sur un corps tournant de sortie entraînant d'induit de la dynamo, ledit moyeu étant caractérisé par les points suivants, considérés séparément ou en diverses combinaisons 1 La transmission est périéycioïdaie; 2 La transmission péricycioïdaie comporte un corps de révolution denté à surface de roulement intérieure, tourillonnant excentriquement sur le corps tournant de sortie, et un corps de révolution fixe à surface de roulement extérieure sur laquelle rouie la surface intérieure du corps de révolution entraîné; 3 Le corps tournant de sortie est monté con centriquement à l'induit de la dynamo et le corps de révolution d'entrée est lié à la douille .du moyeu par l'intermédiaire d'un accouplement compensa teur d'excentricité; 4 Les corps de révolution sont en contact d'entraînement par frottement, par l'intermédiaire de surfaces de friction; 5 Les corps de révolution sont en prise entre eux de façon desmodromique par l'intermédiaire de dentures; 6 Le corps de révolution d'entrée est débraya blé de la douille du moyeu; 7 L'accouplement compensateur d'excentricité est constitué par un corps à mouvement de nutation muni d'une denture extérieure engrenant, d'une part, avec une denture intérieure de la douille du moyeu ou d'un élément tournant avec celle-ci et, d'autre part, avec une denture intérieure du corps de révolution d'entrée, l'un au moins de ces engrè nements pouvant être momentanément supprimé; 8 Le corps à mouvement de nutation est cons titué par une bague entourant l'axe du moyeu et cette bague peut être déplacée axiaiement de - ma nière à être débrayée de la .denture intérieure de la douille du moyeu; 9 Le corps à mouvement de nutation peut être déplacé axiaiement au moyen d'un taquet d'entraî nement qui peut coulisser axiaiement dans une partie découpée radiaiement de l'axe du moyeu et ledit taquet est, à son .tour, actionné par une-tige de commande guidée dans un alésage axial de l'essieu, tandis qu'un ressort sollicite constamment le corps à mouvement de nutation vers la position dans laquelle ii est désengréné de la denture inté rieure de la douille du moyeu; 10 Le corps de révolution d'entrée tourillonne sur un maneton d'excentrique du corps tournant de sortie .par l'intermédiaire d'un mouvement à rouleaux; 11 Le corps tournant de sortie est constitué par une douille tourillonnant sur l'axe du moyeu et portant l'induit de la dynamo.