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Un problème technique ! Quelles solutions ? LE PETIT JOURNAL Page 1/10 Ë ÉVOLUTION GÉNÉRALE DES SOLUTIONS TECHNIQUES APPARAISSANT DANS L’HISTOIRE DE LA BICYCLETTE 1 re étape : la draisienne de Drais en 1817 Problème posé: Les chevaux, même sans attelage, imposent des contraintes et requièrent des moyens matériels : prix d'achat, alimentation, santé, élevage, box, entretien. Depuis le Moyen Âge, l'homme rêve de voitures sans chevaux. Finalité ou besoin à satisfaire: Augmenter la vitesse d'un homme à pied, sans avoir recours au cheval. Repères et antériorités: - Les célérifères, voitures sans chevaux à quatre roues, existent sur le papier (brevet), mais elles ne sont pas fonctionnelles car très lourdes et ne répondent pas au but recherché par Drais. - Les chevaux de bois sur roue utilisés comme jouets par les enfants. Situation historique ayant stimulé la décou- verte: Drais observe le patinage sur glace et constate que les patineurs avancent plus vite en patins sur la glace qu'à pied sur la terre ferme. Il met alors au point un dispositif sur lequel il suffit de se tenir en utilisant ses jambes pour le faire avancer. Principe général: Drais imagine une poutre sur deux roues pour supporter un homme, ses pieds lui servant uniquement à le propulser. Toutefois, il faut pouvoir guider cette machine pour la rendre mobile! Les fonctions nécessaires à l’élaboration de la réponse: - Supporter un homme - Sustenter l'ensemble homme-machine - Guider la machine - Propulser l'ensemble homme-machine à partir de l'énergie musculaire. Bref état de la technologie: - Les roues de charrettes en bois cerclées de fer - Les timons de charrues en bois - Les avant-trains de charrettes en bois - Les selles pour cheval Le travail est artisanal à base de bois et de fers forgés. Les roues sont fabriquées par des charrons-forgerons, et elles se composent d'un moyeu, d'un certain nombre de rais, d'un certain nombre d'éléments de jantes et d'un cerclage. Le sellier fabrique les selles. Solutions technologiques / principes mis en oeuvre pour réaliser les fonctions: Pour supporter un homme, une structure (sorte de poutre) sur laquelle est montée la roue arrière, la roue avant étant montée sur un avant-train guidé par un timon. Sur cette structure était adaptée une selle. Le véhicule roule sur deux roues et sa stabilité est corrigée grâce à l'action du timon sur le train de roue avant. Il est propulsé par les jambes et les pieds.

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ÉVOLUTION GÉNÉRALE DES SOLUTIONS TECHNIQUESAPPARAISSANT DANS L’HISTOIRE DE LA BICYCLETTE

1re étape : la draisienne de Drais en 1817

Problème posé!: Les chevaux, même sansattelage, imposent des contraintes etrequièrent des moyens matériels : prixd'achat, alimentation, santé, élevage, box,entretien. Depuis le Moyen Âge, l'hommerêve de voitures sans chevaux.

Finalité ou besoin à satisfaire!: Augmenterla vitesse d'un homme à pied, sans avoirrecours au cheval.

Repères et antériorités!:- Les célérifères, voitures sans chevaux àquatre roues, existent sur le papier (brevet),mais elles ne sont pas fonctionnelles cartrès lourdes et ne répondent pas au butrecherché par Drais.- Les chevaux de bois sur roue utiliséscomme jouets par les enfants.

Situation historique ayant stimulé la décou-verte!: Drais observe le patinage sur glaceet constate que les patineurs avancent plusvite en patins sur la glace qu'à pied sur laterre ferme. Il met alors au point undispositif sur lequel il suffit de se tenir enutilisant ses jambes pour le faire avancer.

Principe général!: Drais imagine unepoutre sur deux roues pour supporter unhomme, ses pieds lui servant uniquement à

le propulser. Toutefois, il faut pouvoirguider cette machine pour la rendremobile!!

Les fonctions nécessaires à l’élaboration dela réponse!:- Supporter un homme- Sustenter l'ensemble homme-machine- Guider la machine- Propulser l'ensemble homme-machine àpartir de l'énergie musculaire.

Bref état de la technologie!:- Les roues de charrettes en bois cercléesde fer- Les timons de charrues en bois- Les avant-trains de charrettes en bois- Les selles pour cheval

Le travail est artisanal à base de bois et defers forgés. Les roues sont fabriquées pardes charrons-forgerons, et elles secomposent d'un moyeu, d'un certainnombre de rais, d'un certain nombred'éléments de jantes et d'un cerclage. Lesellier fabrique les selles.

Solutions technologiques / principes mis enoeuvre pour réaliser les fonctions!: Poursupporter un homme, une structure (sortede poutre) sur laquelle est montée la rouearrière, la roue avant étant montée sur unavant-train guidé par un timon. Sur cettestructure était adaptée une selle.

Le véhicule roule sur deux roues etsa stabilité est corrigée grâce à l'action dutimon sur le train de roue avant. Il estpropulsé par les jambes et les pieds.

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Perfectionnements et innovations techni-ques!:!Les concepteurs cherchent àperfectionner la fonction de guidage enproposant, comme Niépce, un guidon reliédirectement par une fourche à la roue. Lematériau utilisé reste le bois.

2e étape : le vélocipède de PierreMichaux, 1861

Problème posé!: Si la draisienne s'adaptebien au plat, les jambes gênent la prise devitesse de la draisienne en descente etsurtout en montée.

Finalité / besoin à satisfaire!: Transmettrel'énergie musculaire de propulsion del'utilisateur directement au vélocipède,c'est-à-dire à ses roues, sans mettre lespieds au sol.

G !1! Vélocipède Michaux à corps ondulé, 1865.Inv. 14064

Repères et antériorités!:- Frein à sabot pour wagons de chemin defer : chaque wagon est équipé de deuxsabots montés tête-bêche sur un levierpivotant autour d'un axe lié au châssis(Ligne Saint-Etienne!-!Andrézieux) en1827.- Vélocipède à tiges mues par les pieds etentraînant deux manivelles solidaires de laroue arrière par Mac Millan, 1839 ou 1840,- Brevet de roulement à billes pourmachines par l'abbé Tihay en 1856,- Billes pour assurer le roulement desvélocipèdes par Tribout en 1869.

Situation historique ayant stimulé ladécouverte!: Pierre Michaux et son filsErnest ont parfaitement admis que levélocipédiste tenait en équilibre stable sursa draisienne à une certaine vitesse et ilscomprenaient que l'on pouvait se passer demaintenir les pieds au sol.

Voici un témoignage publié dans L'Éclairdu 7 mars 1893 par son fils HenryMichaux en vue de revendiquer le titre del'invention à Pierre Michaux plutôt qu'àson frère Ernest!:

«!En mars 1861, un chapelier de la rue deVerneuil, M. Brunel, apportait à mon pèreson vélocifer afin qu'il répara la roued'avant. Le soir même, mon frère Ernest,âgé de 19 ans, prit la machine et s'en futl'essayer avenue Montaigne. En rentrant, ildit à mon père, en ma présence :

- Je me tiens bien en équilibre, mais c'esttout aussi fatigant d'avoir les jambeslevées que de donner l'impulsion sur le solavec les pieds.- Mais place donc, lui fit observer monpère, deux petits repose-pieds à la roued'avant, et une fois lancé, puisque tu peuxgarder l'équilibre, tu auras les jambes enrepos. Ou fais donc mieux : pour poser lespieds, adapte un axe coudé dans le moyeude la roue et fait tourner celle-ci comme tuferais tourner une meule.Et mon frère exécuta tout de suite l'idée demon père. De là, la pédale. Celle-ci futtrouvée par Pierre Michaux, et c'est sonfils Ernest qui l'exécuta pour la premièrefois.!»

Principe général!: En montée, comme surle plat ou en descente, il faut rester sur levélocipède, d'où la solution qu'adoptefinalement Pierre Michaux de placer desmanivelles à pied à la place des repose-pieds. Ainsi, le vélocipède est« !entraînable !» dans toutes lesconfigurations de route.

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Les fonctions nécessaires à l’élaboration dela réponse!: Il s'agit de la fonction detransmission de l'énergie musculaire duvélocipédiste.

Bref état de la technologie!: Les draisien-nes réparées par Michaux sont en bois.Mais Pierre Michaux étant serrurier àl'origine et connaissant le problème desdraisiennes opte pour une structure en ferqu'il fait réaliser par un forgeron. Pourinformation, le vilebrequin et la manivelledatent de l'Antiquité.

Solutions technologiques / principes mis enoeuvre pour réaliser les fonctions!: Les«!manivelles à pied!» encore appeléespédivelles. Ces pédales sont directementfixées sur la roue avant.

Perfectionnements et innovations techni-ques!: Le vélocipède s'équipe de freins.Plusieurs constructeurs s'établissent à Pariset en province, notamment Truffault àTours, et Rousseau à Marseille quifabrique des vélocipèdes à roues de fil defer en tension.

Bref état de la technologie vers 1861!: Lamécanisation du travail se développe. Lesateliers modernes, qui vont devenir desusines, comportent un moteur à vapeur quifait tourner un arbre à courroies detransmission qui entraîne les machines-outils. De nombreuses tâches restentmanuelles. Le travail s'organise en série,les tâches deviennent de plus en plusspécialisées.Le matériau des vélocipèdes passe du boisau fer forgé. L'usine de vélocipèdesMichaux à Paris produit l'ensemble despièces, puis certaines pièces sont destinéesà la sous-traitance comme les roues. En1869, pour réduire le poids du vélocipèdeMichaux, Eugène Meyer remplace le boisdes jantes et des rais (rayons) par du métal.Leur moyeu est garni de billes pourfaciliter le roulement, les rayons sontperpendiculaires au moyeu et à la jante et

travaillent en compression, comme pourles roues en bois. M. Thévenon originairede Lyon, remporte toutes les courseslocales, les jantes de ses roues étantentourées de caoutchouc.

3e étape : le bicycle entre 1870 et 1890

Problème posé!: Le vélocipédiste entraî-nant la roue avant par pédalage peutfournir beaucoup plus de puissance que lamachine n'en développe. De plus, lamachine ne permet pas d'atteindre desvitesses suffisamment élevées.

G !1 ! Bicycle Rudge ou "Grand Bi", 1887. Inv.14066

Finalité ou besoin à satisfaire : Rouler plusvite.

Repères et antériorités : Vélocipèdeentièrement métallique de Suriray, 1869

Situation historique ayant stimulé la décou-verte!: La question du rapport entre lediamètre de la roue et le couple moteur.

Principe général : plus la roue est grande,plus le couple à la roue est faible, maisplus la vitesse de la roue est grande. Dufait de l'installation du pédalier sur lemoyeu avant des vélocipèdes, il fautaugmenter le rayon de la roue avant. Lebicycle de grande taille est appelé «!Grand-bi!».

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Problèmes spécifiques apparus!: Comme lebicycle est de grande taille, notamment laroue avant, le centre de gravité du cyclisteest rehaussé.

Les fonctions nécessaires à l’élaboration dela réponse!:- Il faut alléger la structure de la machine.- Il faut disposer les rayons de sorted'éviter que la roue ne se torde.- Il faut pouvoir monter dessus.

Solutions technologiques / principes mis enoeuvre pour réaliser les fonctions / Solu-tions adoptées pour la structure!:- Cadre de bicycle à profil creux à l'aide detôles soudées, innovation faite par Ader en1867.- Guidon réalisé à l'aide de tubes inclinésde façon à placer l'utilisateur en arrière del'axe de la roue (innovation vers1867).- Construction des premières fourchescreuses à partir de modèles de fourreaux desabre de la guerre de 1870, par Truffault.- Pour réduire le poids du vélocipèdeMichaux, Eugène Meyer remplace les tigesde cadre en fonte par des tubes de gazd'éclairage en 1869.

Solutions adoptées pour la roue à rayonsmétalliques!: J. Starley et W. Hillmanninventent la roue à rayons radiaux et nonplus axiaux, de façon à créer des effortstravaillant en traction sur les rayons et nonplus en compression.

Bref état de la technologie!: entre 1870 et1880 l'industrie du cycle s'est beaucoupdéveloppée en Angleterre. Elle comportebeaucoup de sous-traitants.La spécialisation et la rationalisation dutravail deviennent plus importantes.Du point de vue de la conception dubicycle, l'ensemble devient métallique, lesmoyeux sont usinés (tournés puis percéspour les axes des rayons), la fabricationdes jantes s’inspire de celle des rails auxEtats-Unis. Les jantes pleines sont prisesdans une barre laminée au gabarit voulu,

qui est coupée à dimension et cintrée aumoyen d'une machine spéciale (munie detrois galets) qui amène progressivement lajante à une circonférence de diamètredéterminé. Puis on rejoint les deux boutspar brasure. Reste à percer la jante pour yvisser les rayons.

Fonctionnement (avantages, inconvénients,sélection de la meilleure solution)!: Laposition haute du centre de gravité permet,certes, de pédaler rapidement grâce à lagrande roue, mais augmente les risquesd'accidents, d'où une machine qui s'adresseaux adroits et aux sportifs et à un marchépotentiel réduit.

Perfectionnements et innovations techni-ques!: Les accidents sont parfois dus à unetorsion de la roue, d'où le perfectionnementde la disposition des rayons de la roue avecles bicycles de Starley et Hillmann. Lesrayons ne sont plus perpendiculaires aumoyeu et à la jante, mais deviennenttangentiels et croisés entre eux, permettantune répartition des charges en compressionsur les rayons, mais toujours en traction.

Roue de bicycle avant…

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… et après l'invention de Starley etHillmann

4e étape : la recherche de la sécurité dubicycle dans les années 1880

Problème posé!: Du point de vue del'utilisation, étant donnée la position trèshaute du cycliste, le bicycle est destiné auxadroits et aux sportifs. Il faut donc trouverdes solutions pour le rendre à l'usage detous et en particulier aux femmes dont latenue vestimentaire ne permet pas depratiquer ce sport. Le Grand-bi provoquedes accidents graves, il faut le rendre plussûr.

Finalité ou besoin à satisfaire!: Abaisser lecentre de gravité du Grand-bi tout enpréservant ses performances.

Repères et antériorités!:- Chaîne sans fin à maillons articulés etengrenages par André Galle, 1832,- Dessin de tricycle à entraînement de rouearrière par Charles Dubos, 1868,- Dessin de vélocipède à chaîne parMougeol, 1869- Dessin de vélocipède bi-chaîne(d'entraînement de roue arrière) parViarengo de Forville, 1874Ces dessins joints à des brevets françaisn'ont pas été suivis de réalisations. Ilsemble que ces brevets n'aient pas étéexaminés outre-Manche. Cela montre

toutefois que l'idée d'une transmissionindirecte était à l'étude.

En Angleterre plusieurs approches sontréalisées :- Vélocipède à tiges mues par les pieds etentraînant deux manivelles solidaires de laroue arrière par Mac Millan, 1839 ou 1840,- Tricycle asymétrique composé d'unegrande roue motrice et de petites rouesplacées dans le même alignement parJames Starley, 1877. La grande roue estentraînée par leviers et évolue vers unsystème de traction par chaîne relié à unaxe à manivelles (premier modèle detransmission par chaîne),- Tricycle symétrique à deux grandes rouesarrière (entraînées par deux chaînes, unarbre à manivelle) et une petite roue dedirection avant, nommé "Devon" (apparuen 1878).

Situation historique ayant stimulé ladécouverte : Il s'agit là de résultats derecherches technologiques pures menant àune série d'innovations et moins desituations pratiques générant une inventionspontanée. En ce qui concerne lapertinence liée au concept de systèmechaîne-pignon pour assurer la transmissiondu pédalage, c'est une diversitéd'innovations de la part des industrielsspécialisés dans la fabrication des chaînesqui a permis cette avancée. À l'origine, lachaîne plate de Vaucanson est utilisée pourentraîner l'arbre des chaînes de fabricationà partir du moteur à vapeur dans lesateliers de fabrication. Or, les bicycletteséquipées de chaînes plates présentent ledésavantage d'accumuler de la boue sur lesmaillons, d'où la conception d'un élémentdécisif dans la mutation de la bicyclette : lerouleau d'axe monté sur le maillon dechaîne. Le passage du bicycle à labicyclette à chaîne s'est donc faitprogressivement, par tentatives successiveset en commençant par des échecs sur leplan commercial. D'où la perspicacité desinventeurs de la bicyclette.

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Principe général!:- Concevoir des tricycles avec deuxgrandes roues motrices, comme pour leGrand-bi, de façon à abaisser le centre degravité.- Les industriels anglais lancent l'idée qu'ilfaut aboutir à «!un produit sûr!» à deuxroues. Cela signifie qu'il faut abaisser lecentre de gravité, tout en conservant lapossibilité pour le cycliste de fournir uncouple de pédalage important.

Les fonctions nécessaires à l’élaboration dela réponse!: Du fait de l'abaissement ducentre de gravité et de l'éloignement enmême temps des pieds du cycliste de laroue motrice, il faut concevoir un systèmequi permette de transmettre l'énergie auxroues.

Bref état de la technologie!: La chaîne deVaucanson est employée pour transmettrela rotation des machines dans les ateliersde production mécanique ou textile. Elledemande des perfectionnements pour êtreappliquée au tricycle puis à la futurebicyclette.

Solutions technologiques / principes mis enoeuvre pour réaliser les fonctions!/processus de découverte!: Pour comprendrece qui a fait suite au Grand-bi, il faut faireabstraction de que nous connaissonsaujourd'hui et imaginer que la plupart descyclistes de l'époque étaient persuadés qu'iln'existait pas de meilleure solution.

U n e p r e m i è r e t e n t a t i v ed'abaissement du centre de gravité ducycliste est réalisée sur un Grand-bi parSinger en 1878 qui brevette une machineappelée «!Xtraordinary!». Cette fois, laselle est mise vers l'arrière en inclinant lafourche avant de direction, dont l'axecorrespond à celui du guidon. Les pédalesde l'Xtraordinary sont amenées versl'arrière grâce à des leviers. Parallèlement,une solution plus efficace pour abaisser lecentre de gravité apparaît!: les tricycles.Les recherches sur la transmission arrière

des bicycles se font à peu près au mêmemoment.

En outre, quelques ingénieurs anglaiscomme Henry Lawson et J. Likemanpensent qu'une des solutions radicales pourpallier le problème de sécurité estd'inverser l'ordre de la grande et de lapetite roue du bicycle, de placer le cyclisteentre les deux, l'entraînement en rotation(par un système de leviers) étant rattachécette fois à la roue arrière. Une autremanière d'organiser la structure de base duGrand-bi est de renvoyer la propulsion surla roue arrière.En 1876, William Blood fabrique untricycle à leviers entraînant une granderoue arrière et deux petites roues libres àl'avant. Cette même année, Lawsonconstruit un prototype de machine à levierssur le même principe, mais necomportant que deux roues (Museum ofBritish Road Transport de Coventry).

En 1879, alors que la solution avait étéexpérimentée sur tricycle, Lawson a l'idéede reprendre le concept de son prototype,de remplacer le système à leviers par unsystème de pignons et chaîne pour relier unpédalier sous les pieds du cycliste. Ilbrevette sa nouvelle machine, nommée«!bicyclette!». Cependant l'esthétique decette première bicyclette n'est pasappréciée et elle connaît un écheccommercial.

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Bicyclette Lawson, 1879

Le bicycle inversé se développe aux Etats-Unis. La tentative de Lawson entraîne doncd'autres essais sur l'idée de transmettre lapropulsion par chaîne sur la roue arrière.Pendant un certain temps, l'axe vertical duguidon étant proche de la selle, reste décalépar rapport à l'axe de la fourche. En 1884,John Starley et Sutton présentent unemachine, du nom de «!Rover!», qui est unmélange de caractéristiques connuesjusqu'à présent. La nouveauté réside dansle fait d'avoir un support en forme defourche supportant la selle et reliant la rouearrière. L'axe vertical du guidon necoïncide avec celui de la fourche qu'en1885.

Une autre variante de cette recherche surl'abaissement du centre de gravité consisteà placer un système de chaîne et pignons àla verticale de l'axe du moyeu de la roueavant du bicycle. Cela permet de placer lepédalier plus bas que l'axe de la roue avantet de bénéficier en même temps d'unemultiplication du couple de propulsion.C’est le cas du "Kangaroo" en 1885.

Kanguroo, 1884

5e étape : la bicyclette

Quelle est la meilleure solution!entre leconcept du Kangaroo et celui du Rover ?Pour déterminer lequel des deux modèlesserait sélectionné par les industriels, ilfallut les mettre en compétition. Unecourse de vitesse donna le Rover gagnant.Par suite la bicyclette fut adoptéedéfinitivement par le public.

L'invention du pneumatique

Problème soulevé : Nous sommes en1888!: les roues de nos machines devenantplus petites, leurs jantes rendues de plus enplus étroites pour la diminution du poids,augmentent les trépidations subies par lecycliste.

Repères et antériorités!: En 1842, l'associéde Mac Intosh, Hancock, et Goodyear enAmérique, inventent la vulcanisation,tandis qu'en France les maisons Rattier &Guibal (1830) et Barbier & Daurée (1892)fabriquent de nombreux appareils ouobjets, bandes, fils et tissus élastiques.En 1888, les expositions anglaises devélocipédie présentent ainsi diversessolutions d'amortisseurs dont plusieursinventions françaises.En 1891, invention de ressortsindépendants aux roues de vélocipèdespour annuler les trépidations. Inventionégalement de la selle pneumatique.

Problème posé!: Nous sommes en 1888, lesroutes sont empierrées, parfois pavées ; lesroues de nos machines devenant pluspetites, leurs jantes rendues de plus en plusétroites pour la diminution du poids,augmentent les trépidations subies par lecycliste. Les expositions anglaises devélocipédie présentent ainsi diversessolutions d'amortisseurs dont plusieursinventions françaises.

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Solution préconisée!: En 1888, unvétérinaire irlandais, John Boyd Dunlop,de Belfast, dont le fils possède un tricycle,a remarqué, lui aussi, les trépidationsoccasionnées à cet instrument par lesmauvaises routes (bruit infernal, conduitequi manque de sécurité) et tente d'yremédier par divers moyens mécaniquesqu'il fera breveter. Mais au cours de sesrecherches, il a l'idée d'interposer uncoussin à air entre la machine elle-mêmeet le sol. D'où sa réalisation et son brevetd'invention du 25 juillet 1888. Il faitconstruire une machine pour le coureurWilliam Hume, premier usager dupneumatique qui gagne 4 courses.

Le 6 décembre 1889, La Revue du sportvélocipédique donne la reproduction d'unprospectus d'une société fondée depuis lemois de mai 1889 à Dublin : "Lepneumatique est composé d'un tube decaoutchouc d'environ 38 millimètres dediamètre rempli d'air comprimé. Ce tubeest fixé à la jante par une enveloppe detoile (qui s'enroule autour du tube et de lajante) et protégé par une garniture decaoutchouc épais. L'air est soufflé dans lecercle à l'aide d'un soufflet au pied et unevalve spéciale brevetée empêchel'échappement…"

Processus d'innovation!: Les expositions etles courses et les revues vélocipédiquesmettent en avant cette invention. Le 5septembre 1890, la Revue vélocipédiqueindique : «!À Clermont Ferrand, la MaisonMichelin entreprend la fabrication desnouveaux bandages…". Plusieurs moisd'études, d'efforts et d'essais permettentenfin de créer le pneumatique démontable.Le brevet est pris le 18 juin 1891. CharlesTerront, coureur cycliste, après hésitationsessaie, accepte et gagne le Paris-Brest.Michelin se rend au Stanley show. Ildevient "le père du pneumatiquedémontable.!»

L'invention de la roue libre à cliquets

Problème posé : lors de l'utilisation de labicyclette, le pédalier restait solidaire de laroue par l'intermédiaire du système chaîne-pignon. Le risque était important de causerdes chocs violents aux pieds du cycliste parl'inertie provoquée par la vitesse derotation. Il restait cette question de sécuritéà régler.

Finalité ou besoin à satisfaire : augmenterla sécurité au pédalage lorsque la bicycletteroule et que le cycliste souhaite reposer sesjambes.

Repères et antériorités!:- Echappement à verge et foliot pourhorloges à poids dans la cathédrale deCanterbury (une approche des roues àcliquet), fin du XIIIe siècle- Cliquet de retenue d'un petit rouageauxiliaire pour sonner le coup des heuresde l'horloge à automates de la tour deSoleure, 1642- Reporteur à sautoir de la machine àcalculer dite Pascaline, Pascal 1642- Roue à rochets du Fardier de Cugnot,premier véhicule à moteur, Cugnot 1770- Roue à cliquets du mouvement duchronomètre n°1655, Breguet 1820- Brevet de roue libre (précurseur) pourtricycle par Francis Rougé, 1885

Situation historique ayant stimulé ladécouverte!: Ernst Wilhem Sachs, unindustriel allemand ayant acquis un savoir-faire personnel en micromécanique,produisit des roulements à billes debicyclettes au sein d'une entreprise qu'ilacquit en s'associant, inventa la roue libremoderne à cliquets en 1898. Il s'agissait duprincipe retenu pour tous les vélosmodernes. En outre, pour pallier leproblème du freinage, Sachs incorpora unmécanisme de freinage dans le moyeuarrière. Le moyeu équipé de la roue àcliquets et du mécanisme de freinage

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devint un ensemble parfaitement intégrésous la marque Torpedo en 1903.

Principe général : Principe de la roue àcliquets.

Les fonctions nécessaires à l’élaboration dela réponse!: Désolidariser le pignon dumoyeu lors d'un arrêt de l'action depédalage par le cycliste.

Solutions technologiques / principes mis enoeuvre pour réaliser les fonctions!: Cettesolution était connue en micromécanique,notamment dans le principe deschronomètres. Mais il fallait l'adapter.

Fonctionnement (avantages, inconvénients,sélection de la meilleure solution)!: Lepignon denté est fixé à la roue arrière parl'intermédiaire d'une roue à rochets. L'axede la roue comporte, lui, des cliquetsrendant la roue libre en rotation dans unsens et fixe dans l'autre.

Le vélocipède Guilmet-Meyer représen-tait-il la première bicyclette ?La bicyclette n'aurait-elle pas pu êtreinventée plus tôt? C'est ce qu'ont voulutenter de prouver Guilmet (l'horloger) etMeyer (le fabricant de roues devélocipèdes à Paris) en regrettant que la

guerre de 1870 ait bloqué l'industrie duvélocipède en France. Le vélocipèdeGuilmet-Meyer est présenté à l'expositionrétrospective du cycle en 1906 comme uneinvention française faite en 1869. Leséléments respectent l'état de la techniqueen 1869. Le cadre comporte cependant unesoudure qui fait émettre des doutes quant àson authenticité. En effet, le soudage desmétaux en France débute en 1892. S'il estpeu concevable qu'un seul inventeur ait purésoudre et intégrer ainsi plusieursproblèmes techniques pour créer cemodèle, la méthode de datation avec lecarbone 14 resterait le seul moyenscientifique pour prouver la nonauthenticité de l'invention.

G !1! Vélocipède Meyer. Inv. 14014

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Arbre phylogénétique de l'évolution des modèles de cyclesCette représentation décrit l'évolution des modèles entre la draisienne et la bicyclette. Ellepeut se poursuivre au-delà de la bicyclette par une bifurcation entre «!vélo de course!» et «!lafamille des Vélos tout terrain!».

Rédaction!: A. PalmiériPhotos!: © Musée des arts et métiers/Cnam, S. Pelly.Illustrations!: A. PalmiériSources!: L’album du Musée des arts et métiers, cédérom, CNAM, 1994Jean Rosmorduc, Chronologie des sciences et des techniques, Paris, CDRP, 1997, 46 p. FlashMuseum et cartels du Musée des arts et métiers. Encyclopaedia Universalis en lignehttp://www.universalis-edu.com/