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Une autre conception du freinage à vélo.

Vincent de Blois, le 19 juin 2024

Il y a une chose un peu ennuyeuse à vélo : c'est la difficulté de se relancer quand on est complètement arrêté. Cela est dû à la force qu'on a dans les jambes, qui peine à contrer le couple nécessaire pour mettre la masse du vélo en mouvement. Il y a alors un petit temps pendant lequel l'effort sur les jambes est assez pénible, en attendant d'atteindre une vitesse de rotation plus confortable, qui est la vitesse où le couple est maximum, c'est à dire celle où l'on peut tirer le meilleur parti de la force de ses jambes en appuyant sur les pédales. Cette insuffisance de la force des jambes se rencontre aussi en mouvement, quand on rencontre un surcroît de résistance (vent, côte, bosses...), avant qu'un changement de vitesse ne devienne nécessaire.

Il y aurait peut être un moyen de venir en aide à la force des jambes dans cette situation, soit à l'arrêt, soit en mouvement sans devoir changer de vitesse. L'idée serait de doter l'intérieur des roues d'un tambour comme on en trouve dans les montres à ressort, et d'agencer les choses pour que ce tambour entier puisse :

tourner en roue libre dans la jante pourqu'on puisse le freiner sur sa partie extérieure (A).
tourner en roule libre sur son moyeu creux intérieur, pour qu'on puisse également le freiner sur cette partie (B).

Et il y aurait au guidon, en plus du freinage traditionnel sur la jante, une bague, qui :

en position neutre garderait les disques intérieur et extérieur à des vitesses de rotation égales.
en position "tournée vers l'avant", freinerait progressivement le disque extérieur (A), tout en libèrant le moyeu intérieur (B)
en position "tournée vers l'arrière", freinerait le moyeu intérieur (B), et libèrerait le disque extérieur(A)

Et ainsi le ressort doit se tendre à chaque fois que la vitesse de rotation du moyeu intérieur du tambour sera supérieure à celle de sa périphérie, et il doit se détendre à chaque fois que ce sera le contraire. On pourrait ainsi (théoriquement) doser à tout instant, grâce à cette bague le niveau d'énergie qu'on emmagasine ou qu'on libère de chaque roue à l'aide de cette bague.

Voila pour le principe, maintenant les problèmes :

- le ressort arrivant à la tension maxi, ne doit pas bloquer les roues. Pour obtenir cela, le freinage magnétique sur le tambour A doit être moins fort que la résistance à la rotation de la roue quand le ressort est tendu, de sorte à ce qu'elle garde un degré de liberté.

- le disque B doit pouvoir entraîner A lorsque le ressort se détend. Mais B et J (la jante) doivent aussi être solidaires, si on veut tendre le ressort dans la roue. Or J roule sur A (roue libre) et donc J ne peut donc pas entraîner B pour tendre le ressort quand on freine A, puisque B est aussi en roue libre sur A. Pour règler cela, il faut que les flancs de la roue relient J avec B, il faut aussi que A roule librement entre ces flancs, et il faut freiner A de l'extérieur de la roue. On peut faire ça en dotant A d'un disque aimanté, et en approchant depuis l'extérieur de la roue un aimant néodyme en face de ce disque, on freinera ainsi le tambour et on tendra le ressort. Mais il ne faut pas que cet aimant freine aussi la la jante J, et donc les flancs de la roue ne doivent pas être faits en métal.

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