Moyeu à vitesse pour aller toujours plus vite?

Bonjour,

Je n’ai pas eu envie de déterrer les vieux sujets à propos des moyeux à vitesse, et ma question est toute simple, alors j’en crée un nouveau…

A tous les possesseurs de Schlumpf:
Si il existait un moyeu à 2 vitesses:

  1. Ratio 1:1, avec roue libre
  2. Ratio 2:1, sans roue libre

Avec un embrayage au guidon, instantané, et frein à disque coté moyeu.

Echangeriez-vous votre roue (ou compléteriez-vous votre collection…), pour:

  • une plus petite (pour avoir plus couple en 1ère) ?
  • la même taille (pour avoir plus de vitesse en 2nde)?

Et j’anticipe la question:
A ce jour, le concept du moyeu est modélisé, et chiffré, mais le proto n’est pas encore produit.
J’en aurais pour environ 2000€, donc j’hésite / économise…

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Bonjour,

Les choix (ratio & roue libre) me paraissent étranges… Je vois difficilement à quoi pourrait servir un tel moyeu. Le ratio 2:1 est tout de même assez important (pour rappel, le Schlumpf est en 1,5:1 à peu près). Je pense que du 1,7:1 ou 1,8:1 serait plus approprié.

Par ailleurs, je crois que je préférerais une inversion de la roue libre et des ratios :

  • 1:1 en fixe ;
  • 2:1 en roue libre, pour pouvoir foncer dans les descentes.

L’idée de l’embrayage instantané au guidon me paraît cependant excellente, tout comme le disque directement sur le moyeu.

As-tu une estimation du jeu dans le moyeu en grande vitesse ?

Pour répondre à ta question, je ne pense pas que j’investirai tout de suite dans un tel moyeu. 2 000€, c’est pas une petite somme :laughing:

En tout cas, c’est cool de voir que tu réfléchisse à un autre moyeu à vitesse ! Il serait bien que les offres se diversifient ! :grin:

Difficile de répondre à la question. Ça donne envie de tester en tout cas :wink:

J’utiliserais sûrement des manivelles plus longues… avec un ratio de 2:1 en 36", il me faudrait au moins des manivelles de 170 ou 175 mm.

2000 € c’est pour lui, pas pour toi :wink: Un prototype ça coûte cher !

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J’avais un Schlumpf sur du 24" pour justement profiter de la compacité de la roue pour le voyage et le couple pour l’ascension. Mais avec un ratio encore plus élevé, ça va être athlétique de faire le changement de vitesse (où alors l’enclenchement doit être sans failles).

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Pour le coût, 2000€, c’est effectivement pour un proto unitaire, c’est « juste » un tiers de plus que pour un Schlumpf série, neuf à 1400€…
Et si on rajoute le “brake fast”, une jante carbone,… ça commence à ne pas être si cher.

Pour la vitesse qui est en roue libre,
C’était techniquement plus simple de la mettre en 1ère.
Et je pense que c’est quand même mieux de ne pas être en mode “équilibriste” à grande vitesse, par défaut.
Ceci dit, si vous voulez tout lâcher en descente, il suffira de débrayer.

Pour les jeux en fonctionnement,
Mes engrenages seraient des couples coniques (comme dans un différentiel), et on peut réduire facilement le backlash en ajustant les pignons, ce qui n’est pas possible avec un train épicycloïdal comme le Schlumpf.
Je n’ai pas de crabots pour le changement de vitesse, donc pas de jeu ici non plus. J’aurais un embrayage par friction, on pourra embrayer quand on veut, et a priori sans accoup.
La roue libre n’est pas assuré par des cliquets comme en vélo, mais un vrai “roulement roue libre industriel “, donc aucun délai pour la reprise de pédalage.

Pour l’interface manivelle, carré, ISIS ou QUax devraient être possibles.
Entraxe de roulements 100mm, diamètre 42, le standard.

Le tout, dimensionné pour un monocycliste de 100kg.

Il est juste un poil lourd (>2kg) et volumineux, mais c’est un proto, je n’ai pas eu envie de faire des pièces ultra light en alu traité avec des parcours d’usinage coûteux.

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Je suis sceptique par rapport au concept de toujours plus de rapport de surmultiplication et surtout de la différence entre les 2 rapports
Christoph Hartman à l’Unicon 2016 était venu avec un moyeu de sa conception avec un rapport encore plus élevé il me semble et sur une roue de seulement 29 du coup, @MartinCha l’a atomisé notamment au départ

je ne répond pas à ta question mais en profite pour exprimer mes besoins:

    1. pour la vitesse… pas trop: je ne mouline pas trop vite et si je pouvais faire entre régulièrement entre 15 et 20 km/h (par ex. sur un 32 ou un 29) ça me suffirait
    1. pour la démultiplication… ça c’est important pour moi: sinon je cale dans les cotes!
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Comme MOU, un trois vitesse avec une démultiplication pour le monter dans un 36" !

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Il faut faire les deux alors ! :stuck_out_tongue:

Wow! J’avais raté ce détail !
C’est unique. Mais par contre, ça ne va concerner qu’une sous-niche de la niche schlumpf/moyeu vitesse.

En tout cas, bon courage pour le prototype :slight_smile:

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Attention, message très longs… grandes lignes en gras.

J’y réfléchis depuis quelques très longs mois,… et voici le (long) résumé de ma réflexion.

Quand on regarde les forums, ça a toujours passionné :hugs: / questionné. :thinking:

Il y a eu finalement que deux versions de mono à vitesses :

  • Par train épicycloïdal : le Schlumpf
  • Par chaine : l’Unirex

L’Unirex n’a apparemment jamais réussi à convaincre, et semble n’être qu’une « girafe naine ».

Le Schlumpf ne se fabrique plus. :cry:
Sur le groupe FB « Geared Unicycle », on ne parle que du Schlumpf, et c’est surtout pour discuter améliorations (freinage, passage de vitesse, etc…) ou problèmes (jeu, casse d’axe, etc…).
Malgré ces lacunes, il reste encore très apprécié :heart_eyes: / recherché. :face_with_monocle:

Car tout ceux qui se sont mis à rouler, espérant remplacer leur vélo par leur mono, ont déjà subit des frustrations:

  • de se voir distancer, irrémédiablement, dans un faux plat descendant, par un gamin qui ne pédale même pas :scream:,
    car on ne sait pas pédaler à plus de 160rpm comme sur les vidéos,
    ou qu’on ne veut pas se rajouter la honte de se gaufrer derrière comme une :poop:
  • de devoir pousser le mono à chaque semblant de montée,
    parce que sa roue est trop grande, ses manivelles trop courtes…

Je pense que le moyeu à vitesse a sa place sur un monocycle.

Le problème est que le monocycle ne brasse pas autant d’argent que le vélo: Les grands accessoiristes vélo ne développeront rien pour le mono.
Et la simple transposition d’un produit vélo vers le monocycle n’est pas simple. Les lacunes du Schlumpf sont liées à ça.

Les contraintes sont bien plus importantes au niveau du moyeu pour un monocycle:

  • Mono: 1 roue / Vélo: 2…
  • Mono : ratio 1 entre manivelle et moyeu / Vélo : ratio pédalier/pignon
  • Mono: la charge du monocycliste est sur le moyeu / Vélo : c’est sur l’axe du pédalier
  • Mono: le tirage de selle est en dans l’axe vertical / Vélo: le tirage de guidon est moins efficace pour appuyer plus fort (à nuancer avec les pédales auto)

Au final, un moyeu de mono doit probablement recevoir au moins 3-4 fois plus de couples / efforts.
(Sans compter qu’un mono, ça tombe tout le temps)

L’encombrement est aussi plus restrictif avec un passage de cadre ~80mm pour les mono (entraxe roulement de 100mm, épaisseur 12mm, épaisseur de cage 3mm), contre un entraxe de pate de cadre de 135mm pour les vélos.

Il faut passer beaucoup d’efforts dans peu d’espace, c’est pas si simple.

On ne pourra pas mettre tant de chose dans le moyeu, au mieux un seul train épicycloïdale avec le mécanisme de changement.

Techniquement, avec un seul train (Wiki), on peut faire 5 vitesses différentes (en comptant celle en ratio 1), en fonction du raccordement des manivelles, cadre ou moyeu; au planétaire, porte satellite ou couronne.
Et les ratios dépendront du rapport entre diamètre de couronne et diamètre de planétaire.
Ci-dessous un petit graphe:

Ce qu’on voit, c’est que, théoriquement, on peut monter très haut et descendre très bas.
Mais techniquement, vers les extrèmes, ça ne marche pas : on a un axe avec des roulement à faire passer dans le planétaire et dans les satellites, donc leur diamètre ne peut être très petit.
Et puis ça n’a pas de sens, vraiment pas, d’avoir un x5… :skull_and_crossbones:

La meilleur répartition de ratio serait autour autour de 0.6, avec un échelonnement régulier à chaque vitesse de x1.6 : x0.38 - x0.62 - x1.00 - x1.62 - x2.63
(Zone verte sur mon graphe)

Et là, vous me dites qu’un ratio x0.38 ne servira pas souvent. Et vous avez raison. :+1:
Monté sur un 36", vous moulineriez comme sur un 16", alors autant marcher.
Et même le x0.62, finirait en 22".
Le x1.6 on le connait sur le Schlumpf, le passage (bouton à l’axe) semble suffisamment compliqué pour envisagé un x1.6 supplémentaire vers le x2.6.
Donc au final, 5 vitesses ne servira à rien.

Il faut se concentrer sur 2 ou 3 vitesses

Avec 3 vitesses, comme proposé par @bouin-bouin, x0.73 - x1.00 - x1.38, on obtient une amplitude de 1.9, et un étagement sympathique.(zone jaune sur mon graphe)
Un 36" apparaitrait comme un 26" ou un 50".
Un 29" deviendrait un 22" ou un 40"
(Pour les roues plu petites, la petite vitesse perdrait en intérêt.)
Au final, la petite vitesse supplémentaire servirait uniquement à pallier les lacunes des grandes roues : les montées.

Quid de la sensation de mouliner plus que la roue ?
Il faudra probablement être véloce pour rattraper l’équilibre… :clown_face:

Et n’y a-t-il pas un risque de se retrouver toujours soit en 1ère, soit en 3ème?
J’ai personnellement rarement été en position de

  • ni avoir envie de pédaler plus vite
  • ni devoir appuyer plus fort

Je crains que la vitesse du milieu ne me servirait que de pied d’appui pour passer d’un extrême à l’autre.

D’où l’idée du bi-vitesse d’amplitude 2. (le train épi particulier, pointillés bleu sur mon graphe)
Il n’y aurait plus le pied d’appui, donc il faudra que l’enclenchement soit fiable et irréprochable.
Pour la descente, il ne faut pas d’accoup qui mettrait à terre direct le pilote.

Mon système d’embrayage semblerait acceptable pour le premier critère,
et la roue libre en vitesse neutre satisferait le deuxième critère (il faudra quand même maitriser le ralentissement en coasting avec roue libre)…

Finalement,
Un 3 vitesses serait le top pour les grandes roues, mais le mécanisme interne sera plus complexe et potentiellement fragile.
Un 2 vitesses serait mieux pour les roues moyennes, plus robuste, mais il faudra que le passage soit fluide.

Dans mes 47 itérations de conception, j’en ai eu autant de chaque version.
Ma dernière conception en 2 vitesses est la seule a pouvoir être fonctionnelle,
elle est aussi moins chère.

Je me lancerais donc mon proto en bi vitesse.
Et après essais, peut-être que cela se finira en "finalement il faut vraiment la vitesse intermédiaire"

Au pire mon proto finira en tant que monocycle à roue libre sur un MTT,
ou comme bête de course indomptable sur un 36’’ :japanese_ogre:

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C’est vraiment trèèèès intéressant ! Je te conseille de publier plus largement ton projet que ce soit sur facebook sur le groupe « Geared Unicycle » ou sur le forum unicyclist.com.

Tu as peut être la possibilité de trouver des soutiens ou des idées pour ton prototype (il y a pas mal d’ingénieurs dans le monde du monocycle). Après tout dépend des idées que tu as en tête, tu voudrais produire et commercialiser le moyeu ? C’est clair que c’est embêtant que le schlumpf ne soit plus produit… déjà qu’il souffrait beaucoup de son prix… le même moyeu fabriqué en France coûterait certainement bien moins cher.

Pour revenir sur le mélange roue libre et roue fixe, il faut considérer qu’on ne peut plus faire de surplace et que l’utilisation de pédales automatiques semble déconseillée. Pour monter dessus ça a l’air bien compliqué… En tout cas, ça a le potentiel d’être une sacrée innovation.

Pour la performance pure, je suis curieux de voir ce que ça pourrait donner. En tout cas, le développement 2:1 sur un 29" permettrait un ratio un tout petit peu plus fort que sur un 36S. Je suis donc très curieux de voir ce que ça donnerait sur un 29". De toute façon, s’il est possible de dompter un tel moyeu, cela sera réservé à une toute petite part des monocyclistes. J’ai peur que si tu te lances tout seul dans ton projet, même si ton moyeu est top, que tu ne puisses pas l’utiliser… entre la roue libre et le ratio de 2:1, il y a de quoi en décourager plus d’un. :stuck_out_tongue:

Sinon pour réagir sur le projet de @bouin-bouin d’un moyeu à 3 vitesses. Ce moyeu toucherait probablement un nombre plus élevé de monocyclistes. Personnellement, je ne m’y retrouvais pas car les ratios sont trop proches. Si j’ai une grosse montée à passer je préfère avoir un monocycle léger avec une paire de manivelles double ou triple insert, et prendre le temps de changer de trous.

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perso c’est 3 vitesses (les rapports proposés par Bouin-Bouin me conviennent bien)
je ne suis pas mécano (du tout) mais les systèmes epicycloïdaux je n’y crois pas trop pour un mono… pourquoi? parce que les reprises d’équilibre cassent les engrenages (ce me semble). d’instinct je préfèrerai un système à galets : plus de pertes de performances mais moins de casse …

J’ai retrouvé, le moyeu de Christoph Hartmann a un rapport de 2,6 sur une roue de 29 et des manivelles visiblement très longues
Je suis plus convaincu par l’idée de rapports rapprochés, d’un rapport supérieur pas trop élevé (déjà avec un rapport de 1,54 le changement sur un Schlumpf est très impressionnant) pour l’utiliser sur route avec une roue 36 et de 29 en cross avec des manivelles autour de 125mm de manière à pouvoir jouer sur la vitesse de rotation des jambes comme deuxième paramètre de vitesse.
Aujourd’hui en 36 Schlumpf la plupart des gens roulent en 150mm ce qui est trop long si on veut pouvoir tourner vite les jambes, quelques-uns en 137 et quelques exceptions en 125mm; faut juste rappeler que le Schlumpf a été conçu à l’origine pour un 29" maximum et que Florian Schlumpf n’imaginait pas que ce soit possible sur un 36 qui du reste était extrêmement rare (MOU et Ans’o devaient être les seuls français à en avoir un) lors de la conception de son moyeu il y a un peu plus de 15 ans

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Je ne comprends pas ce graphique pour la vitesse 5 qui n’est pas une droite, peux-tu s’il te plait préciser la configuration d’entrainement du train épicycloïdal ?

Entièrement d’accord, y a qu’à voir Christoph Hartmann sur son 29 avec rapport de 2,6; il fait partie des tous meilleurs au monde et pourtant il a du mal à exploiter le potentiel de sa bête sauvage.
Pour moi plus on va vite et plus il faut utiliser une grande roue pour avoir de la stabilité, donc faire l’inverse d’avoir des rapports très grands avec une roue moyenne (sans parler des longues manivelles pour compenser …).

C’est pourtant le principe du Schlumpf, c’est compact, coaxial donc adapté à un monocycle

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J’ai dans ma cave le vélo de marque Automoto de mon grand-père qui a l’origine avait 1 pignon de chaque coté de la roue arrière avec des pignons de tailles différentes et en arrivant au pied d’une côte il suffisait de démonter la roue arrière, lui faire faire un demi-tour et ainsi de changer de rapport.
L’histoire à montré depuis que les dérailleurs malgré leur poids étaient la solution la plus judicieuse. Personnellement j’ai rarement changé de longueur de manivelles lors d’une randonnée; par contre je me souviens d’avoir changé de 127 à 150mm sur mon 36 lors du tour de l’île de Skye pour essayer de grimper une côte et bien je ne savais plus pédaler en 36 avec des 150mm !
Je crois qu’il est préférable de rester à iso longueur de manivelles et de changer de rapport, c’est plus rapide et moins perturbant

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Pour la très grande vitesse, l’axe entraine le porte-satellites, la couronne est fixe sur le cadre, et le planétaire est sur la roue.
Cela fait un ratio de (Zcouronne + Zplanétaire)/Zplanétaire

L’abscisse de mon graphique est le ratio Zplanétaire/Zcouronne
L’ordonnée est le ratio qu’on pourrait avoir en jonglant entre les entrée/sortie/masse du train.

J’avais aussi dans mes cartons un concept de marche avant en X2 et marche arrière en X-1…
Comme les très vieux vélos, comme ça pas de changement de manivelles, ni de vitesse.
Mais je me suis vite rendu compte, que ça finirait vite sur les fesses.