FR2539697A1 - Bicycle with elongate pedal cranks driven with a reciprocating movement - Google Patents
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Abstract
Description
L'objet de la présente invention est constitué par une bicyclette à pédaliers allongés animés d'un mouvement alternatif. The object of the present invention is constituted by a bicycle with elongated pedals driven by an alternating movement.
Il est connu que, dans les bicyclettes actuellement dans le commerce, il est possible de modifier le rapport entre le nombre de tours de l'arbre actionné par les pédales et le nombre de tours de la roue arrière motrice grâce à l'action d'un changement de vitesse qui prévoit trois pignons ou davantage de différents diamètres solidaires en rotation de la roue et aussi deux grandes couronnes dentées solidaires de l'arbre moteur mû par les pédales. It is known that, in bicycles currently on the market, it is possible to modify the ratio between the number of revolutions of the shaft actuated by the pedals and the number of revolutions of the rear driving wheel thanks to the action of a gear change which provides for three or more pinions of different diameters integral in rotation with the wheel and also two large toothed crowns integral with the motor shaft driven by the pedals.
Par le terme de "grande couronne dentée", on se réfère selon l'usage commun, à la couronne dentée qui est solidaire en rotation de l'arbre actionné par les pédales et qui, par l'intermédiaire d'une chaîne, munle de tendeure, actionne le pignon denté solidaire en rotation de la roue arrière motrice. By the term "large toothed crown", we refer, according to common usage, to the toothed crown which is integral in rotation with the shaft actuated by the pedals and which, via a chain, provides tensioner, activates the toothed pinion integral in rotation with the rear drive wheel.
L'utilisation d'un changement de vitesse qui permet de relier l'une ou l'autre des couronnes dentées à l'un quelconque des pignons de la roue arrière permet de changer le rapport entra les nombres de tours mentionnés ci-dessus dans une gamme @ relativement étendue qui présente toutefois une limite inférieure et une limite supérieure. The use of a gear change which allows one or the other of the toothed rings to be connected to any one of the pinions of the rear wheel makes it possible to change the ratio between the numbers of turns mentioned above in a relatively wide range @ which however has a lower limit and an upper limit.
La limite inférieure dépend de divers facteurs : il n'est pas possible d'abaisser au-dessous d'une certaine limit le nombre des dents du pignon de la roue arrière ; la grande couronne dentée ne.. peut avoir un diamètre d'une grandeur choisie à volonté étant donné qu'elle doit se trouver à une hauteur suffisante au-dessus du sol pour ne pas salir la chaine. The lower limit depends on various factors: it is not possible to lower the number of teeth of the rear wheel sprocket below a certain limit; the large ring gear cannot .. have a diameter of a size chosen at will since it must be at a sufficient height above the ground so as not to soil the chain.
La limite supérieure du rapport mentionné entre le nombre de tours de la grande couronne dentée et celui du pignon de roue arrière dépend du fait que la transmission par chaîne entre deux roues dentées avec le le dispositif de changement de vitesse qui fait sauter la chaîne d'une roue dentée à la roue dentée suivante ne permet pas d'augmenter à volonté le diamètre du pignon ni de diminuer à volonté celui de la grande couronne ; en outre, la présence de deux grandes couronnes associées constitue déjà une complication qui ne peut être adoptée que dans des bicyclettes très sophistiquées.De plus, les limites des caractéristiques d'emploi de la bicyclette traditionnelle sont établies par la pente maximale qu'on peut surmonter compte tenu de la puissance disponible et de la vitesse maximale réalisable. The upper limit of the mentioned ratio between the number of revolutions of the large ring gear and that of the rear wheel sprocket depends on the fact that the chain transmission between two gear wheels with the gear change device which makes the chain jump. a toothed wheel to the next toothed wheel does not allow to increase at will the diameter of the pinion nor to decrease at will that of the large crown; moreover, the presence of two large associated crowns already constitutes a complication which can only be adopted in very sophisticated bicycles. In addition, the limits of the characteristics of use of the traditional bicycle are established by the maximum slope that one can overcome given the available power and the maximum achievable speed.
La première limite est définie par la longueur des pédaliers qui ne peuvent dépasser la distance entre l'axe de leur arbre et le sol et qui en pratique doit être infé- rieure à cette distance ; la seconde limite dépend du fait que est pas pensable de dépasser la vitesse de 130 tours par minute pour la grande couronne dentée actionnée par le pédalier
Il faut ajouter qu'un défaut supplémentaire du système de la force motrice des bicyclettes actuellement en usage est constitué par le fait que les pédaliers décrivent des tours complets et qu'en correspondance avec l'arc inférieur et avec arc supérieur de la trajectoire le couple applicable à l'arbre est négligeable, de sorte qu'une fraction notable du temps nécessaire pour accomplir un tour de pédalage est associé à la mise an action d'une puissance prati- quement négligeable
Le but de la présente invention est dSobvier à ces inconvénients par l'introduction de pédaliers doués du seul mouvement alternatif qui par l'intermédiaire de secteurs dentés correspondants et d un changement de vitesse approprié, permettent d'une part d'éliminer la longue trajectoire des arcs voisins de l'horizontale pendent lesquels la puissance mise en action est négligeable et d'autre part permettent d'allonger à discrétion jusqu'à environ 40 cm et plus les pédaliers en question.The first limit is defined by the length of the pedals which cannot exceed the distance between the axis of their shaft and the ground and which in practice must be less than this distance; the second limit depends on the fact that it is not conceivable to exceed the speed of 130 revolutions per minute for the large ring gear actuated by the pedal
It should be added that an additional defect in the motive power system of bicycles currently in use is constituted by the fact that the pedals describe complete turns and that in correspondence with the lower arc and with the upper arc of the trajectory the torque applicable to the shaft is negligible, so that a significant fraction of the time required to complete a pedaling turn is associated with the activation of practically negligible power.
The object of the present invention is to overcome these drawbacks by the introduction of pedal boards endowed with the only reciprocating movement which, by means of corresponding toothed sectors and of an appropriate gear change, allow on the one hand to eliminate the long trajectory. arcs close to the horizontal hang which the power put into action is negligible and on the other hand allow to lengthen at discretion up to about 40 cm and more the pedals in question.
En outre, la présence d'un changement de vitesse à roue s dentées permet de faire varier dans une gamme plus étendue le rapport entre le nombre de pédalages à la minute et le nombre de tours de la roue arrière motrice
L'invention permet an outre de faire varier le rapport entre le nombre de pédalages et le nombre de tours de la grande couronne dentée (0,50 - 1 - 1,50 - 2 pour chaque pédalage) tandis que dans les bicyclettes actuelles ce rapport est fixe : un pédalage (à droite plus à gauche) correspond à un tourde la grande couronne dentée0
évidemment les engrenages dentés solidaires des pédaliers engrènent avec des pignons dentés qui deviennent fous quand ils tournent dans le sens contraire à celui qui assure leavance du véhicule.In addition, the presence of a gear change with toothed wheels allows the ratio between the number of pedalings per minute and the number of revolutions of the rear drive wheel to be varied over a wider range.
The invention also makes it possible to vary the ratio between the number of pedalings and the number of revolutions of the large ring gear (0.50 - 1 - 1.50 - 2 for each pedaling) while in current bicycles this ratio is fixed: one pedaling (on the right more on the left) corresponds to one turn of the large gear crown0
obviously the toothed gears integral with the pedals mesh with toothed pinions which go crazy when they rotate in the opposite direction to that which ensures the leavance of the vehicle.
Les caractéristiques essentielles de l'invention comprennent le calage d'une grande couronne dentée sur l'arbre de sortie d'une boîte de changement de vitesse dont l'arbre d'entrée est mis en rotation par deux pignons dentés à rotation folle dans le sens opposé à celui qui assure l'avancement de la bicyclette, ces pignons étant actionnés par des secteurs dentés solidaires de deux pédaliers à mouvement d'oscillation de part et d'autre dgune position médiane pratiquement horizontale0
Le dessin annexé représente une forme préférée de l'invention
la figure 1 montre une vue de côte d'une bicyclette selon l'invention
la figure 2 est une coupe selon le plan Il-Il de la figure 1
la figure 3 est un agrandissement particulier de la figure 7 ; et
la figure 4 est une coupe, à plus grande échelle de la figure 7 selon le plan IVe
La bicyclette selon l'invention utilise deux pédaliers 10 et 11 tournant librement autour d'un axe commun 13 ; ces pédaliers, destinés à accomplir seulement un mouvement d'oscillation, peuvent avoir une longueur jusqu'à 40 cm et plus et en tout cas une longueur supérieure à la distance entre leur axe 13 et le sole
Chacun des deux pédaliers est solidaire d'un secteur denté correspondant 14 ou 15 qui engrène avec un pignon correspondant 16 ou 17 ; ; quand la rotation de ces pignons est dans le sens anti-horaire par rapport à la figure 1 les pignons 16-17 sont solidaires en rotation d'un arbre commun 18, tandis qu'ils sont fous sur leur arbre de pivotement quand leur rotation est dans le sens horaire, toujours selon la figure 1, c'est-à-dire quand leur rotation est provoquée par un mouvement ascendant du pédalier associé,
Les pignons 16 et 17 sont ainsi du type des pignons montés sur la roue arrière des bicyclettes de type connu,
L'arbre 18 constitue l'arbre d9entrée d'une botte de changement de vitesse 20 qui est logée dans la partie basse du cadre de la bicyclette et qui utilise trois roues dentées 21, 22, 23, toutes trois solidaires en rotation de l9arbre 18, L'arbre de sortie du changement de vitesse 20, indiqué en 24, est un arbre cannelé sur lequel peuvent se déplacer en direction axiale trois roues dentées 259 26 et 27 qui peuvent engrener, une à la fois9 avec des roues dentées cor respondantes solidaires en rotation de ' lRarbre d'entrée 18 du changement de vitesse. A cet effet, la position en direction axiale de chacune des roues 25D 26 et 27. est définie par la position des fourchettes 30 et 31 actionnées par un levier de changement de vitesse non représenté au dessin mais réalisé d'une façon connue en soi.The essential characteristics of the invention include the setting of a large ring gear on the output shaft of a gearbox, the input shaft of which is rotated by two toothed gears with crazy rotation in the opposite direction to that which ensures the advancement of the bicycle, these pinions being actuated by toothed sectors integral with two pedals with oscillating movement on either side of a substantially horizontal median position
The accompanying drawing represents a preferred form of the invention
Figure 1 shows a side view of a bicycle according to the invention
Figure 2 is a section along the plane Il-Il of Figure 1
Figure 3 is a particular enlargement of Figure 7; and
Figure 4 is a section, on a larger scale of Figure 7 along the plane IVe
The bicycle according to the invention uses two pedals 10 and 11 freely rotating about a common axis 13; these pedals, intended to perform only an oscillating movement, can have a length up to 40 cm and more and in any case a length greater than the distance between their axis 13 and the sole
Each of the two pedals is integral with a corresponding toothed sector 14 or 15 which meshes with a corresponding pinion 16 or 17; ; when the rotation of these pinions is counterclockwise with respect to FIG. 1 the pinions 16-17 are integral in rotation with a common shaft 18, while they are idle on their pivot shaft when their rotation is clockwise, still according to FIG. 1, that is to say when their rotation is caused by an upward movement of the associated crankset,
The pinions 16 and 17 are thus of the type of pinions mounted on the rear wheel of bicycles of known type,
The shaft 18 constitutes the input shaft of a gear change boot 20 which is housed in the lower part of the frame of the bicycle and which uses three toothed wheels 21, 22, 23, all three integral in rotation with the shaft 18 , The gearshift output shaft 20, indicated at 24, is a splined shaft on which three toothed wheels 259 26 and 27 which can move in axial direction can move, one at a time9 with corresponding corresponding toothed wheels in rotation of the input shaft 18 of the speed change. To this end, the position in the axial direction of each of the wheels 25D 26 and 27. is defined by the position of the forks 30 and 31 actuated by a speed change lever not shown in the drawing but produced in a manner known per se.
Le changement de vitesse 20, avec ses trois rapports possibles, permet de faire varier entre un maximum et un minimum relativement écartés les rapports entre le nombre de pédalages et le nombre de tours de l'arbore conduit 24 du changement de vitesse,
Le changement de vitesse 20 peut évidemment être réalisé d'une façon différente e celle représentée, par exemple avec un nombre de roues différent; il devra dans tous les cas conserver une caractéristique de base constituée par une faible largeur afin que l'écartement des pédales 40 soit celui qui convienne physiologiquement le mieux pour le cycliste.The change of speed 20, with its three possible ratios, makes it possible to vary between a maximum and a relatively small minimum the ratios between the number of pedalings and the number of revolutions of the shaft drives 24 of the speed change,
The gear change 20 can obviously be carried out in a different way than that shown, for example with a different number of wheels; in all cases, it must retain a basic characteristic constituted by a small width so that the spacing of the pedals 40 is that which is physiologically most suitable for the cyclist.
L'arbore de sortie de la boite du changement de vitesse est calé sur une grande couronne dentée 42 qui, par une channe 43, commande la rotation d'un pignon 44 solidaire en rotation de la roue arrière de la bicyclette. Le pignon 44 peut être évidemment un pignon de type usuel. The output shaft of the gearbox is fixed on a large toothed ring 42 which, by a chain 43, controls the rotation of a pinion 44 integral in rotation with the rear wheel of the bicycle. The pinion 44 can obviously be a pinion of the usual type.
L'amplitude du déplacement angulaire, dans chaque sens par rapport à la position horizontale, de chaque pédalier est d'environ 350 et la position la plus basse doit être telle qutelle permette l'extension complète de la jambe du cycliste pour l'amplitude totale du mouvement du pédalier capable d'exercer un couple pratiquement constant étant donné qu'entre la position extrême supérieure et la position extrême inférieure la trajectoire de chaque pédale est un arc de cercle pratiquement proche de la verticale
Pour permettre la libre remontée des pédales, chacune d'elles sera dotée d'un étrier pour le pied du cycliste comme il est d9un usage commun sur les bicyclettes de course.The amplitude of the angular displacement, in each direction relative to the horizontal position, of each crankset is approximately 350 and the lowest position must be such as to allow the complete extension of the cyclist's leg for the total amplitude. movement of the crankset capable of exerting practically constant torque since between the extreme upper position and the lower extreme position the trajectory of each pedal is an arc of a circle practically close to the vertical
To allow the pedals to go up freely, each of them will be fitted with a stirrup for the cyclist's foot, as is common use on racing bicycles.
il faut remarquer que, si on veut augmentera à l'intérieur de la botte du changement de vitesse, le nombre et les dimensions des roues en augmentant les dimensions de la botte, cette boite du changement de vitesse peut être prévue dans une autre zone du cadre de la bicyclette par exemple audessus de la roue arrière au lieu d'être logée entre les deur pédaliers et, dans ce cas, un renvoi par chaîne pourrait relier ladite boîte aux autres éléments de l'ensemble d'entraînement. it should be noted that, if we want to increase inside the boot of the gear change, the number and dimensions of the wheels by increasing the dimensions of the boot, this gear change box can be provided in another area of the frame of the bicycle, for example above the rear wheel instead of being housed between the pedals and, in this case, a chain return could connect said box to the other elements of the drive assembly.
Il est en outre à peine nécessaire de remarquer que le dispositif revendiqué peut s'appliquer non seulement aux bicyclettes normales mais sussi aux bicyclettes particulières comme les tendems, les tricycles et les véhicules comparables ainsi qu à des dispositifs actionnés selon le principe de la bicyclette, c'est-à-dire au moyen d'un couple de deux pédales
On comprendra que la présente invention ne se limite pas à ce qu'on a décrit ci-dessus et représenté au dessin annexé à seul titre d'exemple, mais qu'on pourra prévoir des modifications ou des variantes d'exécution sans s'écarter du cadre de la présente invention. It is also hardly necessary to note that the claimed device can apply not only to normal bicycles but also to particular bicycles such as tendems, tricycles and comparable vehicles as well as to devices actuated according to the principle of the bicycle, that is to say by means of a couple of two pedals
It will be understood that the present invention is not limited to what has been described above and shown in the accompanying drawing by way of example only, but that it will be possible to provide modifications or variants without deviating of the scope of the present invention.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT12414/83A IT1172609B (en) | 1983-01-25 | 1983-01-25 | EXTENDED CRANK BIKE WITH ALTERNATIVE MOTORCYCLE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2539697A1 true FR2539697A1 (en) | 1984-07-27 |
| FR2539697B1 FR2539697B1 (en) | 1988-08-19 |
Family
ID=11139875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8400961A Expired FR2539697B1 (en) | 1983-01-25 | 1984-01-23 | BICYCLE WITH LONG CRANKS ANIMATED IN AN ALTERNATIVE MOVEMENT |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH656590A5 (en) |
| FR (1) | FR2539697B1 (en) |
| IT (1) | IT1172609B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1998021086A1 (en) * | 1996-11-11 | 1998-05-22 | Chechetkin Nikolai Anatolievic | Bicycle |
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1983
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- 1983-12-21 CH CH6791/83A patent/CH656590A5/en not_active IP Right Cessation
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1984
- 1984-01-23 FR FR8400961A patent/FR2539697B1/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT8312414A0 (en) | 1983-01-25 |
| CH656590A5 (en) | 1986-07-15 |
| FR2539697B1 (en) | 1988-08-19 |
| IT1172609B (en) | 1987-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |