Update du 26.10.2024
Okay c'est parti pour l'explication du Projet Secret !
Avant tout, gardez en tête que ce prototype:
- n'est pas fonctionnel pour le moment
- est fait avec les moyens du bord: pas de CNC, d'usinage complexe, de pièces chères ou quoi. Donc même si ce prototype est fonctionnel, il ne serait pas *pratique* tant qu'il est fait avec aussi peu de moyens
- je l'ai fait en peu de temps (ça fait seulement 13j que j'ai eu l'idée et que j'y ai consacré du temps, mais relativement peu)
Allez ZOU ! C'est parti, déroulez cette page pour découvrir ... une tentative de transmission type "CVT" pour vélo !
Okay, ça veut dire quoi CVT ?
Le T c'est pour Transmission. Donc pour transmettre une puissance, ici rotative, d'un arbre à un autre (typiquement du pédalier au moyeu d'une roue arrière, sur un vélo)
Le V c'est pour Variable. Jusque là on connait, il suffit d'avoir un ou des dérailleurs pour changer de rapport
Mais le C c'est pour CONTINUE
Là où on passe d'un pignon à l'autre sur un vélo, un des intérêts (mais c'est pas le seul) de ce système c'est qu'on ai pas de "palier" entre les rapports
En pratique, les CVT existent sur des véhicules motorisés depuis des décennies
C'est pas vraiment super, parce que c'est une courroie lisse qui roule sur deux cônes, et quand la courroie se translate, ça change de rapport. Or ça fait que la courroie glisse, ou au moins n'est pas précise.
Or, ce n'est pas le seul moyen de faire une transmission continue !
J'ai découvert via cette vidéo de Banana Gear Studio le principe des CVT
Là où le système présenté est très ingénieux, c'est qu'au lieu d'avoir une courroie qui glisse pour changer de rapport, c'est une chaine (qui ne glisse donc pas) qui reste sur deux roue, qui ELLES changent de diamètre !
Là où la vidéo est carrément impressionnante, c'est que le système est automatisé !
Plus besoin de changer de rapport manuellement ! Ce qu'on ferait à la main sur un vélo, là, c'est la transmission qui détecte (et sans électronique, hein) qu'il faut changer de rapport, et adapte la taille des roues dentées en conséquence
Je pourrais parler longuement de ce système, mais pour voir comment ça fonctionne, rien de tel que de voir la vidéo ci-dessus
Mais alors comment ça marche ?
Laissez-moi d'abord vous présenter ce que j'ai fait ces deux dernières semaines
Sur cette photo, on voit la moitié du système, pour la simple raison que j'ai pas construit la deuxième moitié, car les deux sont assez semblables
Le principe est assez simple:
Quand une résistance (qu'on appelle "couple" est appliquée au truc qu'on veut entraîner, on va faire réduire la taille du plateau qui entraine (et grossir la taille du pignon entraîné)
Ici, j'ai mis un dérailleur à l'arrière, avec un simple pignon, car les deux mécanismes sont semblables, mais aussi complémentaires
Il faut que les deux roue adaptent leur taille complémentairement pour que la chaine reste tendue
Donc okay, concentrons nous sur le "plateau" (la machine bizarre qui est à la place du pédalier)
On a donc trois pignons, qui sont en fait des roues libres, au bout de chaque bras
Le fait que ce ne soient pas des pignons fixes mais des roues libres a son importance qu'on verra plus tard
Les bras sont composés d'un bras long (L) et d'un bras court (C) qui sont reliés par un ressort qui tente de les rapprocher. Et quand les bras C et L sont rapprochés, ils emènent le pignon loin du pédalier. Ce faisant, ça donne un avantage mécanique, à savoir un bras de levier important. On a donc en apparence un grand plateau. Un grand plateau, c'est super, mais ça fait pas monter des côtes... Alors si on est en montée (autrement dit qu'il ya de la résistance (le couple) sur le pignon), ben le pignon au bout du bras va avoir du mal à aller en avant. Ainsi, le bras Long va reculer, l'angle entre C et L va grandir, le ressort va s'étirer, et le pignon va se rapprocher de l'axe du pédalier ! Ainsi, en apparence, on a un plateau plus petit, qui va délivrer, à moindre vitesse, pluss de couple à l'arrière
Voici une comparaison des deux états du plateau:
On voit bien en comparant les deux que le bras de levier est pas le même, grâce à un plateau qui "change de taille"
Or, ce changement de taille de plateau s'est fait sans intervention extérieure ! Le fait qu'on ai à fournir pluss de couple (/tirer plus fort sur la chaîne) a suffit à déformer la forme des bras et donc à fournir pluss de couple pour l'arrière (et donc en accélérant la fréquence de pédalage)
Et là où le système présenté dans la vidéo de Banana Gear Studios est toujours plus géniale, c'est que si on met le même système à l'arrière, sans même mettre de ressorts, ça décuple encore les rapports possibles ! Parce que la chaine reste tendue, la déformation avant va déformer à l'arrière
Et à l'opposé, donc quand la taille de l'avant réduit, celle de l'arrière augmente !
Donc sans intervention manuelle de lae cycliste, on a un changement de vitesse continu !
J'y vois non pas un avantage pour les grand·es cyclistes (qui ont déjà AMHA bien assez de R&D faite pour elleux) parce que le système serait en vrai sûrement plus lourd qu'un DI2 de pro. Mais par contre: pour les personnes qui apprennent le vélo, ça pourrait être super, non ? Un vélo où, le temps d'apprendre à tenir dessus et se mouvoir dans l'espace public, pas besoin de gérer les vitesse, et on est pas limité·e dans les variations de terrain !
Pour l'analogie de celleux qui ont passé le permis: c'est comme quand, au début, l'instructeurice vous laisse gérer le volant, et ellui fait les pédales et les rapports.
Ça aide à prendre confiance, à commencer tout doux, avant de rajouter la complexité de changer de vitesse
Et on oublie vite comment c'est galère, parce qu'on a l'habitude. Mais pour avoir aidé des gens à mettre leurs fesses sur une selle pour la première fois, même un vélo de ville, cintre plat avec manette tournante, ça peut être vite la panique !
Je me prends à rêver que ce système n'aiderait pas les cyclos-techos, mais aiderait les n-importe-qui à se mettre au vélo plus sereinnement !
Alors c'est super ces belles paroles, mais où est-ce qu'on en est ? Voici l'avenir du projet:
- Déjà, comme on peut s'en douter, tirer la chaine en seulement trois points, ça crée des à-coups. Donc j'ai décidé de commencer par doubler le nombre de bras !
- Pour avoir j'espère un prototype fonctionnel, y'a @alter_unicorn@masto.bike qui a eu la gentillesse de m'imprimer ces platines que j'ai modélisé en 3D (cf image). Elles permettent donc de monter six bras, alternativement d'un côté et de l'autre de la platine
- Ensuite il va y avoir un gros travail, si ça fonctionne, d'amélioration du design; passer à plus de bras ? Diminuer la taille des galets pour optimiser les différences de rapports disponibles ? Cette étape demanderait d'avoir bien pluss de moyens à bord
On notera sur les photos du système prototype, que le cadre a du être coupé pour que le plateau tourne bien
C'est dû à la largeur imposante de ce système ! C'est encore beaucoup trop gros !
Mais c'est parce que les galets (enfin les roues libres) sont des pièces standard de vélo, achetées pour une bouchée de pain. Avec pluss de moyen, on aurait des roulements à sens unique sur lesquels on monterait des pignons sur-mesure, qui serait super plat
Mais juste ces roulements ça coûte un fucking bras
AH oui ça me fait penser que j'ai pas pensé à redire pourquoi c'est important d'avoir des pignons sur roue libre et pas des pignons fixes !
Si on avait des pignons fixes, la longueur de chaine entre deux pignons est fixe, et comme il y a toujours au moins deux pignons engagés sur la chaîne, la chaine ne pourrait ni s'écarter ni se réduire, et donc les pignons seraient bloqués sur ce rapport
Or, si les pignons vont librement dans un sens, il y en a un des deux qui peut donner du mou de chaine au second: on est donc sauvé·es
Ça, dans la vidéo de Banana Gears Studio, c'est modélisé par des crochets qui engagent la chaîne ou bien qui la laissent glisser
On peut imaginer un système où on réutilise ce principe de crochet, mais ça aurait demandé une articulation plus complexe des bras, car il aurait fallu que l'angle exact des crochets soit constant par rapport à la chaine, ce qui est pas trop faisable ici
Je vous invite vraiment à aller voir les vidéos de Banana Gears Studio, qui sont excellentes !
Je continue de bosser dessus, et bien sûr je documente tout ça, ici.
Merci pour l'intérêt fort que vous portez en mon projet, ça fait vraiment très plaisir !
Je tiens à rajouter deux petits trucs:
- le système que j'ai montré en photo ne peut pas fonctionner dans son changement de rapport, car le bras L est attaché au centre alors que ça devrait être l'autre. L devrait être attaché à la périphérie
- merci de ne pas me tirer la veste pour des imprécisions physiques ou mécaniques. Je sais de quoi je parle, merci, j'essaye de faire clair et de vulgariser par écrit, ce qui est pas toujours simple
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Update du 29.10.2024
J'ai trouvé des roulements à sens unique pour vraiment pas cher sur eBay !
J'espère qu'ils conviendront (les tailles sont marquées en pouces mais je *crois* que ça va aller)
En prenant cette taille de roulement (12,7mm de hauteur) ça permet d'avoir le même système mais en plus fin donc plus pratique
Et l'OD est de 15.875mm, donc ça devrait piiiile rentrer en force dans un dernier pignon de K7 shimano ! :D si ça marche je suis vraiment géniale je pense.....
Sur la vue présentée ci-dessous, on capte mieux le fait que quand la pédale (donc la partie interne de la platine) avance pluss que l'externe, ça écarte les bras et rapproche le galet du centre
note1: y'a pas les ressorts, parce que j'ai l'archi-flemme de les modéliser
note2: les tailles des bras ne sont pas contractuelles
Pour vous tenir au courant sur le projet: je suis effectivement dans la procédure d'une demande de brevet auprès de l'INPI.
Ça peut paraître surprenant:je suis contre les brevets de manière générale. Alors voilà mon raisonnement ;
-situation : au cas où ça vous aurait échappé, je ne suis pas une multinationale toxique pour l'humanité, qui veut se faire toujours pluss de thunes au détriment des gens et de l'environnement. Et je ne compte pas le devenir. Par contre, je suis une meuf, minorisé sur certains point, et mon seul plan de carrière c'est l'allocation adulte handicapé, qui me permet de survivre actuellement.
-par les temps qui courent, les droits des personnes handi'es sont menacés, et trouver un moyen d'échapper à une potentielle mise en ESAT me hante. Les capitalistes au pouvoir menacent ma situation actuelle
-une AAH ça doit se renouveler, et donc ma survie au long terme dépend de décisions de la MDPH, qui se révèlent de plus en plus... irrationnelles.
-ainsi, après en avoir discuté avec des proches, je préfère mettre les chances de mon côté. On m'a dit maintes fois que j'étais créative, ingénieuse. Alors si je peux utiliser ça pour espérer avoir un avenir pas horrible, soit
-et ça, ça passe par un brevet. Je m'imagine céder cette "invention" à un géant du vélo, qui se gaverait (encore une fois potentiellement) sur mon dos. Combien de fois des meufs précaires ont été dépouillées de leurs trouvailles par des capitalistes... Alors si le système peut encore me protéger un peu, je prends
-je ne veux pas garder cette invention pour moi. Si ça fonctionne, mon rêve serait de mettre un max de personnes en selle. Ce que je veux, c'est pas être bénévole pour enrichir les riches.
-plot twist: j'ai déjà, quand j'étais en stage, créée de zéro une machine outil (alors que c'était absolument pas dans ma fiche de poste), au bénéfice de l'immense entreprise d'aéronautique qui me prenait en stage. Quand mes proches m'ont dit à l'époque que j'aurais du breveter, je ricanais... Ben je sais pas ce qu'est devenue cette machine, mais je veux pas retenter le diable capitaliste
Voilà. C'est avant tout une histoire d'utiliser un outil d'Etat (le brevet) pour essayer de m'en sortir, voire de mettre à l'abri mes proche si jamais.
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Update du 01.11.2024
Grande avancée ce matin !
J'ai installé les platines imprimées par @alter_unicorn (🙏) et le mécanisme bouge !!
Mieux encore, il réagit !
Sur ce, il va me falloir un peu -beaucoup- de repos.
De toute façon, je dois essentiellement attendre de nouvelles pièces pour pouvoir m'y remettre (mis à part un peu de CAO)
Donc je laisse le projet sur cet accomplissement réjouissant et pis je reprend plus tard !
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Update du 16.11.2024
J'ai eu l'autorisation de l'INPI pour parler publiquement du projet !
J'ai pas documenté le projet depuis la dernière update, alors voici un récap.
J'ai modélisé et fait imprimer (en nylon PA11 MJF) les nouvelles platines. Voici la comparaison entre l'ancienne et la nouvelle, c'est assez flagrant !
J'ai taraudé tous les trous de vis sur les nouvelles platines, en prenant mon temps pour éviter de fondre le nylon. Et puis j'ai taraudé la platine arrière avec un filletage de roue libre BSA pour la visser sur le moyeu.
Comme on les devine sur la photo ci dessus, j'ai également reçu les petits roulements à sens unique. Et en terme de tolérances, eh bah c'est pas du tout bon parce que j'ai confondu diamètre et rayon -_- #boulette.
Bon c'est pas bien grave, ça me donne l'option d'avoir des galets beaucoup plus petits donc c'est pas mal, et quelques minutes de modélisation plus tard j'ai des galets prêts à être imprimés. J'en profite pour faire faire aussi des adaptateurs qui iront entre la vis M5 et l'intérieur du roulement.
Encore quelques jours d'attente et je reçois tout ça, je pourrais tout monter et tester !
D'ici là, je vais aussi refaire les bras un peu mieux. Déjà avec leurs nouvelles dimensions, et puis je vais les percer un peu plus droits, je suis plus au point où je peux me permettre d'avoir des trucs trop mal fichus.
Voilà, à très vite pour la suite !
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Update du 21.11.2024
Grande avancée hier et ajourd'hui !
J'ai refait les bras
J'étais partie pour juste couper l'acier à la longueur
Pis j'ai pensé que j'aurais aussi bien fait de faire les trous. Pis de les tarauder. Pis d'arrondir les angles. Pis j'étais trop curieuse alors j'ai assemblé ce que j'avais
Long story short jy ai passé 4h, j'ai percé et taraudé en tout 25 CENTIMÈTRES d'acier (ui j'ai calculé)
Pas de photo, mais demain je vais pouvoir continuer parce que je reçois d'autre pièces imprimées !
Alors le lendemain j'ai assemblé un peu plus !
J'ai vissé les roulements sur lesquels sont emmanchés les galets !
Et ce, sur l'avant ET l'arrière.
Cependant, je ne peux pas encore tester, car j'ai pas encore percé taraudé pour installer les ressorts
Au premier plan, la version précédente !
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Merci, coeur coeur, et à vite :*
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