FR2902073A1 - Dispositif de transmission a changement de vitesse automatique pour bicyclette - Google Patents

Dispositif de transmission a changement de vitesse automatique pour bicyclette Download PDF

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Abstract

Dispositif de transmission pour bicyclette comprenant un train épicycloïdal comportant une couronne (21) à denture extérieure (21a) et intérieure (21b), au moins un satellite (22), un porte satellite (23) et un planétaire (24), un arbre de planétaire (24a).Le dispositif comporte en outre un dispositif d'accouplement à glissement (27) adapté pour coupler en rotation, avec glissement, l'arbre de planétaire (24a) avec le porte satellite (23). Il comporte aussi une roue libre (26) montée sur ledit porte satellite (23), de telle sorte que la rotation éventuelle dudit porte satellite (23) soit dans le même sens que la rotation de l'arbre de planétaire (24a).

Description

1 Dispositif de transmission à changement de vitesse automatique pour
bicyclette
La présente invention est relative aux dispositifs 5 de transmission à changement de vitesse automatique pour bicyclette. Plus particulièrement, l'invention concerne une transmission pour bicyclette comprenant : - un train épicycloïdal comportant une couronne à 10 denture extérieure et intérieure, au moins un satellite, un porte satellite et un planétaire, -un arbre de planétaire. Le document FR-A-1 576 850 décrit un dispositif de transmission pour bicyclette dont un changement de vitesse 15 est piloté par la force centrifuge exercée sur des poids régulateurs actionnant des cliquets. Ce dispositif permet de démarrer la bicyclette sur un faible développement. A partir d'une certaine vitesse de rotation, lesdits poids régulateurs actionnent les cliquets venant en prise avec 20 une roue intérieure à rochets. Dans ce mode de fonctionnement, un train épicycloïdal, permettant une démultiplication du rapport de transmission, est mis en relation avec la roue menée, sortie du dispositif de transmission. Un seul changement de vitesse, non continu, 25 est automatique. Pour d'autres changements de vitesses, il est nécessaire de faire passer la chaîne entre plusieurs roues dentées, comme cela est connu en soit. Ce dispositif de transmission nécessite une action du cycliste pour réaliser le changement de vitesse de la 30 bicyclette et adapter les caractéristiques de la transmission à ses désirs et aux caractéristiques du terrain. De plus, les combinaisons des positions sur les plateaux et pignons n'offrent pas une progressivité souhaitée, et les changements de vitesse ne sont pas 35 continus. La présente invention a pour but de pallier à ces
2 inconvénients. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de transmission pour bicyclette du type précité, caractérisé en ce que il comporte en outre un dispositif d'accouplement à glissement adapté pour coupler en rotation, avec glissement, l'arbre de planétaire avec le porte satellite, et en ce que il comporte une roue libre montée sur ledit porte satellite, de telle sorte que la rotation éventuelle dudit porte satellite soit dans le même sens que la rotation de l'arbre de planétaire. Grâce à ces dispositions, on assure un changement de vitesse continu et progressif. Le dispositif mécanique est peu coûteux, robuste, et adaptable facilement à toute bicyclette.
Dans divers modes de réalisation de la transmission selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - le dispositif d'accouplement à glissement comprend : un premier plateau solidaire du porte satellite, un deuxième plateau en regard du premier plateau, le deuxième plateau étant couplé en rotation à l'arbre de planétaire, un dispositif de commande adapté pour sélectivement 25 rapprocher et éloigner l'un de l'autre les premier et deuxième plateaux, les premier et deuxième plateaux sont adaptés pour coupler en rotation, avec glissement, l'arbre de planétaire avec le porte satellite, en réalisant un couplage croissant 30 lorsque lesdits premier et deuxième plateaux sont rapprochés l'un de l'autre ; - les premier et deuxième plateaux sont adaptés pour s'accoupler avec glissement par friction ; - les premier et deuxième plateaux sont adaptés 35 pour s'accoupler avec glissement par une force de cisaillement d'un fluide ; 3 - les premier et deuxième plateaux sont adaptés pour s'accoupler avec glissement par une force magnétique ; - le dispositif de commande comprend : un dispositif élastique sollicitant les premier et 5 deuxième plateaux à l'écartement naturel, et un organe d'appui adapté pour déplacer le deuxième plateau vers le premier plateau, ledit deuxième plateau étant monté coulissant sur l'arbre de planétaire ; - l'organe d'appui est solidaire de l'arbre de 10 planétaire et comprend au moins un suiveur de came venant en contact avec une surface de came qui appartient au deuxième plateau et qui est disposé à l'opposé du premier plateau, la surface de came étant conformée pour qu'une rotation de l'arbre de planétaire tende à faire déplacer le 15 deuxième plateau vers le premier plateau par appui du suiveur de came sur la surface de came ; - la surface de came est inclinée de façon à s'éloigner du premier plateau dans un sens angulaire (B) de rotation de l'arbre de planétaire ; 20 - l'organe d'appui comporte au moins une branche radiale formant ledit suiveur de came ; - l'organe d'appui présente une forme de croix constituée de quatre suiveurs de came, et dans lequel la surface de came est constituée de quatre surfaces adaptées 25 pour que chaque suiveur de came vienne en appui sur chacune desdites surfaces ; - le déplacement des premier et deuxième plateaux est limité axialement par une butée, pour assurer un glissement relatif entre lesdits premier et deuxième 30 plateaux ; - le dispositif d'accouplement à glissement comprend : un tambour solidaire du porte satellite, des patins en regard du tambour, les patins étant 35 couplés en rotation avec l'arbre de planétaire, un dispositif de commande adapté pour sélectivement rapprocher et éloigner les patins du tambour, le tambour et les patins sont adaptés pour coupler en rotation, avec glissement, l'arbre de planétaire avec le porte satellite, en réalisant un couplage croissant lorsque les patins se rapprochent du tambour ; - les patins et le tambour sont adaptés pour s'accoupler avec glissement par friction ; - les patins et le tambour sont adaptés pour s'accoupler avec glissement par une force de cisaillement 10 d'un fluide ; - les patins et le tambour sont adaptés pour s'accoupler avec glissement par une force magnétique ; - le dispositif de commande est constitué de masses en rotations avec le planétaire et articulées, pour 15 déplacer les patins radialement vers le tambour, grâce à la force centrifuge ; - le déplacement des patins est limité radialement vers le tambour, pour assurer un glissement relatif entre lesdits patins et le tambour ; 20 Par ailleurs, l'invention a également pour objet une bicyclette comprenant un dispositif de transmission selon les dispositions précédentes, ladite bicyclette comportant un plateau de pédalier mis en rotation par l'action du cycliste sur les pédales, ladite rotation étant 25 transmise par un moyen de transmission à la denture externe de la couronne du dispositif de transmission, et la rotation de l'arbre de planétaire du dispositif de transmission est transmise à la roue arrière. Selon d'autres caractéristiques de la bicyclette, 30 le moyen de transmission entre le plateau de pédalier et la denture externe de la couronne est soit une chaîne, soit un arbre de transmission avec des engrenages spiro-coniques à chaque extrémité. Grâce à ces dispositions, on assure en outre un 35 changement de vitesse automatique sans aucune intervention ni du cycliste, ni d'une électronique ajoutée. Le démarrage de la bicyclette se fait naturellement et de manière automatique sur le rapport de transmission le plus faible. La transmission ne limite plus le cycliste. Le rapport de transmission pouvant prendre des valeurs très élevées, il 5 est toujours possible d'accélérer même dans les descentes et le cycliste ne ressent plus ainsi l'effet de pédaler dans le vide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de deux de ses modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints. Sur les dessins . - la figure 1 est une vue de côté d'une bicyclette 15 pouvant être équipé d'une transmission automatique selon l'invention, - la figure 2 est un schéma cinématique d'un dispositif de transmission pouvant équiper la bicyclette de la figure 1, selon un premier mode de réalisation de la 20 présente invention, - la figure 3 est un schéma cinématique du train épicycloïdal appartenant au dispositif de la figure 2, - la figure 4 est un tracé de l'évolution du rapport de transmission R du dispositif de transmission des 25 figures 2 et 3 en fonction du glissement de l'accouplement à glissement, - les figures 5 et 6 sont des vues en perspective éclatée du dispositif de transmission des figures 2 et 3, vu selon deux directions différentes, 30 - la figure 7 est une vue développée du profil extérieur du dispositif de commande du dispositif de transmission des figures 2 et 3, - la figure 8 est un schéma cinématique d'un dispositif de transmission pouvant équiper la bicyclette de 35 la figure 1, selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention, - la figure 9 est un schéma cinématique d'un dispositif de transmission pouvant équiper la bicyclette de la figure 1, selon un troisième mode de réalisation de la présente invention, utilisant pour commande la force centrifuge. La figure 1 est une vue de côté d'une bicyclette mettant en œuvre une transmission du type de l'invention. La figure 1 présente une bicyclette comprenant un cadre 1, une fourche 2, un guidon 3 permettant de diriger la bicyclette, un pédalier 4, une roue avant 5 et une roue arrière 6. Le pédalier 4 est constitué principalement de pédales 7 mettant en rotation autour d'un axe de pédalier des manivelles 8 et un plateau 9, qui entraîne par exemple une chaîne 10 afin de transmettre le mouvement de rotation du pédalier 4 au dispositif de transmission 11. Ledit dispositif de transmission dispose d'un boîtier ou carter 20 soit fixé au niveau du moyeu de la roue arrière 6 et permettant éventuellement d'équiper à posteriori et de manière modulaire n'importe quel type de bicyclette, soit faisant partie intégrante de la structure du cadre 1 ou du moyeu de la roue arrière 6 de la bicyclette. Ledit carter 20 a pour principale fonction de protéger des saletés toutes les pièces mobiles internes, qui sont montées par exemple sur des roulements étanches. Le graissage interne du carter 20 peut être assuré à vie. Ledit carter 20 peut disposer d'une face démontable pour assurer si nécessaire l'entretien ou la réparation du dispositif de transmission 11. L'ensemble du dispositif de transmission 11 est peu coûteux, léger et robuste, utilisant à cette fin des tôles minces ou pièces de fonderie décolletées et des matériaux comme l'ABS, le polyamide et des alliages légers. Comme représenté sur le schéma cinématique de la figure 2, le dispositif de transmission 11 de la présente invention dispose d'une couronne 21. Ladite couronne est montée mobile en rotation autour d'un arbre de planétaire 24a et est entraînée en rotation par exemple par une chaîne
7 10 venant en prise avec une denture extérieure 21a de ladite couronne 21. La bicyclette utilisant ledit dispositif peut présenter avantageusement un seul plateau 9, et par conséquent une chaîne 10 engagée de manière permanente sur ledit plateau 9 et sur ladite denture extérieure 21a, simplifiant et fiabilisant la transmission de la bicyclette. Ainsi, il est éventuellement possible d'utiliser un arbre de transmission avec des engrenages spiro-coniques à chaque extrémité en remplacement de la chaîne 10 habituelle. La suite de la présente description considérera uniquement le cas d'une transmission par chaîne, bien que l'invention ne soit pas limitée à ce type de transmission. La couronne 21 dispose d'une denture intérieure 21b venant en prise avec au moins un satellite 22 monté mobile en rotation autour d'au moins un arbre du satellite 22a monté solidaire du porte satellite 23. Le satellite 22 est lui-même en prise par sa denture avec un planétaire 24 solidarisé avec l'arbre de planétaire 24a, qui est l'axe du dispositif de transmission. La couronne 21, le satellite 22 d'arbre de satellite 22a, le porte satellite 23 et le planétaire 24 d'arbre de planétaire 24a constituent un train d'engrenages épicycloïdal, connu en soi et ayant un rapport de transmission dépendant du mouvement donné au porte satellite 23 (ce rapport de transmission va être explicité et défini plus précisément ci-dessous). Les roues du train d'engrenage épicycloïdal sollicitées mécaniquement sont par exemple en acier, traité ou non. Le planétaire 24 est en prise avec une roue inverseuse 25 de telle sorte que ladite roue inverseuse 25 tourne dans un sens inverse au sens de rotation du porte satellite 23 et dans le même sens que la couronne 21 d'entrée et entraîne la roue arrière 6 en rotation faisant avancer la bicyclette vers l'avant. La roue inverseuse 25 est montée par tout moyen habituel avec l'arbre de la roue arrière 25a, comme une roue libre à cliquet afin de
8 permettre d'arrêter de faire tourner les pédales 7 sans influencer la rotation de la roue arrière 6. Le porte satellite 23 est monté mobile en rotation autour de l'arbre de planétaire 24a et dispose d'une roue libre 26, par exemple une roue libre standard à éléments roulants se coinçant dans un sens de rotation ou de préférence une roue libre à cliquets formant obstacle dans un sens de rotation, permettant d'empêcher la rotation du porte satellite 23 dans le sens de rotation de la couronne 21, et permettant la rotation éventuelle du porte satellite 23 dans le sens de la rotation de l'arbre de planétaire 24a. Les cliquets de la roue libre 26 prennent alors par exemple appui sur des rochets bloqueurs disposés sur une pièce immobile montée solidaire du carter 20.
Par exemple et tel que représenté sur la figure 2, un accouplement à glissement 27 peut comprendre des premier et deuxième plateaux 28, 29 disposés axialement en regard l'un de l'autre et un dispositif de commande 32 adapté pour sélectivement rapprocher et éloigner l'un de l'autre les premier et deuxième plateaux 28, 29. Le premier plateau 28 est solidaire du porte satellite 23 et le deuxième plateau 29 est couplé en rotation avec l'arbre de planétaire 24a. Par conséquent, l'accouplement à glissement 27 couple en rotation, avec glissement, l'arbre de planétaire 24a avec le porte satellite 23, en réalisant un couplage croissant lorsque lesdits premier et deuxième plateaux sont approchés l'un de l'autre. L'accouplement entre les premier et deuxième plateaux peut être réalisé par friction. Des revêtements ou patins en matériau de friction peuvent être disposés sur ou entre les premier et deuxième plateaux 28, 29. L'accouplement entre les premier et deuxième plateaux peut être réalisé par une force de cisaillement d'un fluide. Ce type d'accouplement connu sous le nom de visco-coupleur. L'accouplement entre les premier et deuxième
9 plateaux peut aussi être réalisé par une force magnétique, en utilisant des aimants permanents ou au moins une bobine d'induction de champ magnétique avec éventuellement une poudre magnétique ou tout moyen équivalent permettant d'entraîner en rotation le porte satellite 23 de manière continue, progressive et proportionnelle à la rotation de l'arbre de planétaire 24a. Par exemple, un accouplement à aimant permanent peut être constitué d'une première couronne d'aimants permanents sur le premier plateau 28 et d'une deuxième couronne d'aimants permanents ou au moins d'un matériaux magnétique sur le deuxième plateau 29. Lorsque lesdits premier et deuxième plateaux 28, 29 sont approchés l'un de l'autre, les forces d'attractions magnétiques augmentent et le couplage de l'accouplement à glissement 27 est croissant. Un accouplement magnétique utilisant des matériaux comme du cuivre dans une bobine ou des aimants en terre rares sera plus coûteux qu'un accouplement utilisant des matériaux de friction, mais ne nécessitera pas d'entretien et permet un contrôle plus fin, plus régulier et plus stable du glissement. Le dispositif de commande 32 comprend un dispositif élastique 30 sollicitant les premier et deuxième plateaux 28, 29 à l'écartement naturel et un organe d'appui 34 adapté pour déplacer le deuxième plateau 29 vers le premier plateau 28, le deuxième plateau étant monté coulissant sur l'arbre de planétaire 24a. Le dispositif élastique 30 peut être par exemple un ressort hélicoïdal de compression prenant appui sur une zone d'appui 31 fixe en translation selon une direction colinéaire à l'arbre de planétaire 24a, ladite zone d'appui 31 pouvant être par exemple directement sur le planétaire 24 ou un épaulement de l'axe 24a ou une partie du porte satellite 23. Une buttée axiale (non représentée) peut prendre place entre ledit dispositif élastique 30 et le deuxième plateau 28, afin d'éviter toute friction parasite. Le dispositif élastique 30 permet d'éloigner naturellement les premier et deuxième plateaux 28, 29, réduisant ainsi la force de friction ou la force magnétique ou toute autre force d'interaction de l'accouplement à glissement 27. Un organe d'appui 34 solidaire de l'arbre de planétaire 24a comporte au moins une branche radiale formant un suiveur de came 34a, ledit suiveur de came 34a venant en appui sur une surface de came 33 appartenant au deuxième plateau 29 et entraînant en rotation le plateau 29 avec une vitesse sensiblement similaire à la vitesse de rotation de l'arbre de planétaire 24a. La résultante axiale de l'effort entre le suiveur de came 34a et la surface de came 33 pousse ledit deuxième plateau 29 vers ledit premier plateau 28 en comprimant le dispositif élastique 30. La surface de came 33 comporte au moins une surface 33a inclinée de façon à s'éloigner du premier plateau 28 dans un sens angulaire B (représenté en figure 3) de rotation de l'arbre de planétaire 24a permettant audit suiveur de came 34a de venir en contact avec ladite surface 33a.
L'organe d'appui 34 peut présenter avantageusement une forme en croix constituée de quatre branches radiales ou suiveurs de came (34a, 34b, 34c, 34d) comme cela est visible en figure 6. Dans ce cas, la surface de came 33 est constituée de quatre surfaces (33a, 33b, 33c, 33d) adaptées pour que chaque suiveur de came vienne en appui sur chacune desdites surfaces. Le schéma cinématique de la figure 3, permet en partant de la vitesse linéaire vlo de la chaîne 10 de comprendre le sens de rotation de chaque roue du train épicycloïdal. Par exemple et tel que représenté sur la figure 3, la couronne 21 a une vitesse de rotation wn dans le sens trigonométrique A, chaque satellite 22 tourne sur lui-même à la vitesse de rotation w22 dans le même sens trigonométrique A, le planétaire 24 tourne à la vitesse de rotation w24 dans un sens anti-trigonométrique B et la roue inverseuse 25 tourne à la vitesse de rotation w25 dans un sens trigonométrique A. Par conséquent, la roue inverseuse 25, entraînant la roue arrière 6 de la bicyclette, tourne dans le même sens que la couronne 21 et donc dans le même sens que le pédalier 4 de la bicyclette.
Le porte satellite 23 est monté sur la roue libre 26 empêchant ledit porte satellite 23 d'avoir un mouvement de rotation dans un sens trigonométrique A. Si l'on considère qu'un sens trigonométrique A correspond à une vitesse de rotation positive, cela conduit à une vitesse de rotation (o23 du porte satellite 23 négative ou nulle : 0323 <= 0- Tant que l'accouplement à glissement 27 est inactif, c'est-à-dire non engagé, ledit accouplement à glissement 27 ne couple pas la rotation du planétaire 24 avec la rotation du porte satellite 23 et la vitesse de rotation 0)23 du porte satellite 23 est nulle. Lorsque l'accouplement à glissement 27 est actif, c'est-à-dire engagé, ledit accouplement à glissement 27 couple, avec glissement, la rotation du planétaire 24 avec la rotation du porte satellite 23 et la vitesse de rotation 0)23 du porte satellite 23 est alors approximativement proportionnelle à la vitesse de rotation 0)24 du planétaire 24. Si g est un coefficient de glissement, g compris entre zéro et une valeur gmax défini ci-dessous, il peut être approximé que : (023 = g. (024 . La relation de fonctionnement d'un train épicycloïdal du type de l'invention est connue sous le nom de formule de Willis (1) . X24 -W 23 =(_1)n N . (1) W21 -023 ` N24 où : - n est le nombre de contact intérieur des roues du train épicycloïdal, - N21 est le nombre de dents de la couronne 21, et -N24 nombre de dents du planétaire 24. 35 Dans le premier cas où l'accouplement à glissement 27 est inactif, cette formule de Willis (1) conduit au rapport de transmission R entre la couronne 21 et le planétaire 24 constant suivant R= 24 =_N21 (2) w 21 N 24 Dans le deuxième cas où l'accouplement à glissement 27 est actif, cette formule de Willis (1) conduit au rapport de transmission R entre la couronne 21 et le planétaire 24 suivant : R=w24 =_N21 1 (3) w21 N24 g 1- 1+ N21 • N24/ qui est une équation d'hyperbole représentée à titre d'exemple sur la figure 4 par le tracé d'une courbe présentant l'évolution du rapport de transmission R en fonction du coefficient de glissement g. La figure 4 permet de comprendre que le point de fonctionnement de la transmission de bicyclette, dispositif de l'invention se situe sur cette courbe entre le point D où l'accouplement à glissement 27 est inactif et le point E où l'accouplement à glissement 27 est actif. Le coefficient 20 de glissement g ne doit pas prendre une valeur trop importante et être strictement inférieur à une valeur gmax correspondant à l'asymptote verticale de l'hyperbole de la figure 4, car pour une valeur g du coefficient de glissement supérieure à gmax le dispositif de transmission 25 11 se bloque. C'est pourquoi une butée 35 est installée afin de limiter la translation du deuxième plateau 29, permettant d'assurer que l'accouplement à glissement 27 ne dépasse pas cette valeur limite gmax du coefficient de glissement g et dont la valeur théorique est donnée par : 1 gmax_/ N (4) 1+ 21 N24 / Par conséquent, l'accouplement à glissement 27 glisse en permanence et la vitesse de rotation w23 du porte 10 15 30
13 satellite 23 reste toujours très inférieure à la vitesse de rotation m24 du planétaire 24. Lorsque le cycliste démarre à l'arrêt, l'accouplement à glissement 27 est inactif grâce à l'action du dispositif élastique 30 éloignant les deux plateaux (28, 29) dudit accouplement à glissement 27. Le point de fonctionnement du dispositif de transmission est le point D de la figure 4. Le rapport de transmission est alors donné par la formule analytique (2).
Lorsque le cycliste accélère, l'organe d'appui 34 appuie sur la surface de came 33 du deuxième plateau 29, déplaçant ce dernier en comprimant le dispositif élastique 30 et activant l'accouplement de glissement 27 de telle sorte que le coefficient de glissement g et le module du rapport de transmission R augmentent. Le point de fonctionnement du dispositif de transmission 11 se déplace vers le point E de la figure 4. Lorsque le cycliste ralentit, le dispositif élastique 30 déplace automatiquement le deuxième plateau 29, afin de désactiver l'accouplement de glissement 27 de telle sorte que le coefficient de glissement g et le module du rapport de transmission R diminuent. Le point de fonctionnement du dispositif de transmission se déplace vers le point D de la figure 4.
L'équilibre des efforts dans le dispositif de transmission 11, et plus particulièrement entre la surface de came 33 et l'organe d'appui 34, permet une adaptation continue et automatique du rapport de transmission R du dispositif de transmission 11 de la bicyclette.
Les figures 5 et 6 présentent des vues d'une réalisation du premier mode de réalisation de l'invention. La figure 5 présente une vue en perspective éclatée du dispositif de transmission 11 montrant plus précisément le train d'engrenage épicycloïdal du dispositif.
L'accouplement à glissement 27 et l'organe d'appui 34 sont dans une position inactive.
14 La figure 6 présente une vue en perspective éclatée du dispositif de transmission 11 montrant plus précisément l'organe d'appui 34 et le deuxième plateau 29 du dispositif. L'accouplement à glissement 27 et l'organe d'appui 34 sont dans une position active. La figure 7 présente une vue développée du profil extérieur du dispositif de commande 32 du dispositif de transmission du premier mode de réalisation de l'invention. Cette figure 7 permet de mieux visualiser les formes complexes de la surface de came 33 et de l'action du suiveur de came 34a sur la surface 33a. Dans cette vue, l'organe d'appui 34 est dans une position active. La figure 8 montre un schéma cinématique d'un deuxième mode de réalisation de l'invention, pour lequel l'accouplement à glissement 27 est sous une forme différente cylindrique par comparaison à la forme plane de l'accouplement à glissement 27 du premier mode de réalisation. Le dispositif d'accouplement à glissement 27 comprend un tambour 38 cylindrique solidaire du porte satellite 23, des patins 39 en regard du tambour 38 couplés en rotation avec l'arbre de planétaire 24a et un dispositif de commande 42 adapté pour sélectivement rapprocher et éloigner les patins 39 du tambour 38. L'accouplement à glissement 27 couple en rotation, avec glissement, l'arbre de planétaire 24a avec le porte satellite 23, en réalisant un couplage croissant lorsque lesdits patins sont approchés dudit tambour. L'accouplement peut être réalisé par une force de friction ou par une force magnétique. Les patins 39 présentent avantageusement une forme de tuile en arc de cercle en regard intérieurement du tambour 38. Le dispositif de commande 42 peut être d'un type similaire à celui du premier mode de réalisation, mais aussi être différent et utiliser la force centrifuge. Ce troisième mode de réalisation est représenté sur le schéma cinématique de la figure 9. Des masses 40 sont en rotation avec le planétaire 24 et sont articulées, pour déplacer les
15 patins 39 radialement vers le tambour 38. On notera que le dispositif de transmission décrit précédemment correspond à des modes de réalisation nullement limitatifs. Comme évoqué au début de cette description, il est notamment possible d'intégrer le dispositif de transmission au moyeu de la roue arrière 6 de la bicyclette. Dans ce type de mise en forme, il apparaîtra à l'homme du métier que l'invention peut être utilisée en utilisant l'arbre de planétaire 24a comme entrée du dispositif et la couronne 21 comme sortie du dispositif. Ainsi, le plateau de pédalier 9 est mis en rotation par l'action du cycliste sur les pédales et ladite rotation est transmise par un moyen de transmission à l'arbre de planétaire 24a, et la rotation de la couronne 21, intégrée au moyeu de la roue arrière 6 fait directement tourner ladite roue arrière. Par ailleurs, dans d'autres mises en forme de l'invention, il peut être avantageux d'utiliser comme entrée ou sortie du dispositif de transmission, le porte satellite 23. Enfin, dans une mise en forme de l'invention où le moyen de transmission entre le plateau de pédalier 9 et le dispositif de transmission 11 est réalisé par un arbre de transmission avec des engrenages spiro-coniques à chaque extrémité, la roue inverseuse 25 n'est plus nécessaire, puisque l'inversion de sens peut être réalisée par la disposition intérieure ou extérieure de cet arbre de transmission par rapport au plateau de pédalier 9.30

Claims (12)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de transmission pour bicyclette comprenant . - un train épicycloïdal comportant une couronne (21) à denture extérieure (2la) et intérieure (21b), au moins un satellite (22), un porte satellite (23) et un planétaire (24), - un arbre de planétaire (24a), caractérisé en ce que il comporte en outre un dispositif d'accouplement à glissement (27) adapté pour coupler en rotation, avec glissement, l'arbre de planétaire (24a) avec le porte satellite (23), et en ce que il comporte une roue libre (26) montée sur ledit porte satellite (23), de telle sorte que la rotation éventuelle dudit porte satellite (23) soit dans le même sens que la rotation de l'arbre de planétaire (24a).
2. Dispositif de transmission pour bicyclette selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d'accouplement à glissement (27) comprenant : -un premier plateau (28) solidaire du porte satellite (23), - un deuxième plateau (29) en regard du premier plateau, le deuxième plateau étant couplé en rotation à 25 l'arbre de planétaire (24a), - un dispositif de commande (32) adapté pour sélectivement rapprocher et éloigner l'un de l'autre les premier et deuxième plateaux (28, 29), les premier et deuxième plateaux sont adaptés pour coupler 30 en rotation, avec glissement, l'arbre de planétaire (24a) avec le porte satellite (23), en réalisant un couplage croissant lorsque lesdits premier et deuxième plateaux sont rapprochés l'un de l'autre.
3. Dispositif de transmission pour bicyclette selon 35 la revendication 2, dans lequel les premier et deuxième plateaux (28, 29) sont adaptés pour s'accoupler avec 17 glissement par friction.
4. Dispositif de transmission pour bicyclette selon la revendication 2, dans lequel les premier et deuxième plateaux (28, 29) sont adaptés pour s'accoupler avec glissement par une force de cisaillement d'un fluide.
5. Dispositif de transmission pour bicyclette selon la revendication 2, dans lequel les premier et deuxième plateaux (28, 29) sont adaptés pour s'accoupler avec glissement par une force magnétique.
6. Dispositif de transmission pour bicyclette selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le dispositif de commande (32) comprend : - un dispositif élastique (30) sollicitant les premier et deuxième plateaux (28, 29) à l'écartement 15 naturel, et - un organe d'appui (34) adapté pour déplacer le deuxième plateau vers le premier plateau, ledit deuxième plateau étant monté coulissant sur l'arbre de planétaire (24a) 20
7. Dispositif de transmission pour bicyclette selon la revendication 6, dans lequel l'organe d'appui (34) est solidaire de l'arbre de planétaire (24a) et comprend au moins un suiveur de came (34a) venant en contact avec une surface de came (33) qui appartient au deuxième plateau 25 (29) et qui est disposé à l'opposé du premier plateau (28), la surface de came (33) étant conformée pour qu'une rotation de l'arbre de planétaire (24a) tende à faire déplacer le deuxième plateau (29) vers le premier plateau (28) par appui du suiveur de came (34a) sur la surface de 30 came (33).
8. Dispositif de transmission pour bicyclette selon la revendication 7, dans lequel la surface de came (33) est inclinée de façon à s'éloigner du premier plateau (28) dans un sens angulaire (B) de rotation de l'arbre de 35 planétaire (24a).
9. Dispositif de transmission pour bicyclette selon 18 la revendication 8, dans lequel l'organe d'appui (34) comporte au moins une branche radiale formant ledit suiveur de came (34a).
10. Dispositif de transmission pour bicyclette selon la revendication 9, dans lequel l'organe d'appui (34) présente une forme de croix constituée de quatre suiveurs de came (34a, 34b, 34c, 34d), et dans lequel la surface de came (33) est constituée de quatre surfaces (33a, 33b, 33c, 33d) adaptées pour que chaque suiveur de came vienne en appui sur chacune desdites surfaces.
11. Dispositif de transmission pour bicyclette selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, dans lequel le déplacement des premier et deuxième plateaux (28, 29) est limité axialement par une butée, pour assurer un glissement relatif entre lesdits premier et deuxième plateaux (28, 29).
12. Dispositif de transmission pour bicyclette selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d'accouplement à glissement (27) comprenant : -un tambour (38) solidaire du porte satellite (23), - des patins (39) en regard du tambour, les patins (39) étant couplés en rotation avec l'arbre de planétaire (24a), - un dispositif de commande (42) adapté pour sélectivement rapprocher et éloigner les patins (39) du tambour (3 8) , le tambour et les patins sont adaptés pour coupler en rotation, avec glissement, l'arbre de planétaire (24a) avec le porte satellite (23), en réalisant un couplage croissant lorsque les patins (39) se rapprochent du tambour. 14. Dispositif de transmission pour bicyclette selon la revendication 12, dans lequel les patins (39) et le tambour (38) sont adaptés pour s'accoupler avec glissement par friction. 15. Dispositif de transmission pour bicyclette 19 selon la revendication 12, dans lequel les patins (39) et le tambour (38) sont adaptés pour s'accoupler avec glissement par une force de cisaillement d'un fluide. 15. Dispositif de transmission pour bicyclette selon la revendication 12, dans lequel les patins (39) et le tambour (38) sont adaptés pour s'accoupler avec glissement par une force magnétique. 16. Dispositif de transmission pour bicyclette selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, dans lequel le dispositif de commande (42) est constitué de masses en rotations avec le planétaire (24) et articulées, pour déplacer les patins (39) radialement vers le tambour (38), grâce à la force centrifuge. 17. Dispositif de transmission pour bicyclette selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, dans lequel le déplacement des patins (39) est limité radialement vers le tambour (38), pour assurer un glissement relatif entre lesdits patins (39) et le tambour (38). 18. Bicyclette comprenant un dispositif de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite bicyclette comportant un plateau de pédalier (9) mis en rotation par l'action du cycliste sur les pédales, ladite rotation étant transmise par un moyen de transmission à la denture externe (21a) de la couronne (21) du dispositif de transmission, et la rotation de l'arbre de planétaire (24a) du dispositif de transmission est transmise à la roue arrière (6). 19. Bicyclette selon la revendication 18, dans laquelle le moyen de transmission entre le plateau de pédalier (9) et la denture externe (21a) de la couronne (21) est soit une chaîne (10), soit un arbre de transmission avec des engrenages spiro-coniques à chaque extrémité.35
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2216241A1 (fr) * 2007-08-31 2010-08-11 Southwest University Moyeu porte-came à variation de vitesse à adaptation automatique
WO2014096888A1 (fr) * 2012-12-20 2014-06-26 Pieroni Michel Dispositif de boîte de vitesses automatique et à variation continue
CN105151215A (zh) * 2015-09-08 2015-12-16 梁稚子 电动摩托车侧挂弓盘式两档自适应自动变速驱动总成
CN105151216A (zh) * 2015-09-21 2015-12-16 西南大学 电动摩托车螺旋式弧形摩擦传动自适应自动变速驱动总成
CN106741561A (zh) * 2016-12-31 2017-05-31 张家港川梭车业有限公司 一种三档全自动变速器
CN107013645A (zh) * 2017-05-10 2017-08-04 徐达来 车用变速器

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102537265B (zh) * 2012-01-20 2015-06-03 西南大学 机械智能化自适应两档自动变速驱动总成

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1576850A (fr) 1967-08-08 1969-08-01
DE4342347C1 (de) * 1993-12-11 1995-02-09 Fichtel & Sachs Ag Mehrgangnabe für Fahrräder
DE19720796A1 (de) * 1997-05-16 1998-11-19 Bernhard Rohloff Mehrgang-Getriebenabe für Fahrräder
US20020042322A1 (en) * 1997-09-02 2002-04-11 Miller Donald C. Continuously variable transmission
DE10127094C1 (de) * 2001-06-02 2003-02-06 Ari Heinz Schaltwerksgetriebe mit veränderlicher Übersetzung, insbesondere für Fahrräder
EP1413509A2 (fr) * 2000-03-10 2004-04-28 Shimano Inc. Moyeu d'entraînement de bicyclette avec un organe de guidage pour roue solaire

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1576850A (fr) 1967-08-08 1969-08-01
DE4342347C1 (de) * 1993-12-11 1995-02-09 Fichtel & Sachs Ag Mehrgangnabe für Fahrräder
DE19720796A1 (de) * 1997-05-16 1998-11-19 Bernhard Rohloff Mehrgang-Getriebenabe für Fahrräder
US20020042322A1 (en) * 1997-09-02 2002-04-11 Miller Donald C. Continuously variable transmission
EP1413509A2 (fr) * 2000-03-10 2004-04-28 Shimano Inc. Moyeu d'entraînement de bicyclette avec un organe de guidage pour roue solaire
DE10127094C1 (de) * 2001-06-02 2003-02-06 Ari Heinz Schaltwerksgetriebe mit veränderlicher Übersetzung, insbesondere für Fahrräder

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2216241A1 (fr) * 2007-08-31 2010-08-11 Southwest University Moyeu porte-came à variation de vitesse à adaptation automatique
EP2216241A4 (fr) * 2007-08-31 2012-06-27 Univ Southwest Moyeu porte-came à variation de vitesse à adaptation automatique
WO2014096888A1 (fr) * 2012-12-20 2014-06-26 Pieroni Michel Dispositif de boîte de vitesses automatique et à variation continue
CN105151215A (zh) * 2015-09-08 2015-12-16 梁稚子 电动摩托车侧挂弓盘式两档自适应自动变速驱动总成
CN105151215B (zh) * 2015-09-08 2018-06-29 梁稚子 电动摩托车侧挂弓盘式两档自适应自动变速驱动总成
CN105151216A (zh) * 2015-09-21 2015-12-16 西南大学 电动摩托车螺旋式弧形摩擦传动自适应自动变速驱动总成
CN106741561A (zh) * 2016-12-31 2017-05-31 张家港川梭车业有限公司 一种三档全自动变速器
CN107013645A (zh) * 2017-05-10 2017-08-04 徐达来 车用变速器

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