FR3079810A1 - Systeme d'assistance electrique pour cycle - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système d'assistance électrique pour cycle (1) à assistance électrique, comprenant un dispositif de réduction (100) configuré pour transmettre un effort de rotation entre un organe moteur (201) entraîné en rotation par un moteur (200) électrique du cycle (1) et un arbre (11) du pédalier du cycle, l'axe de rotation dudit organe moteur étant perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre (11) du pédalier, le dispositif de réduction (100) étant configuré pour fournir à l'arbre (11) du pédalier un couple supérieur à celui reçu dudit organe moteur (201), caractérisé en ce que le dispositif de réduction (100) comprend au moins un train épicycloïdal coaxial avec l'axe de rotation de l'arbre (11) du pédalier.
Description
Système d’assistance électrique pour cycle
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
L’invention concerne le domaine des assistances électriques pour cycles. Elle trouve pour application particulièrement avantageuse, mais non limitative, les cycles de type vélo de route ou vélo tout-terrain (VTT, souvent désigné par le vocable anglais « moutain bike >>) à assistance électrique.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Il existe de nombreuses solutions pour vélos à assistance électrique (habituellement désignés par l’acronyme VAE ou par le vocable anglais « electricbike >> ou « e-bike >>).
Une catégorie de ces solutions, qualifiées d’assistance électrique à moteur central, consiste à ce qu’un moteur entraîne en rotation l’arbre de pédalier du cycle.
Cette catégorie de solutions présente pour avantage, comparativement aux solutions dans lesquelles l’assistance est intégrée dans une roue, de bénéficier du rapport de réduction de la transmission du cycle. Cette catégorie de solutions permet ainsi de générer des couples de transmission élevés à la roue arrière sur les plus petits rapports ou de générer des vitesses de rotation élevées sur les plus grands rapports.
Cette catégorie de solutions présente souvent comme inconvénient d’augmenter considérablement le poids du cycle et d’en dégrader la maniabilité. La précision et les sensations de pilotage, particulièrement importantes en vélo de route ou en vélo tout-terrain, s’en trouvent dégradées.
Afin de réduire cet inconvénient, une solution parmi la catégorie des assistances électriques à moteur central, prévoit de loger le moteur dans un tube formant le cadre du cycle. L’arbre de sortie du moteur est alors perpendiculaire à l’axe de rotation du pédalier. L’entraînement du pédalier par le moteur s’effectue par l’intermédiaire d’un engrenage conique, dont un pignon est couplé à la sortie du moteur et dont une roue ou une couronne est solidaire du pédalier. Cette solution est décrite dans le document EP1878650.
En pratique, le couple transmis à l’axe du pédalier étant transmis par un engrenage conique dont le diamètre moyen de la couronne est limité par l’encombrement radial disponible, l’effort tangent sur les dents en prise est très élevé générant des contraintes élevées sur les dents du pignon conique, ce qui nécessite de réaliser le pignon dans un acier traité très résistant avec un module de denture suffisamment gros pour résister au couple transmis par le moteur. L’augmentation du module est contraire à l’allégement et dégrade le rendement mécanique de ce couple d’engrenages. De plus, le pignon conique étant monté en porte à faux sur le bout d’arbre du motoréducteur, l’effort généré par la denture induit un moment de flexion important sur l’axe du motoréducteur et par la même de gros efforts sur les paliers de l’arbre générant également des pertes de puissance et donc une dégradation du rendement mécanique de par les frottements induits par ces charges importantes.
Ce couple de pignons coniques réalisés en acier, nécessite une bonne lubrification pour éviter le phénomène de fretting corrosion, cette lubrification conduit également à générer des frottements visqueux augmentant rapidement avec la vitesse de rotation.
Il s’avère également que cette solution nécessite un réglage très précis du positionnement relatif des dents du pignon et de la roue. Cela oblige à effectuer régulièrement des opérations de maintenance qui sont complexes et délicates. Ces opérations de maintenance sont en pratique effectuées par des magasins spécialisés.
Ce type de solution implique donc des contraintes fortes en termes d’utilisation.
Il serait donc particulièrement avantageux de proposer une solution permettant de réduire, voire de supprimer, les inconvénients mentionnés ci-dessus concernant les assistances électriques à moteur central.
Tel est un objectif de la présente invention.
Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation la présente invention prévoit un système d’assistance électrique pour cycle à assistance électrique, comprenant un dispositif de réduction configuré pour transmettre un effort de rotation entre un organe moteur entraîné en rotation par un moteur électrique du cycle et un arbre du pédalier du cycle. L’axe de rotation dudit organe moteur est perpendiculaire à l’axe de rotation de l’arbre du pédalier. Le dispositif de réduction est configuré pour fournir à l’arbre du pédalier un couple supérieur à celui reçu dudit organe moteur.
Le dispositif de réduction comprend au moins un train épicycloïdal coaxial avec l’axe autour duquel tourne l’arbre du pédalier.
Ce mode de réalisation présente pour avantage d’être très robuste pour transmettre des couples de rotation élevés. En effet, l’effort tangent transmis au pédalier se fait notamment par le porte-satellites, les satellites du train épicycloïdal et de nombreuses dents contribuent à transmettre l’effort de transmission.
Le rapport de réduction permis par ce système d’assistance électrique permet d’abaisser considérablement la vitesse de rotation du moteur et réduit le couple au niveau de l’engrenage formé par l’organe moteur entraîné par le moteur et par la couronne mobile. Typiquement, cet engrenage est formé par un couple conique. Le couple de cet engrenage étant considérablement réduit, les pressions s’exerçant sur les dents de cet engrenage sont également réduites. Les contraintes de positionnement des dentures peuvent alors être relâchées et les efforts de flexion générés dans l’arbre et les paliers du moteur considérablement réduits et il n’est donc pas nécessaire de procéder à des réglages et à une maintenance aussi complexes et fréquents qu’avec la solution décrite dans le document EP1878650 et mentionnée en section relative à l’état de la technique.
Par ailleurs, le couple transmis par cet engrenage étant considérablement réduit, il est alors parfaitement envisageable de le fabriquer en matériau thermoplastique, particulièrement pour la réalisation de la couronne conique, permettant de réduire drastiquement son coût de fabrication, d’améliorer le rendement en réduisant le coefficient de frottement du couple de matériau composant l’engrenage, tout en permettant de pouvoir fonctionner sans graissage, en limitant l’usure et en réduisant le bruit émis par la denture améliorant significativement le confort de l’utilisateur.
Par ailleurs, cela permet de réduire fortement le poids du système d’assistance par rapport aux solutions intégrant des matériaux tels que l’acier. Or, le poids est un paramètre crucial dans les performances du cycle.
Par ailleurs, la solution selon l’invention permet de conserver un encombrement réduit. Cela permet d’améliorer la maniabilité du cycle.
Par ailleurs, cela permet de donner au cycle à assistance électrique un aspect esthétique proche, voire identique, à celui d’un cycle à propulsion uniquement musculaire.
Les moteurs dits « sans fer >> sont connus pour être très légers et ayant un excellent rendement. Ils auraient donc constitué une alternative naturelle pour des solutions telles que celles décrites dans le document EP1878650.
Néanmoins, ce type de moteur génère des vitesses de rotation très élevées et des couples faibles. Il aurait alors été nécessaire de prévoir des rapports de réduction très élevés pour des vitesses de rotation élevées ce qui aurait conduit à des rendements faibles, et donc soit à une consommation excessive des batteries, soit à des couples faibles.
De plus, la solution décrite dans le document EP1878650 comporte un motoréducteur composé d’un moteur associé à un réducteur probablement à trois étages ayant un rapport de réduction d’environ 1/50, le rendement de ce type de réducteur est d’environ 70% ce qui est du même ordre que le rendement du moteur, ainsi le réducteur va générer sensiblement autant de chaleur que le moteur, le fait de les associer l’un à l’autre ne permet pas d’optimiser le refroidissement du moteur dont les propriétés se dégradent très vite avec la température, de par l’augmentation de la résistivité du cuivre avec la température et la baisse du champ magnétique avec la température, il est donc préférable de dissocier le réducteur du moteur afin que la puissance thermique du moteur soit dissipée plus efficacement.
De manière facultative, l’invention peut en outre présenter au moins l’une quelconque des caractéristiques suivantes :
Selon un exemple, d’au moins un train épicycloïdal comprenant :
- au moins une couronne mobile configurée pour engrener avec ledit organe moteur,
- au moins deux et de préférence au moins trois satellites présentant chacun au moins un pignon,
- au moins un porte-satellites sur lequel les pignons satellites sont montés en rotation,
- au moins une couronne fixe, solidaire d’un boîtier du pédalier au moins lorsque le moteur est activé, configurée pour engrener avec un pignon d’un satellite,
- au moins une pièce d’entraînement du pédalier, solidaire du pédalier au moins lorsque le moteur tourne, configurée pour être entraînée en rotation par le porte-satellites.
Selon un exemple de réalisation, la couronne mobile, le porte-satellites, la couronne fixe, la pièce d’entraînement sont mobiles en rotation autour du même axe de rotation que celui de l’arbre du pédalier. Par ailleurs, selon un exemple de réalisation, la couronne fixe est centrée sur l'axe de rotation du pédalier.
Ainsi, ce dispositif de réduction peut être qualifié de coaxial relativement à l’arbre du pédalier.
Selon un exemple de réalisation, les satellites sont contenus dans un même plan.
Avantageusement, ledit organe moteur entraîné en rotation par le moteur électrique forme ou porte un pignon conique.
Ainsi, le couple transmis par l’engrenage formé par l’organe moteur et la couronne mobile, typiquement un engrenage conique, se trouve réduit par un rapport sensiblement égal au rapport des vitesses du train coaxial.
Selon un exemple de réalisation, la couronne fixe présente une denture intérieure.
De préférence, le boîtier de pédalier est solidaire du cadre du cycle.
De préférence, ladite couronne mobile présente une denture conique configurée pour engrener avec ledit organe moteur.
Selon un mode de réalisation préféré, la couronne mobile et les satellites sont disposés de part et d’autre d’une direction autour de laquelle tourne ledit organe moteur. Ce mode de réalisation permet de réduire l’encombrement axial dans le boîtier du pédalier.
Alternativement, la couronne mobile est axialement disposée entre une direction autour de laquelle tournent ledit organe moteur et les satellites, c’est-à-dire le plan perpendiculaire à l’axe de rotation de l’arbre du pédalier et dans lequel les satellites tournent.
Préférentiellement, un dispositif de roue libre est configuré pour permettre une rotation du pédalier indépendamment de la rotation du moteur.
De préférence, la roue libre est configurée de manière à permettre à l’utilisateur de faire tourner le pédalier sans entraîner en rotation le moteur, et de préférence sans entraîner en rotation tout ou partie du train épicycloïdal.
Avantageusement, le dispositif de roue libre est situé à l’un au moins des emplacements suivants :
- sur ledit organe moteur,
- sur la couronne mobile,
- sur le porte-satellites,
- sur la couronne fixe,
- entre l’arbre du pédalier et ladite pièce d’entraînement du pédalier.
Selon un mode de réalisation, la couronne mobile est solidaire en rotation du porte-satellites.
Ainsi, l’entrée du train épicycloïdal forme le porte-satellites.
Ce mode de réalisation présente notamment pour avantage que le diamètre extérieur de l’arbre du pédalier ne porte pas de couronnes dentées. Il s’ensuit que le diamètre extérieur de l’arbre du pédalier peut être augmenté sans réduire le rapport de réduction du dispositif de réduction. Or, pour améliorer les performances des cycles, essentiellement en vélo de route, l’augmentation du diamètre externe de l’arbre du pédalier permet d’augmenter fortement la rigidité du pédalier, sans pour autant pénaliser le poids de ce dernier pour peu que l’arbre du pédalier soit creux.
Selon un mode de réalisation, l’arbre du pédalier est creux.
Dans la présente demande de brevet, on considère que le moteur est activé lorsqu’il délivre un couple au dispositif de réduction.
De préférence, chaque satellite comprend deux pignons. Ce type de train a l’avantage de donner un très grand rapport de réduction. Selon un exemple, les deux pignons d’un même satellite sont adjacents.
De préférence, un premier pignon de chaque satellite est configuré pour engrener avec la couronne fixe et un deuxième pignon de chaque satellite est configuré pour engrener avec une couronne solidaire de l’arbre du pédalier.
Pour rappel, le diamètre primitif d’un pignon est le produit de son nombre de dents, Z, par son module noté m (D primitif = m.Z).
Selon un exemple de réalisation, les deux pignons d’un même satellite présentent deux diamètres primitifs respectivement D131 etDi32, avec Di3i> D132, les couronnes sur lesquelles ils sont engrenés ont des diamètres primitifs D120 et D150, on peut noter que l’écart A=Di3i-Di32 = D120-D150, le rapport de réduction de ce réducteur vaut alors :
r _ ______7>15O· ^131______ _ ______1______ /7150· /7131 — /7120· /7132 1 _ /7132 /7120 /7131 /7150
Dans cette expression le rapport de réduction va tendre vers l’infini lorsque le dénominateur va tendre vers zéro, ainsi lorsque le rapport entre D131 et D132 et entre Di2oet D150 tend vers 1 le rapport de réduction va tendre vers l’infini.
Si l’on définit le ratio ki tel que ki= D131/D132, avec 1 < ki < 1.7, de préférence 1 < ki < 1.3, de préférence 1 < ki < 1.2 et de préférence 1 < ki < 1.1 et de préférence 1 < ki < 1.07. Nous pouvons noter que l’écart relatif A/Di32 = Ki-1.
Ainsi, les deux pignons adjacents ont un diamètre primitif très voisin. Le rapport de réduction est alors très grand.
Selon un autre mode de réalisation, la couronne mobile forme un pignon solaire configuré pour engrener avec les satellites.
Avantageusement, le porte-satellites est solidaire de l’arbre du pédalier, au moins lorsque le moteur est activé.
Ce mode de réalisation est particulièrement simple à fabriquer. Il permet d’abaisser les coûts de construction mais possède un rapport de réduction limité ce qui peut nécessiter de recourir à un étage de réduction intermédiaire situé par exemple entre l’arbre de sortie du moteur et le petit pignon conique.
Selon un exemple de réalisation, le dispositif de réduction comprend au moins deux étages de train épicycloïdal montés en série, chaque étage comprenant un jeu de satellites contenus dans un même plan ainsi qu’un porte-satellites.
Ce mode de réalisation permet d’obtenir un rapport de réduction plus élevé qu’avec le mode de réalisation précédent à un seul étage et de transmettre des couples particulièrement élevés.
Selon une première variante de ce mode de réalisation, les deux étages sont axialement disposés d’un même côté d’une direction autour de laquelle tourne ledit organe moteur. Cette solution présente pour avantage d’être simple à fabriquer, notamment au niveau des liaisons pivot entre les pignons solaires et l’arbre du pédalier.
Selon une autre variante de ce mode de réalisation, le système selon l’invention comprend deux étages de train épicycloïdal, les deux étages étant axialement disposés de part et d’autre d’une direction autour de laquelle tourne ledit organe moteur. Ce mode de réalisation permet de réduire l’encombrement axial dans le boîtier du pédalier. Il permet de concevoir un système plus compact. Par ailleurs, ce système de transmission peut être symétrique par rapport à l’axe de rotation du moteur.
Un autre aspect de la présente invention concerne un cycle, par exemple un vélo de route ou un vélo tout-terrain (moutain bike), équipé d’un système d’assistance électrique selon l’invention.
Selon un exemple de réalisation, le cycle comprend le moteur.
Avantageusement, le moteur est logé, partiellement et de préférence entièrement, dans une partie d’un cadre du cycle, ladite partie étant prise parmi :
- un tube de selle,
- un tube oblique s’étendant depuis un boîtier du pédalier,
- un tube de base reliant un boîtier du pédalier à un moyeu d’une roue arrière.
Selon un mode de réalisation alternatif, le moteur est logé dans un carter rapporté sur un cadre du cycle.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée de modes de réalisation de cette dernière qui sont illustrés par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels :
La FIGURE 1 est une vue d’ensemble d’un vélo intégrant un système d’assistance électrique selon un exemple de l’invention.
La FIGURE 2 est une vue d’un agrandissement d’une partie de la figure 1, centrée sur le boîtier du pédalier.
Les FIGURES 3 à 6 illustrent un premier mode de réalisation d’un système d’assistance électrique selon la présente invention. La figure 3 est une vue en coupe selon l’axe du pédalier. Les figures 4 à 6 sont des vues éclatées, prises selon différents angles de vue, du système d’assistance électrique illustré en figure 3.
Les FIGURES 7 à 9 illustrent un deuxième mode de réalisation d’un système d’assistance électrique selon la présente invention. La figure 7 est une vue en coupe selon l’axe du pédalier. Les figures 8 et 9 sont des vues éclatées, prises selon différents angles de vue, du système d’assistance électrique illustré en figure 7.
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
Plusieurs modes de réalisation de la présente invention vont maintenant être décrits en référence aux figures 1 à 9.
La figure 1 illustre un cycle 1 à assistance électrique intégrant un système d’assistance selon la présente invention. On remarquera que, sur cet exemple, l’aspect esthétique du cycle 1 est proche, voire identique à celui d’un cycle à propulsion uniquement musculaire.
Dans cet exemple, le moteur 200 est logé à l’intérieur d’un élément formant le cadre du cycle. Il peut par exemple être logé à l’intérieur du tube de selle 2, comme illustré sur les figures à 7, ou dans le tube 3 oblique, ou dans l’une des bases 4 reliant le pédalier au moyeu de la roue 5 arrière. Alternativement, le moteur peut être rapporté sur le cadre, par exemple en étant fixé à l’un de ces tubes 2, 3, 4 ou en étant fixé au boîtier 10 du pédalier.
Le moteur 200 est un moteur électrique. Il est alimenté de préférence par une batterie rapportée sur le cadre, ou logée à l’intérieur du cadre, ou encore portée par l’utilisateur. Le moteur 200 entraîne en rotation un organe moteur 201. Cet entraînement peut être direct. Alternativement, un réducteur distinct du moteur 200, couplé sur un arbre de sortie du moteur 200, permet à l’organe moteur 201 de tourner à vitesse plus réduite et avec un couple plus élevé que l’arbre de sortie du moteur 200. Selon encore une autre alternative, le moteur 200 est un motoréducteur, c’est-à-dire un moteur intégrant un dispositif de réduction.
Par souci de clarté, sur les figures, la référence 200 concerne aussi bien l’arbre de sortie du moteur, que le réducteur ou que la sortie d’un motoréducteur. De même, dans la présente demande de brevet, on considère que l’organe moteur 201 peut être soit formé par le moteur 200, soit entraîné directement par le moteur 200, soit entraîné par le moteur 200 par l’intermédiaire d’un autre élément tel que un réducteur.
De préférence, l’organe moteur 201 est entraîné en rotation autour du même axe de rotation que la sortie du moteur. Cet axe de rotation est perpendiculaire à celui autour duquel l’arbre 11 du pédalier tourne. L’axe de rotation du pédalier 11 et l’axe de rotation du moteur 200 correspondent respectivement aux axes X et Z du repère orthogonal illustré en figure 3. Ainsi, l’axe de rotation du moteur Z est perpendiculaire à celui X de l’arbre 11 du pédalier.
L’arbre 11 du pédalier est logé ou traverse un boîtier 10 de pédalier.
De préférence, l’organe moteur 201 entraîné par le moteur 200 est situé à l’intérieur du boîtier 10.
Selon un mode de réalisation optionnel illustré en figures 3 à 6, le boîtier 10 présente :
- un corps externe 12a formant un manchon ou une enveloppe cylindrique externe et
- un corps interne 12b configuré pour se loger à l’intérieur du corps externe 12a.
Par ailleurs, le corps interne 12b forme un flasque de fermeture du boîtier 10. Le boîtier 10 comprend également un capot 13 qui prend appui sur le corps 12b. Les corps 12a et 12b comprennent des alésages filetés 321 disposés en regard et disposés en regard de trous de passage 320 pour des vis dont les têtes prennent appui sur le capot 13.
Le boîtier 10 présente une ouverture 16 traversante permettant le passage de l’arbre 11 du pédalier. Afin de permettre un guidage précis et une bonne rigidité de l’arbre 11 du pédalier à l’intérieur du boîtier 10, on prévoit deux organes de roulement 301, 304, typiquement des roulements à billes.
Le boîtier 10 présente également un passage 15 permettant à l’organe moteur 201 de pénétrer à l’intérieur du boîtier 10. Selon un mode de réalisation optionnel illustré en figures 3 à 6, la paroi externe du boîtier 10 présente un méplat 14 permettant de faciliter le positionnement et le maintien en position de l’organe moteur 201 par rapport à un dispositif de réduction 100 logé à l’intérieur du boîtier 10.
Le dispositif de réduction 100 permet de transmettre les efforts depuis l’organe moteur 201 jusqu’à l’arbre 11 du pédalier.
Un premier mode de réalisation d’un dispositif de réduction va maintenant être décrit en détail en référence aux figures 3 à 6.
L’organe moteur 201 est un pignon qui engrène avec une couronne mobile 110 en rotation autour d’un axe identique à celui X de l’arbre 11 du pédalier.
De préférence, l’organe moteur 200 est un pignon conique et la couronne mobile 110 porte une denture conique 111 complémentaire de l’organe moteur 200.
La couronne 110 est montée en rotation libre autour de l’arbre 11 du pédalier. Pour cela, on peut prévoir des organes de roulement, tels que des roulements à billes 302, 305, disposés entre l’arbre 11 et la couronne 110. Pour le maintien en position axiale de la couronne mobile 110, on peut prévoir des anneaux élastiques 310, tels que des circlips, montés dans des gorges 11 d de l’arbre 11.
Sur ce mode de réalisation non limitatif, la couronne mobile 110 est solidaire en rotation d’un porte-satellites 140, au moins lorsque le moteur 200 est activé. De préférence, et comme illustré en figure 3, la couronne mobile 110 et le porte-satellites 140 forment une même pièce, de préférence monolithique. Alternativement on pourra prévoir que couronne et porte-satellites soient des pièces distinctes solidarisées entre elles.
Le porte-satellites 140 présente des logements 142 configurés pour accueillir des satellites 130. Ces satellites 130 sont au moins au nombre de deux, de préférence au nombre de trois et, éventuellement, au nombre de quatre. Sur l’exemple illustré, le dispositif de réduction 100 comprend trois satellites, configurés pour évoluer dans un même plan perpendiculaire à l’axe X du pédalier 11.
Sur cet exemple non limitatif, chaque satellite est solidaire d’un arbre 141 monté en rotation dans un logement 142 porté par le porte-satellites 140. À cet effet, on prévoit des roulements 306 typiquement des roulements à billes montés entre l’arbre 141 et le logement 142. Selon un mode de réalisation alternatif non illustré, l’arbre 141 est solidaire du portesatellites 142 et chaque satellite 130 est monté en rotation autour de l’arbre 141.
Sur cet exemple non limitatif, et de manière particulièrement avantageuse, chaque satellite 130 comprend deux pignons 131,132. Les deux pignons 131, 132 de chaque satellite 130 sont placés parallèlement l’un par rapport à l’autre et sont solidaires l’un avec l’autre dans leur mouvement. Il peut s’agir de deux pignons réalisés indépendamment et assemblés préalablement au montage du réducteur, ou encore de deux portions distinctes d’une même pièce unitaire et monobloc qu’est le satellite.
Un premier pignon 131 engrène avec une couronne fixe 120 solidaire du boîtier 10 et donc solidaire du cadre du cycle 1. Cette couronne fixe 120 porte une denture interne 121. Cette couronne fixe 120 est par exemple rapportée à l’intérieur du boîtier 10 en étant solidarisée en rotation sur ce dernier, par exemple par l’intermédiaire d’une clavette. Alternativement, cette couronne fixe 120 est formée par une paroi interne du boîtier 10. Ce dernier mode de réalisation est particulièrement avantageux lorsque la denture interne 121 est formée dans la même matière thermoplastique que la paroi interne du boîtier 10. La denture pourra alors être formée par exemple par moulage par injection.
Un deuxième pignon 132 engrène avec une denture 151 portée par une pièce d’entraînement 150. De préférence, il s’agit d’une denture interne 151 portée par une couronne définie par la pièce d’entraînement 150. La pièce d’entraînement 150 est solidaire en rotation de l’arbre 11 du pédalier par l’intermédiaire d’une roue libre 160 (fig3) lorsque le moteur est activé, en revanche si le moteur est à l’arrêt ou fait tourner la pièce d’entrainement 150 moins vite que l’arbre 11, la roue libre sera alors débrayée, n’opposant ainsi pas de résistance au pédalage du cycliste qui se retrouvera ainsi avec un pédalage non-assisté et non-freiné par le moteur. La roue libre représentée à la figure 3 est une roue libre à aiguille, elle pourrait également être à came ou à cliquets.
L’arbre 11 présente un épaulement 11e formant une butée axiale pour la pièce d’entraînement 150 dans un premier sens. Un anneau élastique 310 permet le maintien axial de la pièce d’entraînement 150 dans un deuxième sens opposé au premier sens. Le roulement 305 de guidage du porte-satellites 140 vient en butée contre cet anneau élastique 310. Ainsi, la pièce formée par la couronne mobile 110 et le porte-satellites 140 est axialement maintenue par deux anneaux élastiques 310.
Ainsi, dans ce mode de réalisation, le dispositif de réduction 100 comprend un train épicycloïdal, coaxial avec le pédalier 1, dont l’entrée est le porte-satellite 140 et dont les satellites 130 comprennent chacun deux pignons 131, 132.
De préférence, les pignons 131, 132 des satellites 130 présentent un diamètre primitif voisin, cela permet d’augmenter très fortement le rapport de réduction. Afin de faciliter la fabrication et le montage de ces pignons satellites double dont les diamètres primitifs sont voisins, il est astucieux de réaliser ces pignons avec le même nombre de dents mais de faire varier très légèrement leur module de sorte que les diamètres primitifs seront voisins mais que les dents de ce pignon double pourront être moulées ou frittées plus simplement sans que les dents des pignons n’interfèrent axialement entre elles, de plus si les deux pignons ont le même nombre de dents le montage sera aussi être beaucoup plus aisé car les pignons pourront s’engager dans n’importe quelle position angulaire alors que si l’on conservait le même module en faisant varier le nombre de dents, il n’existerait qu’une seule position de montage nécessitant un indexage angulaire de chaque pignon très contraignant au montage.
Si l’on fixe le module rm du premier train d’engrenage D120/D131 alors le module m2 du second train D150/D132 peut se calculer comme ceci m2 = (7150 ~ ^132) (7120 — 7131)
Avec dans notre cas Z131 = Z132
Par exemple, si le premier 131 et le deuxième 132 pignons d’un même satellite 130 présentent un diamètre primitif D131 et D132 respectivement, on aura D131 = ki x D132, avec 1 < ki < 1.7, de préférence 1 < ki < 1.3, de préférence 1 < ki < 1.2 et de préférence 1 < ki < 1.1 et de préférence 1 < ki < 1.07.
Pour calculer le rapport de réduction on pourra appliquer la formule ci-dessous:
wentrée ^150-^131 1 γ = -----= ---------------- = ---------wsortie ^150· ^131 — ^120· ^132 } ^132 ^120
D131^150
Avec :
r = rapport de réduction wentrée = vitesse de rotation en entrée, c’est-à-dire vitesse de rotation de la couronne mobile 110 formant porte-satellites 140
Wsortie = vitesse de rotation de l’arbre 11 du pédalier
D120 = Diamètre primitif de la couronne fixe 120
D150 = Diamètre primitif de la couronne portée par la pièce d’entraînement 150.
D131 = Diamètre primitif du pignon 131 engrènement avec la couronne fixe 120.
D132 = Diamètre primitif du pignon 132 engrènement avec la pièce d’entraînement 150.
Exemple A :
Si Di 2o = 60 mm avec Z120 = 120 dents de module 0,5
D150 = 58,935 mm avec ΖΊ5ο = 126 dents de module 0,4677 = 0,5.
(126—33)
Di3i = 16,5 mm avec Zt3t = 33 dents de module 0,5 et D132 = 15,435 mm avec Zi32 = 33 dents de module 0,4677
Ki= 16,5/15,435=1,069
58,935x16,5 r =------------------=21
58,935x16,5 - 60x15,435
Dans cet exemple A, les nombres de dents des deux couronnes sont tous deux divisibles par 2 et par 3 de sorte qu’il sera recommandé de disposer par exemple trois satellites à 120° ou deux satellites à 180° Le couple d’entrée transmis par le couple conique sera ainsi divisé sensiblement par un rapport 21, rendant les efforts de denture quasi-négligeables.
Exemple B
Si Di 2o = 60 mm avec Z120 = 120 dents de module 0,5
D150 = 59,45 mm avec Z150 = 123 dents de module 0,4833 =
Di3i = 16,5 mm avec Z131 = 33 dents de module 0,5 et D132 = 15,95 mm avec Z132 = 33 dents de module 0,4833
K2= 16,5/15,95=1,034
59,45x16,5 r =------------------= 41
59,45x16,5 - 60x16,5
Dans cet exemple B, les nombres de dents des deux couronnes sont tous deux divisibles par 3, il sera donc recommandé de disposer trois satellites à 120°.
Il est à noter que d’après la formule du rapport de réduction ci-dessus, et d’après les 2 exemples A et B, il est recommandé que le diamètre primitif D120 de la couronne fixe soit très légèrement supérieur au diamètre primitif D150 de la couronne d’entrainement 150, cette constatation tient aussi du fait de la relation liant les deux diamètres d’orbites des satellites qui peut s’écrire ainsi :
Diamètre orbite = D120 — D131 = D150 — D132
Ce qui implique + D120 - D150 = D131- D132 = (Kt- 1).D132
On retrouve ainsi : D120 = £>i50 + (Xi - 1)-^132 = ^iso (1 + (Xi - V-ττή = Ki-Diso \ ^150/
Avec = 1 + Or comme <0150 O150 2
On peut déduire une inéquation liant le rapport des diamètres des deux couronnes Kÿ relativement au rapport du diamètre des satellites K1 : ^120 _ , Ki ~ 1 n υ150
Que l’on peut vérifier sur l’exemple A :
, 60 ''-sr1'009
1,034-1
--------= 1,017
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, les pignons 131, 132 des satellites 130 présentent un nombre de dents voisin. Comme on peut le constater ci-dessous, cela permet également d’augmenter très fortement le rapport de réduction. On peut ainsi qualifier ces satellites de satellites jumeaux.
Par exemple, si le premier 131 et le deuxième 132 pignons d’un même satellite 130 présentent un nombre de dents Z131 et Z132 respectivement, on aura Zi3i= k2 * Z132, avec 1 < k2 < 1.7, de préférence 1 < k2 s 1.3, de préférence 1 < k2 s 1.2 et de préférence 1 < k2 s 1.1 et de préférence 1 < k2 s 1.07.
Pour calculer le rapport de réduction on pourra appliquer la formule ci-dessous :
Z150 Zi3i
W entrée ^120 ^132 ^150^131 γ = ----- = -----------= --------------wsortie ^150 χ^131 1 ^150^131 — Z120Z132 ^120 ^132
Avec :
r = rapport de réduction wentrée = vitesse de rotation en entrée, c’est-à-dire vitesse de rotation de la couronne mobile 110 formant porte-satellites 140
Wsortie = vitesse de rotation de l’arbre 11 du pédalier
Z120 = nombre de dents de la couronne fixe 120
Zi5o = nombre de dents de la couronne portée par la pièce d’entraînement 150.
Z131 = nombre de dents du pignon 131 engrènement avec la couronne fixe 120.
Z132 = nombre de dents du pignon 132 engrènement avec la pièce d’entraînement 150.
Exemple C :
Si Z120 = 60, Zi5o = 59, Z131 = 21 et Z132 = 20, alors r = 31.8
58x21 r =-----------= 31,8 — 60x20
Exemple D
Si Z120 = 60, Z150 = 58, Z131 = 20 et Z132 = 18, alors r = 14.5
58x20 r =------------=14,5
58x20 — 60x18
Ainsi, comme le montre bien les exemples ci-dessus, un tel système d’assistance permet d’offrir de très grands rapports de réduction dans un encombrement limité.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 3 à 6, la denture 111 et les satellites 130 sont disposés de part et d’autre de l’axe autour duquel tourne l’organe moteur 201. Cela présente pour avantage de réduire l’encombrement axial du boîtier 10 de pédalier.
Selon un mode de réalisation alternatif, on peut prévoir que la denture 111 et les satellites 130 sont disposés d’un même côté de l’axe autour duquel tourne l’organe moteur 201.
On remarquera que, dans ce mode de réalisation, on peut augmenter le diamètre externe de l’arbre 11 sans réduire de manière préjudiciable le nombre de dents des différentes dentures des pignons 131. Cela permet de bénéficier d’un très bon rapport de réduction tout en permettant d’avoir un important diamètre externe d’arbre 11 du pédalier. Cela permet d’avoir un arbre 11 particulièrement rigide, ce qui est particulièrement apprécié pour avoir une bonne transmission des efforts fournis par le cycliste, et donc une transmission performante de l’effort de pédalage. Par ailleurs, en prévoyant un arbre 11 creux, comme illustré sur les figures, l’augmentation de diamètre ne sera pas pénalisante en termes de poids.
De plus, dans une variante non représentée, on peut prévoir que soit ménagée dans l’arbre creux 11, au droit des satellites, une gorge locale pour permettre le passage des différents pignons satellites, ceux-ci se trouvant, de ce fait, plus près de l’axe. Cette gorge étant très locale, elle n’affaiblit pas notablement la rigidité de l’axe. Au droit de cette gorge, le diamètre intérieur de l’arbre sera réduit mais, du fait de son caractère localisé, il est néanmoins possible de conserver des extrémités d’axe de gros diamètre, lesquelles sont particulièrement adaptées pour réaliser un encastrement de la manivelle robuste et léger. Une telle disposition des pignons satellites passant dans la gorge de l’axe 111 ne pose pas de problème particulier pour leur montage.
Sur ce type de train épicycloïdal, il est vivement conseillé de disposer des roulements à billes ou à aiguilles assez écartés axialement au niveau des pivots de satellites, en effet comme les deux couronnes 120 et 150 sont décalées axialement, les deux résultantes des dents génèrent un moment orthoradial qui sera d’autant mieux repris que les deux roulements seront éloignés, la solution adoptée représentée sur les figures 3 à 6 consiste à encastrer un axe assez long dans les pignons satellites et de disposer un roulement à billes à chacune de ses extrémités, permettant ainsi de minimiser les pertes par frottement dans les roulements liées notamment à la reprise de ce moment orthoradial et à la résultante des efforts de denture.
Avantageusement, ce type de réducteur comportant des satellites à double pignons, qu’ils soient au nombre de deux, trois ou quatre permet un très bon compromis entre le rapport de réduction et l’encombrement. De plus, comme l’entrée du réducteur se fait par le porte-satellites, il est possible d’avoir un arbre creux dont le diamètre intérieur est relativement important sur toute sa longueur, ou au moins dans la majeure partie de sa longueur et y compris dans ses portions d’extrémité. Au final, le diamètre externe du boîtier 10 est réduit. L’encombrement du système d’assistance électrique est ainsi réduit.
La diminution de l’encombrement permet de rapprocher le moyeu arrière de l’axe du pédalier, ce qui améliore très significativement la maniabilité du cycle. Le pilotage du cycle 1 est alors rendu plus performant. Par ailleurs, le boîtier 10 de pédalier présentant un encombrement réduit, le cycle 1 peut présenter une esthétique proche des cycles à propulsion uniquement musculaire.
Typiquement, le réducteur coaxial du système d’assistance selon la présente invention peut être logé dans un boîtier dont le diamètre externe est inférieur à 90 mm, de préférence inférieur à 80 mm, pour un rapport de réduction au moins égal à 2,6, de préférence au moins égale à 8. On notera que cette valeur minimale du rapport de réduction correspond au rapport de réduction du train épicycloïdal uniquement et n’intègre pas le rapport de réduction du couple conique. On pourra envisager d’avoir un rapport de réduction atteignant la valeur de 50 sans dégrader de manière trop significative le rendement.
Dans le mode de réalisation décrit ici en exemple, le diamètre externe du boîtier de pédalier est environ égal à 75 mm et le rapport de réduction du train épicycloïdal pouvant être suivant les configurations choisies de 21 ou de 40 (cf. ci-dessus).
Un autre mode de réalisation va maintenant être décrit en référence aux figures 7 à 9.
Ce mode de réalisation diffère du mode de réalisation décrit en référence aux figures 3 à 6 principalement en ce que la couronne mobile 110 ne fait pas office de porte-satellites. Le porte-satellites 140 est solidaire de, ou formé par, au moins lorsque le moteur est activé, la pièce d’entraînement 150. Par exemple, ces deux pièces peuvent être moulées d’un seul bloc. Ainsi, le porte-satellites 140 est solidaire en rotation de l’arbre 11 du pédalier. Par ailleurs, les satellites 130 comprennent chacun un unique pignon 131. On pourrait également lier le porte satellites 140 et l’arbre 11 par une roue libre similaire à la roue libre 160 décrite au mode de réalisation de la figure 3 et assurer ainsi la même fonction de débrayage en mode non-assisté.
Plus précisément, dans ce mode de réalisation, la couronne mobile 110 fait office de pignon solaire 113. Les pignons 131 des satellites 130 engrènent sur le pignon solaire 113. Le pignon solaire 113 présente ainsi une denture tournée vers l’extérieur. Les satellites 131 sont montés en rotation sur le porte-satellites 140, et engrènent également avec la couronne 120. Cette couronne 120 est solidaire du boîtier 10 au moins lorsque le moteur est activé. Cette couronne 120 présente une denture interne 121.
Sur le mode de réalisation illustré, qui n’est pas limitatif, les satellites 131 sont montés, par l’intermédiaire de roulements 306, en rotation sur un arbre 141, cet arbre 141 étant fixe par rapport au porte-satellites 140.
Ainsi, dans ce mode de réalisation comme dans le mode réalisation décrit en référence aux figures 3 à 6, la couronne mobile 110, le porte-satellites 140 et la couronne fixe 120 sont coaxiaux à l’axe de rotation de l’arbre 11 du pédalier.
Dans ce mode de réalisation, la couronne mobile 110 est montée en rotation libre sur l’arbre 11 du pédalier, de préférence par l’intermédiaire de roulements 302, 305 maintenus à distance l’un de l’autre par une entretoise 322. Par ailleurs, un anneau élastique 110 monté dans une gorge 11d de l’arbre 11 maintient en position le roulement 302.
Dans ce mode de réalisation, l’effort généré au niveau de l’organe moteur 201 est transmis à la couronne mobile 110 puis aux satellites 130 qui engrènent le pignon solaire 113 et la couronne fixe 120. Le déplacement des satellites 130 autour de l’axe X entraîne en rotation le porte-satellites 140 qui est solidaire de l’arbre 11 du pédalier.
Ce mode de réalisation présente pour avantage d’être très robuste pour transmettre des couples de transmission élevés. L’effort tangent transmis au pédalier se fait par le portesatellites et une multitude de dents contribue à transmettre l’effort de transmission.
Le rapport de réduction d’un tel dispositif de réduction se calcule de la façon suivante : w = 1 +£120 ws Z113
Z120 = nombre de dents de la denture de la couronne fixe 120
Z113 = nombre de dents du pignon solaire 113, qui est solidaire en rotation, au moins lorsque le moteur est activé, de la couronne mobile 110.
Par exemple, si Z120 = 124 et que Zn3 = 30, alors le rapport de réduction est d’environ 5,13.
Dans cet exemple encore, ce rapport de réduction permet d’abaisser la vitesse de rotation du moteur et de réduire le couple au niveau du couple conique formé par l’organe moteur 201 et la couronne mobile 110. Ce couple conique peut alors être réalisé dans une matière non métallique tel qu’un thermoplastique avec les avantages qui seront explicités cidessous.
Dans chacun des modes de réalisation décrits précédemment et couverts par la présente invention, il est possible de recourir à des matériaux légers pour former les différents engrenages. En effet, les efforts à transmettre, en particulier entre l’organe moteur 201 et la couronne mobile 110, sont considérablement réduits par rapport aux solutions de l’art antérieur ne comprenant pas de train épicycloïdal coaxial avec l’arbre 11 du pédalier. Grâce à l’invention, on pourra par exemple choisir des matériaux thermoplastiques. Cela permet d’alléger considérablement le système d’assistance électrique. Par ailleurs cela permet de former les engrenages, non pas par usinage mais par d’autres techniques, par exemple par injection, par moulage, bien moins coûteuses.
En outre, l’utilisation de ces matériaux permet de réduire fortement le bruit et donc le confort de l’utilisateur.
On pourra par exemple recourir à des matériaux thermoplastiques tels que le PEEK (polyétheréthercétone) particulièrement adapté pour tenir à des températures très élevées ou le PBT (polytéréphtalate de butylène) bien adapté pour tenir à des températures intermédiaires ou les polyacétal et les polyamides qui sont des thermoplastiques moins onéreux.
De plus l’usage de ces thermoplastiques permet bien souvent de s’affranchir de toute lubrification par graissage, permettant ainsi de réduire l’entretien et les frottements visqueux des graisses, particulièrement aux faibles couples.
Il peut être particulièrement judicieux de réaliser le petit pignon conique 202 en matériau métallique car il ne comporte que très peu de dents et le cycle de sollicitation des dents est donc plus rapide les rendant ainsi plus vulnérables à l’échauffement, en le réalisant en matériau métallique on assure ainsi une très bonne résistance du pignon à la température mais également une très bonne dissipation thermique par conduction à l’arbre du moteur, le pignon peut également comporter un petit ventilateur permettant de limiter son échauffement par une convection forcée à l’intérieur du boîtier.
Dans chacun des modes de réalisations précédemment décrits, on pourra prévoir au moins un dispositif de roue libre 160 permettant à l’utilisateur de pédaler sans entraîner le moteur 200, ce qui peut être le cas lorsque le cycliste décide de désactiver le système d’assistance électrique ou lorsque le cycle 1 dépasse un seuil prédéfini de vitesse. Par exemple, au moins une roue libre peut être disposée au niveau de l’une des pièces suivantes :
- entre l’arbre 11 et la pièce d’entraînement 150. Ce mode de réalisation correspond à celui illustré en figures 3 à 6. La roue libre 160 est configurée de manière à ce que lorsque le moteur est activé, la pièce d’entraînement 150 entraîne l’arbre 11 en rotation. En revanche, lorsque le cycliste le souhaite désactiver le moteur ou lorsque la vitesse du cycle dépasse un seuil prédéterminé, la rotation de l’arbre 11 n’entraîne pas la rotation de la pièce 150.
- Entre le boîtier 10 et la couronne fixe 120.
- Dans la couronne mobile 110 ou dans le porte-satellites 140: on peut par exemple prévoir que l’une de ces pièces comporte deux parties rendues solidaires par la roue libre dans un premier sens de rotation et rendue libre en rotation dans un second sens de rotation opposé au premier.
- Dans l’organe moteur 14 ou entre l’organe moteur 14 et le moteur 200.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisations précédemment décrits et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par les revendications.
Ainsi, de nombreuses variantes peuvent être envisagées.
Par exemple, on pourra prévoir un mode de réalisation, proche de celui illustré en figures 7 à 9, mais comportant deux étages de train épicycloïdal montés en série (que l’on peut également définir comme deux trains épicycloïdaux montés en série). Chaque étage de train épicycloïdal comprend un porte-satellites et un jeu de deux, trois, quatre ou plus satellites. Plus précisément, le premier étage comprend des satellites 130 qui engrènent sur le pignon solaire 113 d’une part et sur une couronne fixe à denture interne solidaire du boîtier 10, comme illustré en figure 7. En revanche, le porte-satellites de ce premier étage sur lequel sont montés ces satellites 130 est monté en rotation autour de l’arbre 11 du pédalier. Le deuxième étage est formé par :
- un deuxième pignon solaire, porté ou solidaire du porte-satellites du premier étage,
- une deuxième couronne fixe de préférence à denture interne, solidaire en rotation du boîtier 10 du pédalier, au moins lorsque le moteur est activé.
- un deuxième jeu de satellites, chaque satellite de ce deuxième jeu entraînant d’une part avec le deuxième pignon solaire et d’autre part avec la deuxième couronne fixe,
- un deuxième porte-satellites, sur lequel est monté le deuxième jeu de satellites. Ce deuxième porte-satellites est solidaire de l’arbre 11 du pédalier, au moins lorsque le moteur est activé.
Le rapport de réduction global d’un tel train est le produit du rapport de réduction de chacun des deux étages. On peut ainsi atteindre un rapport de 25 si chacun des étages a un rapport de 5.
De préférence, on prévoira une couronne interne à profil unique pour former la couronne fixe de chacun des deux trains. Cela permet la réalisation aisée d’une même pièce.
Dans ce mode de réalisation à deux étages, on peut prévoir que les deux étages sont situés de part et d’autre de la direction autour de laquelle l’organe moteur 201 tourne, c’est-à-dire que l’un des étages est axialement situé à droite de ladite direction alors que l’autre étage est situé à gauche de ladite direction. Cela permet d’avoir une construction symétrique et un encombrement réduit.
Alternativement, on peut prévoir que les deux étages soient axialement situés d’un 15 même côté par rapport à la direction autour de laquelle l’organe moteur 201 tourne.
REFERENCES
1. Cycle
2. Tube de selle
3. Tube oblique
4. Base
10. Boîtier de pédalier
11. Arbre du pédalier
11a. Portion
b. Portion de section externe réduite llc. Portion lld. Gorge lle. Epaulement
12a. Corps externe
12b. Corps interne
13. Capot
14. Méplat
15. Passage
16. Ouverture
100. Dispositif de réduction
110. Couronne mobile
111. Dents coniques
113. Pignon solaire
120. Couronne fixe
121. Denture interne
130. Satellite
131. Pignon de satellite
132. Pignon de satellite
140. Porte-satellites
141. Arbre de satellite
142. Logement pour satellite
150. Pièce d’entraînement
151. Denture interne
160. Roue libre
200. Moteur
201.
202.
301.
302.
304.
305.
306.
310.
320.
321.
322.
Organe moteur Pignon conique Roulements Roulements Roulements Roulements Roulements Anneau élastique Trous pour vis Alésage fileté Entretoise
Claims (21)
- REVENDICATIONS1. Système d’assistance électrique pour cycle (1) à assistance électrique, comprenant un dispositif de réduction (100) configuré pour transmettre un effort de rotation entre un organe moteur (201) entraîné en rotation par un moteur (200) électrique du cycle (1) et un arbre (11) de pédalier du cycle (1), l’axe de rotation (Z) dudit organe moteur étant perpendiculaire à l’axe (X) de rotation de l’arbre (11) du pédalier, le dispositif de réduction (100) étant configuré pour fournir à l’arbre (11) du pédalier un couple supérieur à celui reçu dudit organe moteur (201), caractérisé en ce que le dispositif de réduction (100) comprend au moins un train épicycloïdal coaxial avec l’axe de rotation de l’arbre (11) du pédalier.
- 2. Système selon la revendication précédente, dans lequel l’au moins un train épicycloïdal comprend au moins :- au moins une couronne mobile (110) configurée pour engrener avec ledit organe moteur (201),- au moins deux et de préférence au moins trois satellites (130) présentant chacun au moins un pignon (131, 132),- au moins un porte-satellites (140) sur lequel les pignons (131, 132) de satellites (130) sont montés en rotation,- au moins une couronne fixe (120), solidaire d’un boîtier (10) du pédalier au moins lorsque le moteur (200) est activé, configurée pour engrener avec un pignon de satellite (131),- au moins une pièce d’entraînement (150) du pédalier, solidaire du pédalier au moins lorsque le moteur (200) tourne, configurée pour être entraînée en rotation par les satellites (130).
- 3. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit organe moteur (201) entraîné en rotation par le moteur (200) électrique porte un pignon conique (202).
- 4. Système selon la revendication 2, dans lequel ladite couronne mobile (110) présente une denture conique configurée pour engrener avec ledit organe moteur (201).
- 5. Système selon l’une quelconque des revendications 2 ou 4, dans lequel la couronne mobile (110) et les satellites (130) sont disposés de part et d’autre d’une direction autour de laquelle tourne ledit organe moteur (201).
- 6. Système selon l’une quelconque des revendications 2, 4 ou 5, dans lequel la couronne mobile (110) est axialement disposée entre une direction autour de laquelle tourne ledit organe moteur (201) et les satellites (130).
- 7. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins un dispositif de roue libre (160) configuré pour permettre une rotation du pédalier indépendamment de la rotation du moteur (200).
- 8. Système selon la revendication précédente prise dans sa combinaison avec la revendication 2, dans lequel le dispositif de roue libre est situé à l’un au moins des emplacements suivants :- sur ledit organe moteur (201 ),- sur la couronne mobile (110),- sur le porte-satellites (140),- sur la couronne fixe (120),- entre l’arbre (11) du pédalier et ladite pièce d’entraînement (150) du pédalier.
- 9. Système selon l’une quelconque des revendications 2, 4, 5, 6 ou 8, dans lequel la couronne mobile (110) est solidaire en rotation du porte-satellites (140), au moins lorsque le moteur est activé.
- 10. Système selon la revendication précédente, dans lequel chaque satellite (130) comprend deux pignons (131, 132).
- 11. Système selon la revendication précédente, dans lequel un premier pignon (131) de chaque satellite (130) est configuré pour engrener avec la couronne fixe (120) et un deuxième pignon (132) de chaque satellite (130) est configuré pour engrener avec une couronne portée par la pièce d’entraînement (150) qui est solidaire de l’arbre (11) du pédalier au moins lorsque le moteur (200) est activé.
- 12. Système selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel les deux pignons (131, 132) d’un même satellite (130) présentent respectivement un diamètre primitif D131 et D132 tel que Dm = ki x D132, avec 1 s k·, 1.7, de préférence 1 < ki s 1.3, de préférencel s ki < 1.2 et de préférencel s ki < 1.1 et de préférencel 5 ki < 1.07.
- 13. Système selon l’une quelconque des revendications 2, 4, 5, 6 ou 8, dans lequel la couronne mobile (110) forme un pignon solaire (113) configuré pour engrener avec les satellites (130).
- 14. Système selon la revendication précédente, dans lequel le porte-satellites (140) est solidaire de l’arbre (11) du pédalier, au moins lorsque le moteur est activé.
- 15. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le dispositif de réduction (100) comprend au moins deux étages de train épicycloïdal montés en série, chaque étage comprenant un jeu de satellites (130) contenus dans un même plan perpendiculaire à l’axe (X) de rotation de l’arbre (11) du pédalier ainsi qu’un porte-satellites (140).
- 16. Système selon la revendication précédente, comprenant deux étages de train épicycloïdal, les deux étages étant axialement disposés de part et d’autre d’une direction autour de laquelle tourne ledit organe moteur (201).
- 17. Système selon la revendication 15, comprenant deux étages de train épicycloïdal, 5 les deux étages étant axialement disposés d’un même côté d’une direction autour de laquelle tourne ledit organe moteur (201).
- 18. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant ledit organe moteur (201) et le moteur (200).
- 19. Cycle (1) à assistance électrique comprenant un système selon l’une quelconque 10 des revendications précédentes.
- 20. Cycle (1) selon la revendication précédente, comprenant le moteur (200), le moteur (200) étant logé, partiellement et de préférence entièrement, dans une partie d’un cadre du cycle (1), ladite partie étant prise parmi:- un tube de selle (2),15 - un tube oblique (3) s’étendant depuis un boîtier (10) du pédalier,- un tube de base reliant un boîtier (10) du pédalier à un moyeu d’une roue arrière.
- 21. Cycle (1) selon la revendication 19, comprenant le moteur (200), le moteur (200) étant logé dans un carter rapporté sur un cadre du cycle (1).
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