FR2516041A1 - Para systeme bielle-manivelle a roues libres axiales jumelees - Google Patents

Abstract

Le para système bielle-manivelle perfectionne le couple bielle-manivelle pour rendre constamment égales les poussées tangentielles aux poussées reçues. Pour le pédalier du vélo, chaque manivelle 1, montée par roue libre 2 sur l axe 3 et orientée vers l avant, sera motrice en descendant, et remontera librement du même côté, à moins qu'elle ne soit jumelée à sa voisine par des pignons 4, 5, 10, 11, portés par le cadre 12, pour que leurs va-et-vient respectifs deviennent interdépendants, et opposés. Ce jumelage permettra aux va-et-vient d'une seule manivelle, d'être moteurs dans les deux sens, et de provoquer unilatéralement la rotation continue de l'axe 3. Applications : 1. Pédalier pour unijambiste ou, possibilité d'un pédalage simultané antagoniste avec les deux pieds. 2. Entraînement manuel par va-et-vient de mécanismes rotatifs. 3. Rotation continue d'un axe, par moteur ou tout mouvement ondulatoire d'un fluide, agissant sur un piston dont la tige se prolonge par une crémaillère, engrenant le pignon denté porté par une des deux roues libres axiales jumelées.

Description

La présente invention concerne les mécanismes du système bielle manivelle qui transforment en nouvement circulaire des mouvements rectilignes.

Le terme para signifiant : auprès, au-delà, au-dessus, veut dire ici : qui englobe et déborde les fonctions du couple bielle-manivelle afin que les perfectionnements préconisés améliorent le rendement et étendent le domaine des applications.

L'invention préconise des organes auxiliaires nouveaux et apporte des modifications soit à la forme de ceux qui existent, soit à leur association, doit à leur perfectionnement. Elle tend en particulier à réaliser l'égalisation de l'intensité des poussées tangentielles que le système engendre avec celle des poussées extérieures qu'il reçoit. Ainsi, par exemple, à l'unifor- mité de la poussée motrice rectiligne devrait correspondre l'uniformité de pousséetangentielle engendrée et, toute variation de la première serait instantanément retransmise à la seconde.

Pour avoir une idée plus précise des améliorations proposées, une analyse sommaire du fonctionnement du pédalier de la bicyclette sera très utile.

La figure 1 représente la demi-circonférence de centre 0 que parcourt la manivelle OE. Pour une position quelconque de celle-ci la flèche EF ou
E'F' représente la poussée verticale F exercée de haut en bas par le pied.

Cette force F se dédouble en deux composantes. L'une EG ou E'G' agit sur le centre 0 et n'a aucune action sur la rotation, c'est une force statique.

L'autre EF, ou E'F4' tangente à la circonférence et perpendiculaire à la manivelle OE provoque seule la rotation, c'est une force dynamique. Son intensité varie comme le cosinus de l'angle a, bien que celle de F, qui l'engendre reste uniforme. Ainsi F, est nulle lorsque la manivelle OE se trouve sur l'axe verticale X'X, et maximale, c'est-à-dire égale à F, lorsque la manivelle se trouve sur l'axe horizontal YY'.

La figure 2 est le graphique des variations de la valeur du cosinus, lorsque l'angle varie de 0 à 90 . Les angles sont portés sur l'axe horizontal et le coefficient du cosinus sur l'axe vertical. Pour une position angulaire quelconque de la manivelle OE on trouve la valeur de Ff en multipliant la valeur de F par le coefficient du cosinus de l'angle que forme cette manivelle OE avec l'axe vertical OX. On a toujourslégalité.

F = Fx cos a
Sur la figure 3, on a marqué, sur une demi-circonférence les valeurs comparées de F et de F, pour les angles de 300, 450, 600 et 900. On voit que F est constant mais que F, est variable, ayant les valeurs successives de Fox0,5 ou Fx 0,71 ou Fx 0,86 ou Fx 1.

Lorsque la manivelle parcourt la demi-circonférence, l'ensemble des impulsions variables de F1 qui sont apparues peuvent donner lieu au calcul d'une valeur moyenne. Si la rotation est uniforme, la valeur théorique moyenne de F1 est égale à Fx0,64. Ce qui signifie que pour vaincre une résistance constante de 0,64 kg, le cycliste devra développer une force constante de 1 kg.

Sur la figure 4 on a marqué la valeur moyenne de F1 dans les cas où la manivelle, au lieu de parcourir toute la demi-circonférence, aurait la possibilité de ne parcourir que des arcs plus petits dont l'axe horizontal yy' resterait bissecteur. On constate ainsi que
pour un arc de 1200 la valeur moyenne de F, = F x 0,83
pour un arc de 900 - - - - F4 = F x 0,90
pour un arc de 600 - - - - r; = F x 0,95
Les graphiques de la figure 5 donnent une idée, non plus seulement des forces en présence mais des quantités d'énergie fournies et utilisées. La bande verticale rectangulaire AB représente le travail fourni par F qui se déplace de haut en bas sur la distance 2r. La largeur représente une valeur fictive, constante de F.

Sur une demi-circonférence de centre 0 et de rayon r on a tracé une bande en traits pleins dont la largeur est fonction de la valeur de E en chacun de ses points. Elle est maximale, égale à F, sur l'horizontale OD et se rétrécit à mesure que l'on s'approche des extrémités, ou points morts A et B, où elle est nulle. Elle prend ainsi la forme d'un croissant.

Sur cette même demi-circonférence, on trace en tirets une deuxième bande, de largeur uniforme, égale à 0,64 de la largeur de F. Elle représente la moyenne théorique qu'aurait F, sur toute la demi-circonférence. Cette bande chevauche les lignes délimitant le croissant en C et E, correspondant à des arcs d'environ 450 avec la verticale.

Sur les axes AC et EB on a rempli en pointillés les espaces où la bande uniforme est plus large que le croissant, et on a hachuré sur l'axe CDE les surfaces du croissant qui débordent cette bande. Les surfaces en pointillés représentent la quantité d'énergie cinétique que doit céder la masse du cycliste et de son vélo pour maintenir le mouvement en ces points. Les parties hachurées représentent la quantité d'énergie supplémentaire qui compensera la perte subie sur le passage des arcs AC et EB. Théoriquement la surface des parties hachurées égale celle des parties en pointillés lorsque la vitesse reste uniforme.

Pour le cycliste, l'énergie cinétique veur dire vitesse. Il y a donc accélération de la vitesse sur le parcours de l'arc CDE et ralentissement sur le parcours des arcs AC et EB. Mais si la manivelle ne parcourait que l'arc CDE il n'y aurait pas d'énergie à céder ni de vitesse à perdre, donc pas de ralentissement, et l'accélération produite resterait définitivement acquise et donnerait lieu à une vitesse uniforme sans saccades.

La figure 6 schématise un levier à cliquet qui ne peut entraîner son axe central que dans le sens de la flèche F. I1 revient à son point de départ en tournant en sens inverse, suivant la flèche F' sans agir sur l'axe à entraîner qui peut d'ailleurs continuer sa rotation suivant la flèche F.

La figure 7 schématise la coupe d'une roue libre dans laquelle des billes jouent le role de cliquets. Un levier monté sur cette roue libre fonctionnerait comme le levier à cliquet.

L'invention propose d'utiliser un de ces leviers comme manivelle.

Une roue libre servant de moyeu est calée sur l'axe central et le plateau de pédalier. La manivelle et son manchon central, solidaire des dents mobiles, ne pourra entrainer l'axe central que dans le sens de rotation de haut en bas. Elle remontera librement du même côté et n'accomplira pas nécessairement des demi-rotations complètes. Le cycliste pourra ainsi éviter de lui faire parcourir les extrémités du croissant ou F a un faible coefficient.

Les deux manivelles ainsi montées restent indépendantes l'une de l'autre. De cette particularité on peut tirer l'avantage suivant : la jambe qui, à l'aide du cale-pied, fera remonter une pédale pourra accomplir ce mouvement plus vite que l'autre ne met à descendre-. Arrivée en haut de sa course, au lieu d'attendre immobile que l'autre ait fini la sienne elle pourra recommencer son pédalage. Les deux pieds associeront ainsi momentanément leur poussée respective dans le même sens.

En pratique, pour permettre aux pieds d'avoir la même amplitude de pédalage, sans parcourir une demi-circonférence entière, on utilisera des manivelles plus longues. Le graphique de la figure 5 montre le cas d'une manivelle de longueur R = rx2 ne travaillant que sur un arc de 900. On voit que A'B' amplitude du pédalage égale bien AB ou 2r. La force C1P' a une puissance double de celle CP qui agissait sur la manivelle de rayon r, car, d'une part, sa longueur est r r2 et d'autre part le coefficient de F1 moyen pour un arc de 900 est 0,9 au lieu de 0,64.

Comme elle ne décrit qu'un arc de 900 moitié de 1800, le parcours imprimé à la bicyclette sera réduit de moitié. Si l'on veut conserver la même vitesse on pourra soit réduire la force F de moitié et pédaler deux fois plus vite, soit plus valablement, conserver la valeur de F et de C'P' ainsi que le rythme du pédalage, mais doubler le développement de la roue arrière en divisant par deux le rapport des dents du plateau à celui du pignon arrière. Ainsi en décrivant un arc de 900 C'P' fera parcourir à la bicyclette la même distance que CP qui parcourt, elle, un arc double 180 .

L'avantage du nouveau dispositif permet d'obtenir pour P la moyenne de 0,9 très proche de 1. En comparant l'arc C'D'E' avec le rectangle AB on se rend compte de la similitude. Le cycliste aura la sensation de mieux maitriser la marche de sa machine qui recevra immédiatement les variations de la poussée exercée. Pas besoin de prendre un élan par crainte de caler au point mort dans une côte. Sans saccades, les montées pourront s'effectuer à une vitesse uniforme et aussi lente que celle d'un piéton.

Lorsque la résistance extérieure qui s'oppose à l'avance du cycliste augmente, par exemple une côte à gravir, il doit pour ne pas augmenter la puissance F de sa poussée, soit ralentir son allure, soit recourir à son dispositif de changement de vitesse. En réduisant la distance parcourue à chaque coup de pédale celui-ci diminue l'intensité de cette résistance et permet ainsi à F de la vaincre Mais pour conserver la même vitesse, c'est-à-dire parcourir la même distance pendant le-même temps, le cycliste devra pédaler plus vite. La présente invention qui d'après la figure 4 préconise la possibilité de varier l'amplitude du pédalage joue, en partie, et.sans accessoires ce rôle de changement de vitesse. Pour un cycliste qui pédalera en décrivant des arcs de 1200, par exemple, il pourra vaincre une résistance extérieure égale à F x 0,83.Si cette résistance augmente de 10 % il lui suffira, sans modifier la puissance de F, de ne décrire que des arcs de 900 ou 600 pour lesquels le coefficient de ti;l passe de 0;83 à 0,90 ou 0,95. Mais comme il va diminuer la distance parcourue à chaque coup de pédale, il devra lui aussi pédaler plus vite. Toutefois ce sera sur des arcs de plus faible amplitude.

Comme les usagers de la bicyclette sont de taille, de force et d'âge divers, l'invention propose des variations dans la forme et l'association de ses organes essentiels en tenant compte du cadre du vélo et du fonctionnement du pédalier.

Les figures de la planche 2 représentent un mode de réalisation.

Les figures 8 et 10 sont des vues de face de chacune des deux manivelles. A droite le plateau denté à chaîne est en pointillés.

La figure 9 est une coupe horizontale de l'ensemble des organes manivelles et moyeu du pédalier. Les tubes du cadre sont en tirets.

L'axe central 1 du pédalier présente un aminci 2 à chacune de ses extrémités, il se termine vers l'intérieur sur un rebord vertical 3 jouant le rôle de butée. Sur un côté, il présente une partie plate 4.

Chacun des deux manchons5,solidaire du corps de la roue libre 6 sera glissé dans cet aminci de l'axe central 1. La forme du trou axial présentera une partie plate correspondant à celle 3 de l'aminci. Ils seront ainsi solidaires de l'axe 1 pour toute rotation. Le plateau denté 7 du pédalier est fixé sur le manchon 5 de droite par des vis 8. Deux vis 9, à large tête, im; mobiliseront chacun des manchons 5 en le serrant contre la butée 3. Ainsi le plateau 7, le corps de la roue libre 6 et son manchon 5 forment un ensemble solidaire de l'axe 1.

Chaque manivelle : 10 à droite et ll à gauche, comprend deux parties symétriques superposables. A une extrémité on voit le trou fileté 12 pour l'insertion de l'axe de la pédale 13. L'assemblage des deux parties se fait par des vis de serrage 14. L'autre côté de la manivelle, ou son moyeu, est constitué par une large couronne 15 légèrement plus épaise que le manche.

Du côté intérieur, ce moyeu 15 est creusé de deux cavités circulaires concentriques 16 et 17 de diamètre différent. Elles servent de logement et de mâchoires qui enserrent, lors de l'assemblage, les unes 16, le rebord circulaire périphérique de la partie mobile de la roue libre 6, et les autres 17 les dents 18 de cette même partie.

Ainsi fixée sur la partie mobile de la roue libre, chaque manivelle est bloquée pour tout déplacement latéral, mais peut tourner dans un plan vertical indépendamment des rotations de l'autre. L'étrier de chaque pédale portera un cale-pied pour la remontée du même côté.

Cependant un ressort de rappel pourra assurer cette fonction et maintenir la manivelle dressée au repos.

Les trois figures 8, 9 et 10 de la planche 2 montrent la place de ce ressort 24. Une des extrémités 20-21 est fixée sur la couronne 15 de la manivelle, l'autre s'attache à un tendeur 23 du ressort de traction 24 qui prend appui sur une vis 22 fixée à une branche de la fourche arrière.

La couronne 15 porte, du côté intérieur une petite poulie 25 dans la gorge de laquelle 26 s'enroule le câble 20 au cours de la rotation.

L'invention prévoit un dispositif de jumelage des deux manivelles rendant leurs va-et-vient respectifs interdépendants et opposés : la descente de l'une provoquera la remontée de l'autre.

La figure 12 de la planche 3 est une vue de face, du côté droit du pédalier. On voit la manivelle 10 en position horizontale et, tracée en pointillés, la roue dentée 7 à channe du plateau de pédalier.

La figure 11 est une coupe horizontale des organes de jonctions placés en travers du cadre.

La figure 13 est une coupe verticale suivant l'axe central 1.

I1 n'y a rien de changé dans le mode de fixation des manivelles 10 et 11 sur leur roue libre 6 respective. On a seulement remplacé les deux petites poulies 25 par deux roues dentées d'engrenage 28 et 29, solidaire chacune d'une manivelle 28 avec 10 et 29 avec 11.

Chacune de ces roues 28 et 29 engrène, au-dessus d'elle, dans un plan vertical, une autre roue dentée: 28 engrène 32 et 29 engrène 33.

Ces deux petites roues dentées 32 et 33 sont bloquées sur leur axe respectif 34 et 35 qui sont rapprochés, parallèles entre eux et parallèles à l'axe central 1. Ils peuvent tourner dans les trous d'un palier support constitué par deux plaques 36 et 37 fixées de part er d'autre sur les deux tubes 30 et 31 du cadre de la bicyclette.

Dans la partie intérieure de ce palier les deux axes 34 et 35 portent chacun un pignon denté 38 ou 39 fixé à demeure. Ils s'engrènent mutuellement.

Ainsi toutes les rotations des deux axes 34 et 35 et celles des roues dentées qu'ils commandent sont liées dans les deux sens.

L'ensemble revient à une succession de quatre roues qui s'engrènent 28 - 34 - 35 - 29. Dans ce cas on sait que la rotation des roues de nombre pair est de sens inverse à celui des roues de nombre impair. Si la roue dentée 28 et sa manivelle 10 est la première de la série, la roue 29 et sa manivelle 11 sera la quatrième. Donc le sens de rotation de celle-ci sera toujours inversé par rapport à celui de la manivelle 10.

Pour que l'arc de travail des manivelles ne dépasse pas 1200 et soit progressivement bloqué au-delà de ce parcours, l'invention propose d'utiliser deux ressorts amortisseurs de traction 40 et 41. Les figures 11 et 12 ainsi que celles de la planche 4 montrent leur place et les organes auxquels ils sont liés.

Une extrémité de chacun d'eux est fixée à un axe 42 bloqué sur les deux plaques 36 et 37, et l'autre s'attache à une broche 43 ou 44 que porte une bande glissière, 45 à droite, 46 à gauche, percée chacune de deux coulisses 47 et 48.

Chacune des extrémités de l'axe 42 s'engage dans la coulisse 47, de chaque bande glissière 45 ou 46. Dans leur autre fente 48 pourra se déplacer un coulisseau 49, porté par un bras de manivelle 50, qui est solidaire de l'axe 34 ou 35, donc entrainé par lui directement et indirectement par les manivelles 10 ou 11.

Les figures 14 et 15 montrent la position respective des pièces lorsque les manivelles 10 et 11 sont horizontales. Le ressort 40 ou 41, légèrement tendu tire là bande 45 contre l'axe 42.

Lorsque le bras de manivelle 50 se soulève suivant la flèche V, le coulisseau 49 glisse dans la lumière 48 et fait pivoter la bande 45 autour de l'axe 42 sans provoquer d'abord la tension du ressort 40. Cette tension ne commence que lorsque le bras 50 a parcouru un arc d'environ 50 ou 600, alors le coulisseur 49 ayant atteint l'extrémité de la coulisse 48 commence à tirer la bande glissière 45. A partir de ce moment les bords de la coulisse 47 commencent à glisser de chaque coté de l'extrémité de l'axe 42. Lorsque l'extrémité gauche de la coulisse 47 viendra buter contre l'axe 42, la rotation du bras de manivelle 50 sera bloquée et le ressort 40 aura atteint son maximum de tension.

Pendant que s'effectue cette traction, pour le ressort 40, le même phénomène se produit pour le ressort 41 qui ) commandé par le bras de manivelle 50 s'abaisse sous l'action de la manivelle de pédalier 11.

A ce moment les deux manivelles 10 et 11 sont dans une position voisine de la verticale, l'une en haut et l'autre en bas. La puissance de tension des deux ressorts 40 et 41 tend à les ramener à l'horizontale. Donc celle qui est en haut sera aidée par eux dans son début de pédalage. Ces ressorts constituent donc une réserve d'énergie pour la manivelle qui se sera trop approchée du point mort.

C'est pour les vélos des enfants qu'un tel dispositif peut s'avérer utile, les adultes, avec l'habitude, sauront rester dans les limites d'un pédalage à bon rendement.

On reste dans le domaine de l'invention si on remplace les engrenages des roues 28 - 32 et 29 - 33 par des poulies à gorge où s'enroule et se déroule un câble flexible. Il en est de même si on remplace la roue 32 ou 33 par un bras de manivelle, similaire à celui 50 qui agit sur les ressorts, et si on relie ce bras par une bielle 51 à la manivelle 10 ou 11 - voir figure 12. Cela permet de supprimer ainsi les roues dentées 28 et 29.

Le jumelage commandant l'inversion des mouvements des manivelles permet de supprimer les cale-pieds. Mais les sportifs qui les conserveront, se rendront compte que s'ils exercent un effort ascendant sur la manivelle qui monte, ils aideront le pédalage du pied qui descend. Lorsque la manivelle sera en bas, le cale-pied permettra de la pousser vers l'avant jusqu'à la position horizontale. Elle produira ainsi un travail égal à celui qu'on lui demande de produire lorsque, se trouvant en haut, elle est poussée vers l'avant pour franchir le point mort. On a donc ainsi le pédalage simultané des deux pieds, leurs efforts de sens opposé se conjugant pour provoquer la même rotation.

Ce pédalier sera naturellement tout désigné pour les unijambistes puisqu'ils pourront faire succéder à la poussée descendante, celle plus faible, mais avec l'entralnementssappréciable, de la poussée ascendante.

Grâce à ce jumelage, chaque manivelle pouvant engendrer la rotation de l'axe central dans le même sens, aussi bien en montant qu'en descendant, pourra accomplir le travail de sa partenaire. On pourra donc, pour de nombreuses autres applications, enlever le bras inutile de cette partenaire, mais naturellement conserver les organes de son moyeu ou couronne 15 qui la bloquaient sur l'axe et ceux qui permettaient son jumelage.

Un autre mode de réalisation du dispositif de jumelage consisterait à le placer derrière le moyeu de la manivelle de gauche pour réduire son poids et son encombrement.

Les figures 18 et 19 de la planche 5 sont une coupe horizontale des deux manivelles 10 et 11, de leur moyeu et de l'axe 1.

La figure 20 est une coupe verticale d'une bande coudée en U soudée à la branche gauche de la fourche arrière.

La figure 21 est une vue de face des pièces du jumelage que l'on voit en coupe horizontale à la figure 19.

La figure 22 est une coupe verticale suivant le plan qui passe par le milieu des deux pignons d'engrenage 61 et 62.

L'axe 1 est percé de part en part dans sa partie centrale longitudinale d'une ouverture circulaire dans laquelle pourra tourner l'axe de liaison 52 dont l'extrémité de droite est bloquée sur le disque 53, lui-même fixé sur le moyeu 15 de la manivelle 10. L'autre extrémité de l'axe 52 est bloquée au centre d'une roue dentée 54 qui voisine sans frottement le moyeu 15 de la manivelle 11 de gauche. Cette roue dentée 54 ainsi solidaire de la manivelle 10 par l'intermédiaire de l'axe 52, sera entrainée dans toutes ses rotations.

Du côté intérieur, le moyeu 15 de la manivelle 11 porte une roue dentée 55, de même diamètre que 54. Evidée de sa partie centrale, elle se ramène à une couronne que des vis 14 fixent au moyeu 15. Elle est donc solidaire de toutes les rotations de la manivelle 11.

De part et d'autre des deux roues dentées 54 et 55 on place deux entretroises 56 et 57. L'une 56 peut tourner dans la gorge d'une poulie centrale constituée par une collerette circulaire de la roue dentée 54 et d'un disque d'arrêt 60 que des vis fixent à cette roue 54. L'autre entretoise 57 engagée à frottement doux dans l'axe central 1 a ses déplacements latéraux limités par des rondelles d'espacement 58 et 59.

Ces deux entretoises jouent le rôle de palier pour les deux pignons d'inversion 61 et 62 qui peuvent tourner librement sur leur axe respectif 63 ou 64. Ils s'engrènent mutuellement et, le 61 engrène la roue dentée 54, et le 62 engrène la roue 55.

Le parallélisme des deux entretoises 56 et 57, ainsi que leur blocage entre elles, sont assurés par les trois axes parallèles 63, 64 et 69, immobilisés sur elles par des vis.

Au-delà des pignons d'inversion 61 et 62, la largeur des entretoises diminue afin de pouvoir s'engager perpendiculairement entre les deux branches 65 et 66 d'une bande coudée en U 67, soudée au tube de la fourche arrière.

Une vis et son écrou 70 qui traverse les deux branches 65 et 66 ainsi que l'axe 69, solidaire des deux entretoises, les immobilise sur le cadre du vélo dans une position perpendiculaire à l'axe central 1 du pédalier. La mani velle 11 pourra ainsi, sans frottement, décrire son va-et-vient à l'avant dans un plan vertical.

Les perfectionnements préconisés par l'invention pour le pédalier de la bicyclette peuvent s'adapter à tout mécanisme de va-et-vient mû par le pied, la main, la vapeur, le gaz comprimé, ou toute autre force naturelle ou artificielle. Ils font donc partie du domaine de l'invention. Leur application à chaque cas particulier donnant lieu à des certificats d'addition ultérieurs.

Les descriptions et schémas qui suivent ont un caractère général, illustrant la diversité des applications et l'intérêt qu'ellesprésentent. Elles sont nécessaires pour indiquer les modifications des pièces du système et la mise en lumière d'organes auxiliaires complémentaires contribuant au bon fonctionnement des mécanismes.

Les mécanismes mus à la main n'ont généralement qu'une poignée comme le montre les figures 23 et 24. On peut donc rapprocher les deux roues libres 74 et 75 dont le moyeu est fixé sur l'arbre 71. I1 est possible dans ce cas de remplacer les deux pignons d'inversion par un seul pignon conique 77 qui engrène de chaque côté les roues 76 à engrenage conique portée chacune par une des roues libres 74 et 75. Le bras 72 de manivelle et sa poignée 73 quand ils décriront des arcs d'environ 1200 en va-et-vient imprimeront à l'axe central 71 et aux éléments qu'il porte une rotation continue et toujours de même sens. Les palettes qu'il porte sont purement symboliques et peuvent devenir : dents de concasseur ou de moulin à café, roues de voiturette, rotor d'un moteur, etc...

L'application aux moteurs à piston donne lieu à la suppresion de la bielle et à une manivelle sans bras, son moyeu portant une roue dentée qui engrène directement la tige du piston muni d'une crémaillère.

La figure 27 est une vue de face de l'ensemble des organes d'engrenage et des tiges de piston à crémaillère.

La figure 29 est une coupe verticale de profil suivant l'axe central 94 permettant de voir les 4 cylindres et la position respective de leur piston.

Les figures 26 et 28 sont une même coupe dans un plan horizontal suivant l'axe des deux pignons d'inversion 82 - 83.

Chacune des deux roues libres dont le moyeu est bloque sur l'arbre 94 à entraîner, porte à sa périphérie une roue dentée d'engrenage 80 et 81. A leur partie supérieure elles engrènent chacune les dents d'un des pignons 82 ou 83 qui s'engrènent mutuellement.

La roue 80 engrène également une crémaillère 84 dont les extrémités sont fixées à un piston 86 et 87 coulissant dans leur cylindre respectif 90 et 91.

La roue jumelée 81 par l'intermédiaire de la crémaillère 85 commande ou subit le va-et-vient des pistons 88 et 89 coulissant respectivement dans les cylindres 92 ou 93.

Comme pour les manivelles 10 et ll de la bicyclette, le mouvement des crémaillères 80 et 81 est toujours de sens inverse.

Ainsi la poussée du piston 86 par les gaz de l'explosion entraîne simultanément l'expulsion des gaz du cylindre 91, l'arrivée du mélange gazeux dans le cylindre 93 et la compression de ce mélange dans le cylindre 92. On a donc le cycle complet de fonctionnement d'un moteur à 4 temps.

Pour le fonctionnement d'un moteur à deux temps.on enlève les cylindres 92 et 93 et la créz lère 85 > mais on conserve,naturellement,la roue dentée 81 et sa roue libre axiale jumelée. De même que le va-et-vient de la manivelle 72 de la figure 24 suffisait à provoquer la rotation de même sens de son axe 71, les va-et-vient de la crémaillère 84 assureront seuls la rotation continue de même sens,de l'arbre de transmission 94.

La figure 25 représente les deux diagrammes des variations des poussées par un coup de piston, soit de la manivelle - en tirets et points - soit de la crémaillère - en traits pleins - lorsque ces deux procédés produisent le même déplacement, en faisant tourner l'arbre de 1800. La surface comprise entre chaque courbe et l'axe horizontal représente la quantité de travail accomplie. On constate que la poussée par crémaillère donne un rendement supérieur d'environ 25 %. D'autre part, en fin de parcours, alors que la crémaillère utilise intégralement la puissance du gaz restant, la poussée de la manivelle devient très rapidement nulle et ne peut guère contribuer à la compression du mélange devant exploser.

Les mécanismes du para système bielle-manivelle, provoqueront et entretiendront la rotation de même sens de l'axe central, même si les poussées sont inégales en durée et en puissance, qu'elles soient provoquées par les mouvements ondulatoires d'un fluide ou des chocs électro-magnétiques. Pour les poussées de forte puissance mais de faible amplitude comme les ondes de choc, on pourra intercaler entre la roue dentée 80, figure 27, et la crémail1ère 84 une roue dentée de diamètre-double ou triple. Les déplacements angulaires, provoqués par la crémaillère 84 qu'elle engrener, provoqueront sur la roue 80 des déplacements angulaires doubles ou triples. Si cette roue intercalaire avait un diamètre plus petit que celui de la roue 80 l'amplitude de la poussée serait diminuée mais sa puissance augmentée. On conçoit donc que si les engrenages de la roue 80 et de la crémaillère 84 sont adaptés à l'engrènement de roues dentées de diamètre différent on obtiendra un mécanisme de changement de vitesses.

Donc le para système bielle-manivelle se caractérise principalement soit par le blocage du moyeu de deux manivelles sur l'axe central au moyeu de deux roues libres, soit par le jumelage de ces deux roues libres liant et inversant leur rotation respective. Ainsi les va-et-vient d'une seule manivelle suffiront à provoquer la rotation de même sens de cet axe central.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Para système bielle-manivelle,recherchant l'égalisation constante de la poussée tangentielle engendrée, avec la poussée rectiligne reçue, comprend pour le pédalier de la bicyclette,entre autre, deux manivelles 10 et 11, montées chacune, au moyen d'une roue libre Sur sur l'axe central 1, et orien- tée vers l'avant, pour ne provoquer l'entrainement qu'en descendant et remonter ensuite librement du même côté.

2. Parasystème bielle-manivelle, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la remontée des manivelles 10 ou llJpourra être assurée sans l'aide de cale-pied, par un ressort de rappel 24, fixé d'un côté sur la fourche arrière, et de l'autre sur une poulie 25,solidaire du moyeu 15 de la manivelle.

3. Para système bielle-manivelle, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la remontée de chaque manivelle,peut être provoquée par la descente de l'autre, au moyen d'un jumelage inverseur, comprenant deux pignons semblables 38 et 39, aux axes parallèles entre euxJet parallèles à l'axe central 1, ils s'engrènent entre eux, et la rotation de chacun est liée à celle d'une des manivelles 10 ou ll)soit par engrènement de roues dentées 28 - 32 > soit par des poulies à gorge avec câble flexible,soit soit par une biellette 51, articulée sur la manivelle lOJet et sur un bras de manivelle remplaçant la roue dentée 32.

4. Para système bielle-manivelle, selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que deux ressorts amortisseurs 40 et 41 > qui se tendent lorsqu'une manivelle descend trop basset restituent la puissance potentielle acquise, à la manivelle montée trop haut près du point mort,pour son nouveau pédalage.

5. Para système bielle-manivelle, selon les revendications 1 et 3 > caractérisé en ce que le jumelage inverseur, permettant aux va-et-vient de chaque manivelleJd'être moteur dans les deux senswpour provoquer une rotation de même sens de l'axe central, on peut supprimer le bras d'une des manivelles, en conservant naturellement le moyeu à roue libre axiale jumelée, et ne faire travailler que l'autre 72, figures 23 et 24.

6. Para système biellemanivelle,selon les revendications 1 et 3,ca- ractérisés en ce que les deux pignons du jumelage inverseur 38 et 39 > pour- ront être remplacés par un seul pignon conique 77,quand les moyeux des manivelles 74 et 75 sont assez rapprochés, et portent un engrenage approprié sur les faces en regard.

7. Para système biellemanivelle1selon les revendications 1; 3 et 5, caractérisés en ce que chaque manivelleJsans brassera ramenée à une roue libre axiale jumelée 80portant une roue dentée qui engrène une crémaillère 84, solidaire du prolongement de la tige d'un pistonotransmettant les poussées d'un gaz comprimé, de moteur, ou les mouvements ondulatoires d'un fluide.

8. Para système bielle-manivelle selon les revendications 1, 3 et 7 caractérisé en ce quelles moyeux à roue libre axiale jumeléesdes deux mani vellesypourront porter, tous les deux, ou un seul, des organes appropriés, tel que bras de manivelle, roue dentée, roue à palettes, balancier, électroaimant, etc... susceptibles d'osciller ou de tourner sous l'action de forces rectilignes variables] exercées sur eux par le milieu extérieur : un mécanisme, un fluide, eau, air, une force électro-magnétique, etc...

9. Para système bielle-manivelle selon les revendications 1, 3 et 7 caractérisé en ce que,l'amplitude des poussées extérieures pourra être aug mentéessen intercalant entre la roue dentée 80 et la crémaillère 841une roue dentée de diamètre double ou triple, ses déplacements angulaires provoqueront sur 80,des déplacements angulaires doubles ou triples. Si cette roue intercalaire a, au contraire, un diamètre plus petit, les amplitudes seront diminuées maisleur puissance augmentée. L'intervention de roues dentées intercalaires, de diamètre différent, préconise le principe d'un changement de vitesse.