EP0980327A1 - Dispositif d'entrainement d'une machine a pedalier - Google Patents
Dispositif d'entrainement d'une machine a pedalierInfo
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- EP0980327A1 EP0980327A1 EP97945930A EP97945930A EP0980327A1 EP 0980327 A1 EP0980327 A1 EP 0980327A1 EP 97945930 A EP97945930 A EP 97945930A EP 97945930 A EP97945930 A EP 97945930A EP 0980327 A1 EP0980327 A1 EP 0980327A1
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- European Patent Office
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- intermediate plate
- crankset
- stages
- drive pinion
- connection
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M9/00—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
- B62M9/04—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
Definitions
- the present invention relates to a device for driving a machine of the type comprising a crankset actuated in rotation by the force of a user, acting on pedals disposed at the free ends of two cranks integral with said crankset.
- the invention will find a particularly advantageous application in the field of cycles, bicycles, mopeds and mopeds in particular, and more generally in the field of machines actuated by human effort and in particular by the legs.
- a cycle crankset cannot make it possible to exceed the speed resulting from the ratio of the diameters existing between that of the crankset and that of the rear wheel sprocket which drives it via a transmission chain.
- the largest difference in diameter is that existing between the largest of the pedals stages and the smallest pinion of the rear wheel to be driven, in general about 20 cm in diameter for the first and 5 cm for the second, which for a pedal turn of the pedal gives a maximum of four turns of the rear wheel.
- the object of the present invention consists mainly in offering the possibility of increasing the speed of the machine up to doubling it and even more, while respecting the dimensions of the frame of the bicycle, as well as by using a conventional crankset.
- crankset is a crankset whose upper diameter stage has a number of teeth between 42 and 52 for a diameter generally from 170 mm to 200 mm .
- the invention relates to a device for driving a machine comprising a conventional crankset actuated in rotation by the force of a user, acting on pedals disposed at the free ends of two cranks integral with said crankset, the latter being connected to a drive pinion of a driving wheel via a free intermediate plate comprising at least two toothed stages, one of which is connected to the crankset and the other to the drive pinion by any connecting means, characterized in that the intermediate plate comprises at least one first toothed stage in connection with a conventional crankset and whose diameter is equal to or smaller than this and a second toothed stage in connection with the wheel drive pinion and whose diameter is greater than that of said crankset, so as to obtain a gain in machine speed for a given torque supplied by the user.
- the intermediate plate comprises at least three toothed stages of different diameters staggering concentrically from the inside towards the outside from an axis of free rotation, at least two internal stages being reserved to the connection with the conventional crankset which is effected optionally by means of a derailleur (not shown) and having diameters respectively smaller or equal to said chainring, while at least one external stage is in permanent connection with the drive pinion and is of a larger diameter than that of said bottom bracket.
- the intermediate plate comprises at least three toothed stages of different diameters ranging concentrically from the inside to the outside at from a free axis of rotation, at least one internal stage being in connection with the conventional crankset and having a diameter smaller or equal to that of the latter, while at least two external stages are reserved for the connection with the drive pinion being carried out as desired by means of a derailleur (not shown) and having diameters larger than that of the conventional crankset.
- the present invention also relates to the characteristics which will emerge during the description which follows and which should be considered in isolation or according to all their possible technical combinations. This description given by way of nonlimiting example will make it easier to understand how the invention can be implemented with reference to the attached drawings in which:
- FIGS. 1, 1A are side views of a bicycle comprising the drive device according to the invention according to a first and a second embodiment;
- FIGS. 2, 2A and 3, 3A are side views showing alternative embodiments of a crankset and an intermediate drive plate
- - Figures 4, 4A are side views of a bicycle comprising a drive device whose intermediate plate constitutes an alternative embodiment
- - Figures 5, 5A are side views of a pedal and an intermediate plate according to Figures 4, 4A
- - Figures 6, 6A are side views of a bicycle comprising a drive device whose intermediate plate constitutes an alternative embodiment of the invention
- - Figures 7, 7A are side views of a bicycle comprising a drive device whose intermediate plate constitutes an alternative embodiment of the invention
- FIGS. 8, 8A are schematic side views of a bicycle comprising a drive device according to an alternative embodiment of the invention.
- FIGS 9, 9A are side views of a crankset and an intermediate plate according to an alternative embodiment of Figure 8, 8A;
- - Figure 10 is a side view of a bicycle comprising a drive device according to another alternative embodiment of the invention
- - Figure 11 is a side view of a bicycle comprising a drive device according to an alternative embodiment of the invention
- FIG. 12 is a side view of a crankset and an intermediate plate according to Figure 11;
- - Figure 13 is a side view of a bicycle comprising a drive device whose intermediate plate constitutes an alternative embodiment of the invention;
- FIG. 14 is a side view of a crankset and an intermediate plate according to FIG. 13.
- the bicycle 1 designated as a whole in FIG. 1 is cited by way of example of application of the invention. It will not be described in detail since it is known per se.
- the generally designated drive device 2 comprises a conventional crankset 3 actuated in rotation by the force of a user, acting on pedals 4 arranged at the free ends of two cranks 5 integral with said crankset 3.
- the latter is connected to a pinion driving a driving wheel 7 of the bicycle 1, by means of a free intermediate plate 8 comprising at least two toothed stages 8a, 8b, one of which 8b is connected to the conventional crankset 3 and the other 8a to the drive pinion 6, thanks to connection means.
- the means of connection of one of the stages 8b of the intermediate plate 8 with the conventional crankset 3 on the one hand, and the means of connection of another stage 8a of the same intermediate plate 8 with the drive pinion 6 of the wheel 7 on the other hand, are constituted by two chains 9 and 10 independent of each other.
- the intermediate plate 8 comprises a first toothed stage 8b, in connection with the conventional crankset 3, and whose diameter Dl is equal to or smaller than that D2 of said crankset 3, and a second toothed stage 8a, in connection with the drive pinion 6 of the wheel 7, and of which the diameter D3 is greater than that D2 of said bottom bracket 3, so as to obtain a gain in speed of the machine for a given torque supplied by the user.
- the diameter of the stage 8a of the intermediate plate 8 is of a diameter D3 or D3 'equal to 30 cm
- the second stage 8b is with a diameter Dl equal to 20 cm in connection, via the chain 9, with the bottom bracket 3 which is of a diameter D2 equal to 20 cm also, in the present example.
- the drive pinion 6 in connection with the stage 8a of the intermediate plate 8, via the chain 10, is in turn of a diameter of 5 cm.
- the profile views of FIGS. 3 or 3A represent drive devices 2A essentially differ from the previous one in that the drive of the stage 8b of the chainring 8 is in direct engagement with the crankset 3.
- the embodiments shown in the figures 4, 5 or 4A, 5A differ essentially from the previous ones in that the intermediate plate 8 comprises three toothed stages 8b, 8a, 8c of different diameters staggering concentrically from the inside to the outside from an axis of rotation free 11, the internal stage 8b being in permanent connection with the conventional plate 3 and having a diameter Dl equal to that D2 of the latter, while the central 8a and external 8c stages are reserved for the connection with the drive pinion 6 being carried out as desired by means of a derailleur (not shown) and having diameters D3 and D4 larger than that of D2 of the conventional plate 3 ( Figures 5 or 5A).
- the diameters D1 and D2, respectively of the stage 8b of the intermediate plate 8 and D2 of the bottom bracket 3 have a diameter of approximately 20 cm, while the stage 8a and 8c of the same intermediate plate 8 have diameters D3 and D4, approximately 30 and 40 cm respectively.
- the drive device differs in that the intermediate plate 8 comprises three stages 8b, 8e, 8f whose diameter of the first 8b is always equal to that of the bottom bracket 3, but whose diameters 8e and 8f have smaller diameters.
- the passage from one to the other of the stages 8b, 8e, 8f is effected by means of a derailleur (not shown).
- the intermediate plate 8 respectively comprises four or five toothed stages 8a, 8b, 8c, 8e, 8f of diameters different staggered concentrically from the inside to the outside from a free axis of rotation 11, the interior stages 8b, 8e, 8f being reserved for the connection with the conventional crankset 3 being carried out as desired by the intermediate of a derailleur (not shown) and having diameters respectively smaller or equal to said crankset 3, while the outer stages 8c and 8a which are in connection with the drive pinion 6, are of a diameter greater than that of said pedal unit 3.
- connection of one of the stages 8b of the intermediate plate 8 with the crankset 3 is effected by direct engagement of the teeth of one 8b with the teeth of the other 3, then that the connection of another stage 8a of the same intermediate plate 8 with the drive pinion 6 of the shaft 7 takes place via a chain 10.
- the connections of one of the stages 8b of the intermediate plate 8 with the crankset 3 and of another stage 8a of the same crankset 3 with the drive pinion 6 of the wheel 7 can be carried out in both cases by direct engagement of the teeth of the stages 8b, 8a of the intermediate plate 8, respectively with those of the crankset 3 and those of the pinion 6.
- this drive device essentially differs from that of FIG. 8, 8A in that the chain 10 in connection with the rear drive pinion 6 can, by the via a derailleur (not shown), and according to the wishes of the user, be driven, either by a stage 8c of the plate 8 or another lower stage 8a of the same plate 8, the internal stage 8b being itself, as in the example of FIG. 8, 8A, in direct engagement with the crankset conventional 3.
- the bottom bracket 3 has a diameter of at least 20 cm and meshes with the stage 8b of the plate 8 with a diameter of 20 cm, while the stage 8a of the same plate and 8c are respectively 30 and 40 cm in diameter.
- the intermediate plate 8 is fixed on a part 13 of the frame of the bicycle 1, substantially in the vertical axis of the conventional crankset 3.
- the intermediate plate 8 is fixed on a rear part 13 of the frame of the bicycle 1, on an axis XX 'starting from the center of the conventional crankset 3 and forming an angle ⁇ with respect to at its vertical axis YY ', said axis XX' extending towards the rear of said bicycle 1.
- the intermediate plate 8 is also arranged on an axis XX 'starting from the center of the conventional pedal unit 3 and forming an angle ⁇ relative to its vertical axis YY', said axis XX 'extending towards the rear of said bicycle 1.
- connection of one of the stages 8b of the intermediate plate 8 with the crankset 3 takes place via a chain 9, while the connection of another stage 8a of the same plate intermediate 8 with the drive pinion 6 of the wheel 7 is effected by grip direct teeth of one 8a with teeth of the other
- connections of one of the stages 8b of the intermediate plate 8 with the crankset 3 and another stage 8a of the same plate 3 with the drive pinion 6 of the wheel 7, are made in both cases by direct engagement of the teeth of stages 8a, 8b of the intermediate plate 8, respectively with those of the crankset 3 and with those of the pinion 6.
- connection by direct engagement of the teeth of one of the stages 8a, 8b of the intermediate plate 8 with those of the drive pinion 6 of the wheel 7 is effected by teeth provided on their respective outer periphery.
- connection by direct engagement of the teeth of one of the stages 8a of the intermediate plate 8 with those of the drive pinion 6 of the wheel 7 s' made by an internal peripheral toothing of a hollow crown 12 constituting said plate 8, capable of cooperating with the external peripheral toothing of the drive pinion 6 which is housed like a satellite inside said crown 12 constituting the tray 8.
- the stages 8a, 8b of the intermediate plate 8 are concentric.
- the intermediate plate 8 is centered relative to the axis of rotation of the latter and is fixed freely on a fixed rear part 13 of the frame of the bicycle 1. As the figure shows particularly well
- the intermediate plate 8 comprises at least three toothed stages of different diameters staggering concentrically from the inside to the outside from a free axis of rotation 11, at least two internal stages 8b, 8e being reserved for the connection with the conventional crankset 3 being carried out as desired by means of a derailleur (not shown) and having diameters respectively smaller or equal to said chainring 3, while at least one external stage 8a is in permanent connection with the drive pinion 6 and is of a larger diameter than that of said bottom bracket 3.
- one of the stages 8b of the intermediate plate 8 is eccentric with respect to the axis of rotation of the latter and is freely mounted on a part of the frame, said stage 8b further comprising an external toothing in connection, by chain or direct drive, with the conventional crankset 3, and an internal toothing in direct engagement with a stage 8c, concentric with stage 8a of said intermediate plate 8, which stage 8a has an internal toothing in direct engagement with the external toothing of a drive pinion 6 of the wheel 7.
- any other ratio can be obtained by carrying out combinations of ratios with intermediate or greater diameters.
- the advantage will thus be to obtain a speed of the bicycle considerably higher compared to the conventional bicycle for an effort of the cyclist identical or hardly higher.
- the stages of the intermediate plate 8 are always concentric.
- the invention makes it possible to change the speed of the traditional bicycle to a speed which is not only doubled, but almost tenfold, at the cost of a muscular effort within the reach of everyone.
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Abstract
Dispositif d'entraînement d'une machine du type comportant un pédalier (3) actionné en rotation par la force d'un utilisateur, agissant sur des pédales (4) disposées aux extrémités libres de deux manivelles (5) solidaires dudit pédalier (3), celui-ci étant relié à un pignon d'entraînement (6) d'une roue motrice par l'intermédiaire d'un plateau intermédiaire libre (8) comportant au moins deux étages dentés (8a, 8b) dont l'un (8b) est relié au pédalier (3) et l'autre (8a) au pignon d'entraînement (6) par tout moyen de liaison, caractérisé en ce que le plateau intermédiaire (8) comporte au moins un premier étage denté (8b) en liaison avec un pédalier conventionnel (3) et dont le diamètre est égal ou plus petit que celui dudit pédalier (3) et un second étage denté (8a) en liaison avec le pignon d'entraînement (6) de la roue (7) et dont le diamètre est supérieur à celui dudit pédalier (3), de manière à obtenir un gain de vitesse de la machine pour un couple donné fourni par l'utilisateur.
Description
DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT D'UNE MACHINE A PEDALIER
La présente invention concerne un dispositif d'entraînement d'une machine du type comportant un pédalier actionné en rotation par la force d'un utilisateur, agissant sur des pédales disposées aux extrémités libres de deux manivelles solidaires dudit pédalier.
L'invention trouvera une application particulièrement avantageuse dans le domaine des cycles, bicyclettes, cyclomoteurs et vélomoteurs notamment, et plus généralement dans le domaine des machines actionnées par l'effort humain et en particulier par les jambes. Habituellement, un pédalier de cycle ne peut permettre de dépasser la vitesse résultant du rapport des diamètres existants entre celui du pédalier et celui du pignon de la roue arrière qui l'entraîne par l'intermédiaire d'une chaîne de transmission. Sur une bicyclette conventionnelle, la différence de diamètre la plus grande est celle existant entre le plus grand des étages du pédalier et le plus petit pignon de la roue arrière à entraîner, soit en général environ 20 cm de diamètre pour le premier et 5 cm pour le second, ce qui pour un tour de pédale du pédalier donne au maximum quatre tours de la roue arrière.
Il a souvent été imaginé des dispositifs permettant un effort moindre sur le pédalier d'une bicyclette à développement égal, par rapport à une bicyclette classique afin donc d'obtenir une augmentation de couple.
Pour ce faire, il est proposé et décrit dans la demande de brevet d'invention français n° 2.670.174,
ainsi que dans les brevets français n° 898.069, 926.528 et 968.750, de relier le pédalier au pignon d'entraînement de la roue motrice de la bicyclette, par l'intermédiaire d'un plateau libre disposé entre les deux éléments précités et comportant au moins deux étages dentés dont l'un est relié au pédalier et l'autre au pignon d'entraînement, par chaînes.
On se rend compte à l'étude de ces documents que si l'étage du plateau intermédiaire relié au pédalier peut être d'un diamètre inférieur à celui-ci, on constate par contre que l'étage du même plateau intermédiaire relié au pignon d'entraînement n'est jamais plus grand que ledit pédalier, dans le but d'obtenir une augmentation de la vitesse pour un couple donné, au besoin en réduisant considérablement le diamètre du pédalier comme par exemple, dans le brevet d'invention français n° 898.069 ou encore le brevet allemand n° DE-39.08.385, mais qui ne sont donc plus des pédaliers conventionnels du commerce et qui nécessitent des fabrications spéciales.
Le but de la présente invention consiste principalement à offrir la possibilité d'accroître la vitesse de la machine jusqu'à la doubler et même davantage, tout en respectant les dimensions du cadre de la bicyclette, ainsi qu'en utilisant un pédalier conventionnel .
Il sera admis d'une manière générale que selon le marché actuel de la bicyclette, un pédalier conventionnel est un pédalier dont l'étage de diamètre supérieur comporte un nombre de dents compris entre 42 et 52 pour un diamètre généralement de 170 mm à 200 mm.
Afin d'atteindre le but précité, l'invention concerne un dispositif d'entraînement d'une machine
comportant un pédalier conventionnel actionné en rotation par la force d'un utilisateur, agissant sur des pédales disposées aux extrémités libres de deux manivelles solidaires dudit pédalier, celui-ci étant relié à un pignon d'entraînement d'une roue motrice par l'intermédiaire d'un plateau intermédiaire libre comportant au moins deux étages dentés dont l'un est relié au pédalier et l'autre au pignon d'entraînement par tout moyen de liaison, caractérisé en ce que le plateau intermédiaire comporte au moins un premier étage denté en liaison avec un pédalier conventionnel et dont le diamètre est égal ou plus petit que celui-ci et un second étage denté en liaison avec le pignon d'entraînement de la roue et dont le diamètre est supérieur à celui dudit pédalier, de manière à obtenir un gain de vitesse de la machine pour un couple donné fourni par l'utilisateur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le plateau intermédiaire comporte au moins trois étages dentés de diamètres différents s' échelonnant concentriquement de l'intérieur vers l'extérieur à partir d'un axe de rotation libre, au moins deux étages intérieurs étant réservés à la liaison avec le pédalier conventionnel s' effectuant au choix par l'intermédiaire d'un dérailleur (non représenté) et ayant des diamètres respectivement plus petit ou égal audit plateau, tandis qu'au moins un étage extérieur est en liaison permanente avec le pignon d'entraînement et est d'un diamètre plus grand que celui dudit pédalier. Selon une autre caractéristique de l'invention, le plateau intermédiaire comporte au moins trois étages dentés de diamètres différents s' échelonnant concentriquement de l'intérieur vers l'extérieur à
partir d'un axe de rotation libre, au moins un étage intérieur étant en liaison avec le pédalier conventionnel et ayant un diamètre plus petit ou égal à celui de ce dernier, tandis qu'au moins deux étages extérieurs sont réservés à la liaison avec le pignon d'entraînement s' effectuant au choix par l'intermédiaire d'un dérailleur (non représenté) et ayant des diamètres plus grands que celui du pédalier conventionnel . La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles. Cette description donnée à titre d'exemple non limitatif fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- les figures 1, 1A sont des vues latérales d'une bicyclette comportant le dispositif d'entraînement selon l'invention selon un premier et un second exemple de réalisation ;
- les figures 2, 2A et 3, 3A sont des vues de profil représentant des variantes de réalisation d'un pédalier et d'un plateau d'entraînement intermédiaire ;
- les figures 4, 4A sont des vues latérales d'une bicyclette comportant un dispositif d'entraînement dont le plateau intermédiaire constitue une variante de réalisation ; - les figures 5, 5A sont des vues de profil d'un pédalier et d'un plateau intermédiaire selon les figures 4, 4A ;
- les figures 6, 6A sont des vues latérales d'une bicyclette comportant un dispositif d'entraînement dont le plateau intermédiaire constitue une variante de réalisation de l'invention ; - les figures 7, 7A sont des vues latérales d'une bicyclette comportant un dispositif d'entraînement dont le plateau intermédiaire constitue une variante de réalisation de l'invention ;
- les figures 8, 8A sont des vues latérales schématiques d'une bicyclette comportant un dispositif d'entraînement selon une variante de réalisation de l'invention ;
- les figures 9, 9A sont des vues de profil d'un pédalier et d'un plateau intermédiaire selon une variante de réalisation de la figure 8, 8A ;
- la figure 10 est une vue latérale d'une bicyclette comportant un dispositif d'entraînement selon une autre variante de réalisation de l' invention ; - la figure 11 est une vue latérale d'une bicyclette comportant un dispositif d'entraînement selon une variante de réalisation de l'invention ;
- la figure 12 est une vue de profil d'un pédalier et d'un plateau intermédiaire selon la figure 11 ; - la figure 13 est une vue latérale d'une bicyclette comportant un dispositif d'entraînement dont le plateau intermédiaire constitue une variante de réalisation de l'invention ;
- la figure 14 est une vue de profil d'un pédalier et d'un plateau intermédiaire selon la figure 13.
La bicyclette 1 désignée dans son ensemble sur la figure 1 est citée à titre d'exemple d'application de
l'invention. Elle ne sera pas décrite en détail car connue en soi .
Le dispositif d'entraînement 2 globalement désigné comporte un pédalier conventionnel 3 actionné en rotation par la force d'un utilisateur, agissant sur des pédales 4 disposées aux extrémités libres de deux manivelles 5 solidaires dudit pédalier 3. Celui-ci est relié à un pignon d'entraînement 6 d'une roue motrice 7 de la bicyclette 1, par l'intermédiaire d'un plateau intermédiaire libre 8 comportant au moins deux étages dentés 8a, 8b dont l'un 8b est relié au pédalier conventionnel 3 et l'autre 8a au pignon d'entraînement 6, grâce à des moyens de liaison.
Les moyens de liaison de l'un des étages 8b du plateau intermédiaire 8 avec le pédalier conventionnel 3 d'une part, et les moyens de liaison d'un autre étage 8a du même plateau intermédiaire 8 avec le pignon d'entraînement 6 de la roue 7 d'autre part, sont constitués par deux chaînes 9 et 10 indépendantes l'une de l'autre.
Les chaînes 9 et 10 constituant les moyens de liaison entre le plateau intermédiaire 8 et le pédalier 3 d'une part, et le pignon d'entraînement 6 d'autre part, forment des brins se faisant face. Selon une variante représentée à la figure 1A, les chaînes 9 et 10 constituant les moyens de liaison entre le plateau intermédiaire 8 et le pédalier 3 d'une part, et le pignon d'entraînement 6 d'autre part, forment des brins se croisant, de manière à obtenir une action desdites chaînes 9 et 10 sur un nombre supérieur de dents des trois éléments 3, 8, 6 en présence.
Selon le principe de base de l'invention, le plateau intermédiaire 8 comporte un premier étage denté
8b, en liaison avec le pédalier conventionnel 3, et dont le diamètre Dl est égal ou plus petit que celui D2 dudit pédalier 3, et un second étage denté 8a, en liaison avec le pignon d'entraînement 6 de la roue 7, et dont le diamètre D3 est supérieur à celui D2 dudit pédalier 3, de manière à obtenir un gain de vitesse de la machine pour un couple donné fourni par 1' utilisateur.
Toujours selon le présent exemple de réalisation, il est indiqué à titre illustratif et non limitatif que le diamètre de l'étage 8a du plateau intermédiaire 8 est d'un diamètre D3 ou D3' égal à 30 cm, et que le deuxième étage 8b est d'un diamètre Dl égal à 20 cm en liaison, par l'intermédiaire de la chaîne 9, avec le pédalier 3 qui est d'un diamètre D2 égal à 20 cm également, dans le présent exemple. Le pignon d'entraînement 6 en liaison avec l'étage 8a du plateau intermédiaire 8, par l'intermédiaire de la chaîne 10, est quant à lui d'un diamètre de 5 cm. Les vues de profil des figures 3 ou 3A représentent des dispositifs d'entraînement 2A diffèrent essentiellement du précédent en ce que l'entraînement de l'étage 8b du plateau 8 est en prise directe avec le pédalier 3. Les exemples de réalisation représentés aux figures 4, 5 ou 4A, 5A diffèrent essentiellement des précédents en ce que le plateau intermédiaire 8 comporte trois étages dentés 8b, 8a, 8c de diamètres différents s' échelonnant concentriquement de l'intérieur vers l'extérieur à partir d'un axe de rotation libre 11, l'étage intérieur 8b étant en liaison permanente avec le plateau conventionnel 3 et ayant un diamètre Dl égal à celui D2 de ce dernier,
tandis que les étages central 8a et extérieur 8c sont réservés à la liaison avec le pignon d'entraînement 6 s' effectuant au choix par l'intermédiaire d'un dérailleur (non représenté) et ayant des diamètres D3 et D4 plus grands que celui D2 du plateau conventionnel 3 (figures 5 ou 5A) .
A titre d'exemple également, les diamètres Dl et D2, respectivement de l'étage 8b du plateau intermédiaire 8 et D2 du pédalier 3 ont un diamètre de 20 cm environ, alors que l'étage 8a et 8c du même plateau intermédiaire 8 ont des diamètres D3 et D4, respectivement de 30 et 40 cm environ.
Selon l'exemple des figures 6, 6A, le dispositif d'entraînement diffère en ce que le plateau intermédiaire 8 comporte trois étages 8b, 8e, 8f dont le diamètre du premier 8b est toujours égal à celui du pédalier 3, mais dont les diamètres 8e et 8f ont des diamètres inférieurs. L'étage 8a du même plateau 8 reste d'un diamètre D3 = 30 cm inchangé. Le passage de l'un à l'autre des étages 8b, 8e, 8f s'effectue par l'intermédiaire d'un dérailleur (non représenté). L'exemple de réalisation selon la figure 7, 7A diffère de celui de la figure 6, 6A en ce qu'il comporte en outre un étage supplémentaire 8c, d'un diamètre D4 = 40 cm identique à celui de la figure 4, 4A, afin d'offrir avec l'étage 8a une possibilité de rapport supplémentaire avec le pignon arrière 6 par l'intermédiaire de la chaîne 10 et un dérailleur (non représenté) . En fait, dans les modes de réalisation représentés sur les figures 6, 6A et 7, 7A précités, le plateau intermédiaire 8 comporte respectivement quatre ou cinq étages dentés 8a, 8b, 8c, 8e, 8f de diamètres
différents s' échelonnant concentriquement de l'intérieur vers l'extérieur à partir d'un axe de rotation libre 11, les étages intérieurs 8b, 8e, 8f étant réservés à la liaison avec le pédalier conventionnel 3 s' effectuant au choix par l'intermédiaire d'un dérailleur (non représenté) et ayant des diamètres respectivement plus petit ou égal audit pédalier 3, tandis que les étages extérieurs 8c et 8a qui sont en liaison avec le pignon d'entraînement 6, sont d'un diamètre plus grand que celui dudit pédalier 3.
Selon l'exemple des figures 8, 8A, la liaison de l'un des étages 8b du plateau intermédiaire 8 avec le pédalier 3 s'effectue par prise directe des dents de l'un 8b avec les dents de l'autre 3, alors que la liaison d'un autre étage 8a du même plateau intermédiaire 8 avec le pignon d'entraînement 6 de l'arbre 7 s'effectue par l'intermédiaire d'une chaîne 10. Bien entendu, bien que non représentées, les liaisons de l'un des étages 8b du plateau intermédiaire 8 avec le pédalier 3 et d'un autre étage 8a du même pédalier 3 avec le pignon d'entraînement 6 de la roue 7 peuvent s'effectuer dans les deux cas par prise directe des dents des étages 8b, 8a du plateau intermédiaire 8, respectivement avec celles du pédalier 3 et celles du pignon 6.
Selon un autre exemple de réalisation illustré par la figure 9, 9A, ce dispositif d'entraînement diffère essentiellement de celui de la figure 8, 8A en ce que la chaîne 10 en liaison avec le pignon d'entraînement arrière 6 peut, par l'intermédiaire d'un dérailleur (non représenté), et selon le souhait de l'utilisateur,
être entraînée, soit par un étage 8c du plateau 8 ou un autre étage inférieur 8a du même plateau 8, l'étage interne 8b étant quant à lui, comme dans l'exemple de la figure 8, 8A, en prise directe avec le pédalier conventionnel 3. Selon ce dernier cas, le pédalier 3 est d'un diamètre d'au moins 20 cm et engrène avec l'étage 8b du plateau 8 d'un diamètre de 20 cm, alors que l'étage 8a du même plateau et 8c sont respectivement d'un diamètre de 30 et 40 cm. Selon tous les cas des figures 1 à 9 précités, le plateau intermédiaire 8 est fixé sur une partie 13 du cadre de la bicyclette 1, sensiblement dans l'axe vertical du pédalier conventionnel 3.
Par contre, selon tous les cas des figures 1A à 9A, le plateau intermédiaire 8 est fixé sur une partie arrière 13 du cadre de la bicyclette 1, sur un axe XX' partant du centre du pédalier conventionnel 3 et formant un angle α par rapport à son axe vertical YY' , ledit axe XX' s' étendant vers l'arrière de ladite bicyclette 1.
Selon l'exemple des figures 10 ex 14, le plateau intermédiaire 8 est également disposé sur un axe XX' partant du centre du pédalier conventionnel 3 et formant un angle α par rapport à son axe vertical YY' , ledit axe XX' s' étendant vers l'arrière de ladite bicyclette 1.
Selon ces derniers exemples de réalisation, la liaison de l'un des étages 8b du plateau intermédiaire 8 avec le pédalier 3 s'effectue par l'intermédiaire d'une chaîne 9, alors que la liaison d'un autre étage 8a du même plateau intermédiaire 8 avec le pignon d'entraînement 6 de la roue 7 s'effectue par prise
directe des dents de l'un 8a avec les dents de l'autre
6.
On peut prévoir selon une variante non représentée que les liaisons de l'un des étages 8b du plateau intermédiaire 8 avec le pédalier 3 et un autre étage 8a du même plateau 3 avec le pignon d'entraînement 6 de la roue 7, s'effectuent dans les deux cas par prise directe des dents des étages 8a, 8b du plateau intermédiaire 8, respectivement avec celles du pédalier 3 et avec celles du pignon 6.
On pourrait également imaginer que la liaison par prise directe des dents de l'un des étages 8a, 8b du plateau intermédiaire 8 avec celles du pignon d'entraînement 6 de la roue 7 s'effectue par des dentures ménagées sur leur périphérie extérieure respective.
En fait, selon les exemples de réalisation représentés sur les figures 10, 11 et 12, la liaison par prise directe des dents de l'un des étages 8a du plateau intermédiaire 8 avec celles du pignon d'entraînement 6 de la roue 7 s'effectue par une denture périphérique interne d'une couronne creuse 12 constituant ledit plateau 8, apte à coopérer avec la denture périphérique externe du pignon d'entraînement 6 se logeant à la manière d'un satellite à l'intérieur de ladite couronne 12 constitutive du plateau 8.
Selon ces mêmes exemples des figures 10, 11 et 12, les étages 8a, 8b du plateau intermédiaire 8 sont concentriques . Dans tous les cas, le plateau intermédiaire 8 est centré par rapport à l'axe de rotation de celui-ci et est fixé librement sur une partie arrière 13 fixe du cadre de la bicyclette 1.
Comme le montre particulièrement bien la figure
11, le plateau intermédiaire 8 comporte au moins trois étages dentés de diamètres différents s' échelonnant concentriquement de l'intérieur vers l'extérieur à partir d'un axe de rotation libre 11, au moins deux étages intérieurs 8b, 8e étant réservés à la liaison avec le pédalier conventionnel 3 s' effectuant au choix par l'intermédiaire d'un dérailleur (non représenté) et ayant des diamètres respectivement plus petit ou égal audit plateau 3, tandis qu'au moins un étage extérieur 8a est en liaison permanente avec le pignon d'entraînement 6 et est d'un diamètre plus grand que celui dudit pédalier 3.
Selon un mode de réalisation représenté sur les figures 13 et 14, celui-ci se différencie essentiellement des précédents en ce que l'un des étages 8b du plateau intermédiaire 8 est excentré par rapport à l'axe de rotation de celui-ci et est monté librement sur une partie du cadre, ledit étage 8b comportant en outre une denture externe en liaison, par chaîne ou prise directe, avec le pédalier conventionnel 3, et une denture interne en prise directe avec un étage 8c, concentrique à l'étage 8a dudit plateau intermédiaire 8, lequel étage 8a comporte une denture interne en prise directe avec la denture externe d'un pignon d'entraînement 6 de la roue 7.
Le fonctionnement des différents dispositifs d'entraînement qui viennent d'être décrits est le suivant . Quand un cycliste fait un tour de pédalier d'un diamètre conventionnel d'environ 20 cm, il entraîne le plateau intermédiaire situé au-dessus de celui-ci grâce à la chaîne de liaison 9. Si on suppose que l'étage du
plateau 8 en liaison avec le pédalier 3 est d'un même diamètre, ils tourneront à la même vitesse. Par contre, le deuxième étage du plateau intermédiaire, d'un diamètre plus grand que celui du pédalier, fera faire au pignon d'entraînement avec lequel il est en liaison et donc à la roue, un nombre de tours correspondant au nombre pour lesquels son diamètre lui est supérieur, multiplié par le nombre de tours auquel il est lui-même entraîné par le pédalier, agissant par l'intermédiaire du petit étage.
C'est ainsi par exemple que si le deuxième étage du plateau intermédiaire est de 30 cm, et que le premier étage est de 20 cm, c'est-à-dire identique au diamètre du pédalier, avec un pignon arrière de 5 cm, on obtiendra un tour de pédale selon l'invention, 30 : 5 = 6 tours de roue au lieu de 20 : 5 = 4 tours de roue, traditionnellement.
L'effet recherché peut être augmenté comme illustré par exemple par la figure 7, 7A dans laquelle le pédalier ayant classiquement un diamètre de 20 cm, entraîne par la chaîne 9 le plus petit étage 8f d'un diamètre de 5 cm du plateau intermédiaire 8, le rapport sera de 20 : 5 = 4. Si par ailleurs, le plus grand étage 8c du même plateau 8 est d'un diamètre de 60 cm et entraîne un pignon arrière 6 classiquement d'un diamètre de 5 cm, le rapport sera de 60 : 5 = 12 multiplié par le nombre de tours auxquels il est lui- même entraîné par le pédalier agissant par l'intermédiaire du petit étage de 5 cm, ce qui donne 4 x 12 = 48 rotations de la roue arrière pour un tour de pédale. Le rapport de démultiplication est en conséquence de douze fois supérieur (48 : 4 = 12) au rapport de démultiplication de la bicyclette
traditionnelle qui est de quatre rotations de la roue arrière pour un tour de pédale (20 : 5 = 4).
Bien entendu, à partir de ce raisonnement, tout autre rapport peut être obtenu en effectuant des combinaisons de rapport avec des diamètres intermédiaires ou supérieurs.
L'avantage sera ainsi d'obtenir une vitesse de la bicyclette considérablement supérieure par rapport à la bicyclette classique pour un effort du cycliste identique ou à peine supérieur.
Selon les modes de réalisation précédemment décrits, les étages du plateau intermédiaire 8 sont toujours concentriques.
L' invention permet de faire passer la vitesse de la bicyclette traditionnelle à une vitesse qui n'est pas seulement doublée, mais presque décuplée, au prix d'un effort musculaire à la portée de tout un chacun.
Claims
1. Dispositif d'entraînement d'une machine du type comportant un pédalier (3) actionné en rotation par la force d'un utilisateur, agissant sur des pédales (4) disposées aux extrémités libres de deux manivelles (5) solidaires dudit pédalier (3), celui-ci étant relié à un pignon d'entraînement (6) d'une roue motrice par l'intermédiaire d'un plateau intermédiaire libre (8) comportant au moins deux étages dentés (8a, 8b) dont l'un (8b) est relié au pédalier (3) et l'autre (8a) au pignon d'entraînement (6) par tout moyen de liaison, caractérisé en ce que le plateau intermédiaire (8) comporte au moins un premier étage denté (8b) en liaison avec un pédalier conventionnel (3) et dont le diamètre (Dl) est égal ou plus petit que celui (D2) dudit pédalier (3) et un second étage denté (8a) en liaison avec le pignon d'entraînement (6) de la roue (7) et dont le diamètre (D3, D3' ) est supérieur à celui (D2) dudit pédalier (3), de manière à obtenir un gain de vitesse de la machine pour un couple donné fourni par l'utilisateur.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, s' agissant d'une bicyclette, ledit plateau intermédiaire (8) est disposé sensiblement dans l'axe vertical du pédalier conventionnel (3).
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, s' agissant d'une bicyclette, ledit plateau intermédiaire (8) est disposé sur un axe (XX') partant du centre du pédalier conventionnel (3) et formant un angle (α) par rapport à son axe vertical (YY' ) , ledit axe (XX') s' étendant vers l'arrière de ladite bicyclette (1) .
4. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le plateau intermédiaire (8) comporte au moins trois étages dentés de diamètres différents s' échelonnant concentriquement de l'intérieur vers l'extérieur à partir d'un axe de rotation libre (11), au moins deux étages intérieurs (8b, 8e, 8f) étant réservés à la liaison avec le pédalier conventionnel (3) s' effectuant au choix par l'intermédiaire d'un dérailleur (non représenté) et ayant des diamètres respectivement plus petit ou égal audit plateau (3), tandis qu'au moins un étage extérieur (8a) est en liaison permanente avec le pignon d'entraînement (6) et est d'un diamètre plus grand que celui dudit pédalier (3) .
5. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le plateau intermédiaire (8) comporte au moins trois étages dentés de diamètres différents s' échelonnant concentriquement de l'intérieur vers l'extérieur à partir d'un axe de rotation libre (11), au moins un étage intérieur (8b) étant en liaison avec le pédalier conventionnel (3) et ayant un diamètre plus petit ou égal à celui de ce dernier, tandis qu'au moins deux étages extérieurs (8c, 8a) sont réservés à la liaison avec le pignon d'entraînement (6) s' effectuant au choix par l'intermédiaire d'un dérailleur (non représenté) et ayant des diamètres plus grands que celui du pédalier conventionnel (3) .
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de liaison de l'un des étages (8b) du plateau intermédiaire (8) avec le pédalier conventionnel (3) d'une part, et les moyens de liaison d'un autre étage (8a, 8c) du même plateau intermédiaire (8) avec le pignon d'entraînement (6) de la roue (7) d'autre part, sont constitués par deux chaînes (9) et (10) indépendantes l'une de l'autre.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les chaînes (9) et (10) constituant les moyens de liaison entre le plateau intermédiaire (8) et le pédalier (3) d'une part, et le pignon d'entraînement (6) d'autre part, forment des brins se faisant face. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les chaînes (9) et (10) constituant les moyens de liaison entre le plateau intermédiaire (8) et le pédalier (3) d'une part, et le pignon d'entraînement (6) d'autre part, forment des brins se croisant, de manière à obtenir une action desdites chaînes (9) et (10) sur un nombre supérieur de dents des trois éléments (3,
8, 6) en présence.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la liaison de l'un des étages (8b) du plateau intermédiaire (8) avec le pédalier (3) s'effectue par prise directe des dents de l'un (8b) avec les dents de l'autre (3), alors que la liaison d'un autre étage (8a, 8c) du même plateau intermédiaire (8) avec le pignon d'entraînement (6) de l'arbre (7) s'effectue par l'intermédiaire d'une chaîne (10).
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les liaisons de l'un des étages (8b) du plateau intermédiaire (8) avec le pédalier (3) et d'un autre étage (8a) du même plateau (3) avec le pignon d'entraînement (6) de la roue (7) s'effectuent dans les deux cas par prise directe des dents des étages (8a, 8b) du plateau intermédiaire (8), respectivement avec celles du pédalier (3) et celles du pignon (6) .
11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la liaison de l'un des étages (8b) du plateau intermédiaire (8) avec le pédalier (3) s'effectue par l'intermédiaire d'une chaîne (9), alors que la liaison d'un autre étage (8a) du même plateau intermédiaire (8) avec le pignon d'entraînement (6) de la roue (7) s'effectue par prise directe des dents de l'un (8a) avec les dents de l'autre (6).
12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la liaison des dents de l'un des étages (8a, 8b) du plateau intermédiaire (8) avec celles du pignon d'entraînement (6) de la roue (7) s'effectue par prise directe des dentures ménagées sur leur périphérie extérieure respective.
13. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que la liaison par prise directe des dents de l'un des étages (8a) du plateau intermédiaire (8) avec celles du pignon d'entraînement (6) de la roue (7) s'effectue par une dentures périphérique interne d'une couronne creuse (12) constituant ledit plateau (8), apte à coopérer avec la denture périphérique externe du pignon d'entraînement (6) se logeant à la manière d'un satellite à l'intérieur de ladite couronne (12) constitutive du plateau (8) .
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les étages (8a, 8b) du plateau intermédiaire (8) sont concentriques.
15. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que l'un des étages (8b) du plateau intermédiaire (8) est excentré par rapport à l'axe de rotation de celui-ci et est monté librement sur une partie du cadre, ledit étage (8b) comportant en outre une denture externe en liaison, par chaîne ou prise directe, avec le pédalier conventionnel (3) et une denture interne en prise directe avec un étage
(8c), concentrique à l'étage (8a) dudit plateau intermédiaire (8), lequel étage (8a) comporte une denture interne en prise directe avec la denture externe d'un pignon d'entraînement (6) de la roue (7).
16. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plateau intermédiaire (8) est fixé librement sur une partie
(13) fixe du cadre de la bicyclette (1).
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