FR2624087A1 - Systeme de propulsion d'un vehicule, notamment bicyclette, utilisant l'energie musculaire des bras et des jambes - Google Patents

Abstract

Le système de propulsion est appliqué à un véhicule qui comporte une roue directrice 1 tenue par un moyeu dans une fourche 2 orientable par rapport à un cadre 3 autour d'un axe X et un dispositif propulseur avec un pédalier 26, 27, 28, 31-32 couplé par chaîne 33 à au moins une roue motrice 5. Ce système est remarquable en ce qu'il comprend un mécanisme propulseur à main complémentaire ou " manalier " avec deux poignées 6, 7 montées tourillonnantes aux extrémités de bras de manivelle 12, 13 calés à 180degre(s) aux extrémités d'un axe principal 14 moteur, monté rotatif dans des paliers 16 de potence 15 solidaire du tube de fourche 2 et disposé sensiblement parallèle au moyeu de roue directrice 1, et une transmission de couplage au pédalier 26, 27, 28, 31-32, cette transmission comprenant un pignon de tête 20 monté à cardan 17 sur l'axe principal 14 et maintenu en orientation fixe par rapport au cadre 3, le rapport de transmission étant unité.

Description

système de propulsion d'un véhicule, notamment bicyclette,
utilisant l'énergie musculaire des bras et des jambes"
La présente invention concerne un système d'entrainement utilisant la force des membres supérieurs et inférieurs d'un conducteur à la ou les roues motrices d'une bicyclette ou d'un véhicule. Ce système concerne à la fois l'emploi des membres supérieurs pour la traction et la direction de la bicyclette ou du véhicule, la direction étant assurée grâce à un système conventionnel de fourche de bicyclette ou de véhicule.

Les techniques connues ne permettent pas d'utiliser simultanément et avec un synchronisme parfait, naturel et constant dans le temps les mouvements circulaires des.pieds et des mains ainsi que les efforts associés à ceux-ci, tout enconservant la direction du véhicule par l'intermédiaire d'une fourche conventionnelle de bicyclette ou de véhicule.

L'invention concerne un système.d'entrainement pour bicyclette ou véhicule utilisant la force des membres supérieurs et inférieurs d'un conducteur à la ou les roues motrices, les bras et les jambes étant parfaitement, naturellement et constamment synchronisés, ce qui procure à tout moment une conduite stable avec un rendement maximum, les bras agissant à la fois comme éléments tracteurs avec les jambes et assurant au véhicule sa direction par l'intermédiaire de la rotation d'une fourche conventionnelle de bicyclette ou de véhicule.

L'entrainement se fait, d'une part, par un pédalier conventionnel de bicyclette, à la ou les roues motrices, et, d'autre part, par un dispositif à manivelles rotatives actionnées avec les mains ; ce dispositif sera dit ci-après manalier", néologisme formé par analogie avec pédalier. Le pédalier et le "manalier" sont reliés par l'intermédiaire d'une chaine à rouleaux conventionnelle s'engrènant sur deux roues dentées pouvant avoir le même nombre de dents ou par l'intermédiaire d'un système d'entraînement à deux engrenages pouvant avoir un rapport de un.

L'entraînement résultant de l'accouplement. du "manalier" et du pédalier peut actionner soit la ou les roues avant, soit la ou les roues arrière, soit la ou les roues avant et arrière.

I1 peut exister un décalage angulaire entre les manivelles du "manalier" et du pédalier. Ce décalage angulaire entre les manivelles permet une synchronisation naturelle des bras et des jambes assurant une vitesse maximum pour l'énergie dépensée par le conducteur, c'est-à-dire le rendement maximum.

Le couple exercé par l'action des mains sur les poignées à deux positions du "manalier" est transmis par l'intermédiaire de deux manivelles à l'axe principal reliant ces deux manivelles. Dans un premier cas préférentiel, cet axe principal transmet le couple reçu à la roue dentée du "manalier" par l'intermédiaire d'un croisillon articulé sur l'axe principal et sur la couronne supportant la roue dentée, pour former joint de cardan.

Le point de rotation du croisillon défini par l'intersection des deux axes du croisillon se trouve constamment positionné au point de rotation général défini par l'intersection de l'axe de rotation de la fourche avec l'axe de rotation de l'axe principal reliant les deux manivelles.

L'axe de rotation de la roue dentée passe constamment par le point de rotation général.

Dans le cas d'une transmission par chaîne du pédalier au "manalier", la roue dentée du "manalier", orientée vers la roue dentée du pédalier par un palier réglable solidaire du cadre, transmet le couple par l'intermédiaire de la chaîne à la roue dentée solidaire des manivelles du pédalier qu'elle actionne. Un tendeur guide de chaîne placé entre les roues dentées du pédalier et du "manalier" évite de faire dérailler la chaîne lors de la tension de celle-ci. Il peut être nécessaire de réaliser dans le tube horizontal d'une bicyclette conventionnelle, deux rainures pour le passage avec jeu de la chaîne.

Dans le cas d'une transmission par un système de deux engrenages du pédalier au "manalier", la roue dentée conique du "manalier", orientée par un palier réglable solidaire du cadre, transmet le couple par l'intermédiaire de deux pignons coniques coaxiaux à la roue dentée conique solidaire des manivelles du pédalier qu'elle actionne.

Dans ces deux cas, le couple fourni par les bras s'ajoute alors au couple fourni par les jambes. Ce couple résultant est transmis à la ou les roues arrière par le système conventionnel pignon-plateau-chaîne équipé ou non d'un dérailleur et changement de plateau conventionnels.

Dans une variante de réalisation de l'invention, la ou les roues avant et arrière sont motrices. Le couple venant des pieds et des mains peut alors être transmis simultanément à la ou les roues arrière et à la ou les roues avant d'une bicyclette ou d'un véhicule. Dans ce cas, en plus du système exposé précédemment, l'axe principal transmet le couple par l'intermédiaire d'au moins une roue dentée fixée sur celui-ci à une chaîne puis à l'un au moins des pignons montés sur une roue libre entraînant la ou les roues avant montées en rotation sur la fourche. Ce système plateau-chaine-pignon est équipé ou non d'un dérailleur et changement de plateau conventionnels.

Dans une autre variante de réalisation de l'invention, la ou les roues avant uniquement sont motrices. Dans ce cas, le couple venant des pieds et des mains peut être tranmis uniquement à la ou les roues avant, il suffit de retirer du système roues motrices avant et arrière ci-avant immédiatement exposé le système. plateau-chaîne-pignons dtentraînement de la ou des roues arrière soit : le ou les plateaux, la chaîne, le ou les pignons, le changement de plateau, le dérailleur et la roue libre. La roue ou les roues arrière deviennent une ou des roues montées folles. Dans cette réalisation, le couple du pédalier est transmis au "manalier".

Dans tous les cas et réalisations exposés précédemment:
- Les changements de vitesse du type dérailleur et changements de plateau conventionnels s'utilisent de manière classique et peuvent ou non être montés sur le véhicule.

- La direction du véhicule est. assurée par une rotation des poignées autour de l'axe de la fourche de la même façon qu'avec un guidon de bicyclette conventionnel.

- Le freinage se fait grâce à des manettes de freins conventionnelles montées sur les poignées. Ces manettes commandent des freins à compas conventionnels.

- Les poignées permettent deux positions principales des mains permettant ainsi de faire travailler différemment les bras. La première position se fait sur les parties de poignées entourant les axes de celles-ci, donc parallèles à l'axe principal du "manalier". La deuxième position se fait sur les .parties de poignées sur lesquelles sont fixées les manettes de freins.

La présente invention est décrite de façon préférentielle sur une bicyclette conventionnelle mais peut être étendue à tout véhicule.

D'autres aspects, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la description détaillée qui suit et aux dessins annexés. Les différentes variantes de réalisation de la présente invention sont présentées de manière préférentielle sur une bicyclette.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et décrits, qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemples non limitatifs.

Les figures de profil sont des vues de profil de la bicyclette et de la structure des différentes réalisations du "manalier" associé, avec des fragments enlevés pour la commodité de l'illustration.

Les figures suivant A-A sont des vues prises approximativement suivant A-A de la bicyclette et de la structure des différentes réalisations du "manalier" associé, avec des fragments enlevés pour la commodité de l'illustration.

Les figures de profil partielles à plus grande échelle sont des vues de profil avec la manivelle gauche enlevée ainsi que des fragments enlevés, ceci pour la commodité de l'illustration.

Les figures suivant C-C sont des vues en coupe à plus grande échelle prises approximativement suivant C-C avec des fragments enlevés pour la commodité de l'illustration.

Les vues de profil et suivant C-C à plus grande échelle définissent plus précisément la structure des différentes réalisations du manalier" présentée dans les vues de profil et suivant A-A à petite échelle avec des fragments enlevés pour la commodité de l'illustration.

Dans l'exemple 1 les figures 1,2,3,4,5,6 présentent la structure du "manalier" associé à une bicyclette dans un mode préférentiel. La figure 3 est une vue suivant B définissant plus précisément la poignée 6. La figure 6 est une coupe partielle suivant D-D définissant plus précisément le croisillon 17 sur la couronne 19 et sur l'axe principal 14 grâce aux paliers 18 et 21.

Dans l'exemple 2, les figures 7 et 8 présentent une variante de réalisation de la potence 15.

Dans l'exemple 3, la figure 9 présente une variante de réalisation avec l'adaptation de la roue dentée 23 sur le bras de manivelle gauche 26.

Dans l'exemple 4, les figures 10,11,12 présentent une variante de réalisation du cadre 3 avec la roue dentée 23 et la chaîne 25 placées dans le plan médian du cadre 3.

Dans l'exemple 5, les figures 13,14,15 présentent une variante de réalisation avec la roue dentée 20 décalée à gauche du plan médian du cadre 3 pouvant amener la chaîne 25 parallèle à ce plan médian.

Dans l'exemple 6, la figure 16 présente une variante de réalisation avec la roue dentée 20 décalée à droite du plan médian du cadre 3 pouvant amener la chaîne 25 parallèle à ce plan médian
Dans l'exemple 7, les figures 17,18,19 présentent une variante de réalisation avec la roue avant 1 motrice.

Dans l'exemple 8, les figures 20,21 présentent une variante de réalisation avec la roue avant 1 et la roue arrière 5 motrice.

Dans l'exemple 9, les figures 22,23,24,25 présentent une variante de réalisation avec un système de deux engrenages communiquant le couple du fmanalier" au pédalier remplaçant le système roues dentées-chaîne.

Dans Exemple 10, la figure 26 présente une variante de réalisation avec un système de deux engrenages avec l'adaptation de la roue dentée conique 62 sur la manivelle droite 26.

Dans l'exemple 11, les figures 27,28,29 présentent une variante de réalisation avec la roue avant 1 motrice où le couple du pédalier au gmanalier" est transmis par un système de deux engrenages.

Dans l'exemple 12, les figures 30,31 présentent une variante de réalisation où la roue avant 1 et la roue arrière 5 sont motrices et où la transmission du couple du pédalier au "manalier" ou inversement se réalise grâce à un système de deux engrenages.

Les figures 32 et 33 sont deux vues en coupe partielles suivant C-C qui présentent deux variantes de réalisation en associant une ou deux roues libres 77 soit au niveau du "manalier" et/ou du pédalier dans tous les cas de réalisation du présent système d'entraînement.

ExemPle 1 : (fig. 1,2,3,4,5,6). En se reportant aux dessins annexés dans lesquels des références numériques indiquent des parties identifiées de façon similaire dans la description, 1,2,3,4,5, désignent des parties conventionnelles d'une bicyclette montées et fonctionnant de manière convenable. 1 désigne la roue avant, 2 la fourche ayant une rotation possible autour de son axe X, 3 désigne le cadre, 4 la selle, 5 la roue arrière motrice.

Les deux poignées 6 et 7 à deux positions possèdent un mouvement de rotation par rapport à leurs axes respectifs 8 et 9. Cette liaison pivot est obtenue grâce à leurs paliers respectifs 10 et 11 contenus dans ces poignées 6 et 7 à l'intérieur desquelles tournent respectivement les axes 8 et 9. Les axes des poignées 8 et 9 permettent la transmission de la force exercée sur les poignées aux deux bras de manivelle 12 et 13 du "manalier". La liaison complète entre les axes 8 et 9 et leurs bras 12 et 13 peut se faire de façon conventionnelle par filetage avec pas inversés.

Les deux bras de manivelle 12 et 13 permettent de transmettre le couple exercé par les poignées à l'axe principal 14 reliant ces deux bras. La liaison entre l'axe principal 14 et les deux bras de manivelle 12 et 13 est complète et peut se matérialiser par des emmanchements carrés légèrement coniques (liaisons conventionnelles).

L'axe principal t4 reliant les deux manivelles possède une rotation par rapport à la potence 15 du "manalier"..Cette liaison pivot est obtenue par des paliers 16 contenus dans la potence 15 à l'intérieur desquels l'axe principal 14 tourne.

L'axe principal 14 est évidé en son milieu pour permettre la rotation partielle du croisillon i7. Ce croisillon 17 possède une rotation par rapport à l'axe principal 14. Cette liaison pivot ou pivot glissant est obtenue par l'axe principal 14 qui contient deux paliers 18 à l'intérieur desquels le croisillon 17 tourne partiellement. L'axe principal 14 reçoit par les bras de manivelle 12 et 13 le couple exercé par les mains qu il transmet au croisillon 17. L'axe principal 14 positionne le point de rotation du croisillon 17 par l'intermédiaire de la potence 15.

Le croisillon 17 transmet le couple venant de l4axe principal 14 à une couronne 19 ou pignon de tête sur laquelle se trouve fixée complètement la roue dentée 20 par des éléments de fixation 71. Le croisillon 17 par rapport à la couronne 19 possède un mouvement de rotation partielle. Cette liaison pivot ou pivot glissant est obtenue par le palier réglable 22 qui contient un palier 70 à l'intérieur duquel la couronne 19 tourne. La couronne 19-permet à l'axe principal 14 de se mouvoir librement même lorsque celui-ci tourne sur son axe Y-Y et sur l'axe X de la fourche 2. La couronne 19 fait passer constamment l'axe de rotation de la roue dentée 20 sur le point d'intersection de l'axe de rotation Y de l'axe principal 14 et de l'axe de rotation X de la fourche 2.

La roue dentée 20 ne possède qu'un mouvement. de rotation par rapport au palier réglable 22, donc au cadre 3.

Le palier réglable 22 oriente d'une part la roue dentée 20 du "manalier" vers la roue dentée 23 du pédalier, et d'autre part positionne constamment l'axe de rotation de la roue dentée 20 sur le point général de rotation défini par l'intersection de l'axe de rotation X de la fourche 2 et de l'axe de rotation Y de l'axe principal 14. Le palier réglable 22 est réglable par rapport au cadre 3 pour permettre le réglage en hauteur du "manalier" ainsi que la tension de la chaine 25. Ce palier réglable 22 s'oriente par rapport au cadre 3 et se fixe sur celui-ci par l'intermédiaire d'un support 24 venant se fixer sur le cadre 3 par des éléments de fixation 72. Pendant le réglage, avant la fixation complète de ce support 24, celui-ci peut coulisser et tourner sur le tube du cadre 3 (liaison pivot glissant).Le palier réglable 22 a la possibilité pendant le réglage, avant la fixation complète de celui-ci, de se déplacer sur le support 24. De plus, le palier réglable 22 permet le passage et la rotation de l'axe principal 14 même lorsque la bicyclette, c'est-à-dire lorsque la fourche 2, tourne en partie.

La potence 15 permet la rotation de l'axe principal 14 et est fixée complètement à la fourche 2. Cette liaison complète permet le réglage en hauteur du "manalier" ainsi que la tension de la chaine 25, et peut se matérialiser par une fixation conventionnelle de la potence 15 dans l'alésage de la fourche 2 Cette potence 15 positionne le point général de rotation sur l'axe de rotation X de la fourche 2, oriente l'axe principal 14 perpendiculairement à l'axe de rotation X de la fourche 2. En positionnant l'axe de rotation de la roue avant 1 parallèlement à l'axe de rotation Y de l'axe principal 14, la potence 15 permet ainsi de communiquer à la fourche 2 du véhicule les couples nécessaires à sa conduite. La potence 15 permet le passage de la chaîne 25 ainsi que le débattement du palier réglable 22, même lorsque le véhicule tourne.La chaîne à rouleaux 25 reçoit le couple du "manalier" par la roue dentée 20 et le transmet à la roue dentée 23 qu'elle actionne.

Le tendeur guide de chaîne est composé d'un pignon 43 libre en rotation sur un axe 44, d'un guide de chaîne articulé 45, d'un ressort 46, d'un support 47. Le pignon 43 maintient une tension constante du brin non tendu de la chaîne 25 grâce au guide de chaîne articulé 45 et au ressort 46. Le guide de chaîne articulé 45 et l'axe 44 sont liés complètement. L'axe du guide de chaîne articulé 45 est libre en rotation dans le support 47 fixé au cadre 3 par des éléments de fixation 73. Ce tendeur guide de chaine permet le non-déraillement de la chaîne 25 lors de la tension de celle-ci, lorsque la chaussée sur laquelle on roule est accidentée.

La roue dentée 23 est liée complètement à l'axe 27 de manière préférentielle par le bras de manivelle gauche 28 pourvu à son extrémité d'une pédale 29 montée convenablement.

La liaison complète du bras de manivelle gauche 28 sur la roue dentée 23 se fait grâce à des éléments de fixation 74. La roue dentée 23 par l'intermédiaire de la manivelle gauche 28, de l'axe 27, d'un au moins des pignons 34 à 37 et de la roue libre 40 transmet le couple d'entraînement à la roue arrière 5 qu'elle actionne. L'axe 27, les paliers 30, le bras de manivelle droit 26 avec sa pédale désignent des parties conventionnelles d'une bicyclette classique agencées et montées convenablement, ainsi que les roues dentées 31 et 32, la chaîne 33, les pignons 34 à 37, les mécanismes de changement de vitesse type, changement de plateau 38 et dérailleur 39 avec leurs manettes de sélection 41 et 42.Les pignons 34 à 37 comprennent un mécanisme d'accouplement unidirectionnel ou roue libre 40 conventionnel pour l'accouplement des pignons 34 à 37 avec la roue arrière 5.

Il est souhaitahle, bien que non nécessaire, que la chaîne 33 soit associée aux mécanismes de changement de rapports par exemple du type dérailleur 39 et changement de plateau 38, permettant des prises sélectives de la chaîne 33 avec l'une des deux roues dentées 31 et 32 et avec l'un des pignons du groupe 34 à 37.

Bien que l'on ait mentionné ci-avant des mécanismes de changement de vitesses spécifiques 38 et 39, il est entendu que le présent système n'est pas limité à un mécanisme particulier de changement de rapports mais peut être utilisé avec d'autres mécanismes de ce type ou utilisé simplement comme un système d'entraînement à une seule vitesse avec un seul pignon 34 monté sur le moyeu de la roue arrière et une seule roue dentée 31 montée sur l'axe 27.

Pour commander les mécanismes de changement de rapports 38 et 39, les manettes de sélection 41 et 42 sont attachées à des câbles de commande qui se terminent. par les liaisons d'actionnement avec les mécanismes 39 et 38.

Les exemples suivants présentent des variantes de la présente invention. Les éléments et descriptions non exposés dans ces exemples se réfèrent à l'exemple 1 sauf indications contraires. Ne sont mentionnées que les modifications et remarques des descriptions liées à ces variantes différentes de l'exemple 1.

ExemPle 2 : (fig. 7,8). Les figures 7 et 8 présentent une variante de réalisation de la potence 15. La potence 15 possède un seul bras placé du côté de la manivelle droite 13.

Cette potence 15 à un seul bras peut aussi être placée du côté de la manivelle gauche 12. Cette potence 15 assure le même rôle et les mêmes fonctions que la potence à deux bras définie précédemment (exemple 1).

ExemPle 3 : (fig. 9). La figure 9 présente une variante de la présente invention : la roue dentée 23 n'est plus fixée au bras de manivelle gauche 28 qui devient conventionnel mais au bras de manivelle droit 26 qui supporte les deux roues dentées 31 et 32. Le passage de la chaîne 25 se fait alors sur le côté droit du cadre 3, la roue dentée reçoit le couple venant de la chaîne 25 et le communique par le bras de manivelle droit 26 et le plateau 31 ou 32 à la chaîne 33 qu'elle actionne.

Exemple 4 : (fig. 10,11,12). Les figures 10,11,12 présentent une variante de réalisation de la présente invention : la figure 10 présente des sections sorties des tubes du cadre 3. Cette réalisation permet le minimum d'encombrement dû au passage de la chaîne 25 et du palier réglable 22, donc une rotation maximale de la potence 15. Les parties non modifiées par le passage de la chaîne et la rotation de la roue dentée 23 et de l'axe 27 restent inchangées et sont des parties conventionnelles d'un cadre de bicyclette.

La roue dentée 23 reçoit le couple venant de la chaîne 25 et le communique par l'axe 27, le bras de manivelle droit 26 et le plateau 31 ou 32 à la chaîne 33 qu'elle actionne. La roue dentée 23 n'est plus placée à droite ou à gauche du cadre 3 mais dans son plan médian. Le cadre 3, les paliers 30 et l'axe 27 ne sont plus des éléments conventionnels d'une bicyclette : l'axe 27 possède un mouvement de rotation par rapport au cadre 3. Cette liaison pivot est obtenue par deux paliers 30 contenus dans le cadre 3. La roue dentée 23 est fixée complètement à l'axe 27, par exemple grâce à un filetage sur l'axe 27 sur lequel vient se visser la roue dentée 23 et l'écrou 75. L'axe 27 positionne la roue dentée 23 dans le plan médian du cadre 3. Le cadre 3 permet le passage de la chaîne 25 par exemple en dédoublant les tubes de celui-ci. Le palier réglable 22 se fixe directement sur le cadre 3, le-support 24 devenant partie intégrante du cadre 3. Pendant le réglage et avant la fixation complète du palier réglable 22 sur le cadre 3, celui-ci peut se déplacer sur le cadre 3 dans un plan parallèle au plan médian de ce cadre 3.

ExemPle 5 . (fig. 13,14,15). Les figures 13,14,15 présentent une variante de réalisation de la présente invention : la chaîne 25 peut passer dans un plan parallèle et décalé à gauche du plan médian du cadre 3, ceci afin de ne pas réaliser dans le tube horizontal du cadre 3 conventionnel deux rainures pour le passage avec jeux de la chai ne ; cela permet aussi la simplification du support 24. La roue dentée 20 est décalée sur la gauche par rapport au plan médian du cadre 3.

La chaîne 25 peut alors être parallèle à ce plan médian. Le support 24 est simplifié et devient un plat fixé complètement au cadre 3 par exemple par soudure.

Avant fixation complète du palier réglable 22 sur le cadre 3 par l'intermédiaire du plat 24, le palier réglable 22 peut se déplacer sur le cadre 3 dans un plan parallèle au plan médian du cadre 3. Cette réalisation nécessite que la roue dentée 23 soit montée sur le côté gauche du plan médian du cadre 3.

Exemple 6 : (fig. 16). La figure 16 présente une variante de réalisation de la présente invention avec la roue dentée 20 placée sur la partie droite du plan médian du cadre 3 de la même façon que sur la partie gauche du plan médian du cadre 3 (exemple 5), à la différence que la roue dentée 23 se trouve montée du côté droit du plan médian du cadre 3.

ExemPle 7 : (fig. 17,18,19). Les figures 17,18,19 présentent une variante de la présente invention avec la roue avant 1 motrice : la roue avant 1, la fourche 2 et- le bras de manivelle droit 26 ne sont plus conventionnels. Le bras de pédale 26 ne reçoit plus les roues dentées ou plateaux 31 et 32. Ces plateaux 31 et 32, la chaîne 33, les pignons 34 à 37, la roue libre 40 et les changements de rapports 38 et 39 n'existent plus. La roue arrière 5 est une roue montée folle sur le cadre 3.

La roue dentée 23 reçoit le couple fourni par les jambes et le transmet grâce à la chaîne 25 successivement à la roue dentée 20, à la couronne 19, au croisillon 17 par l'intermédiaire des paliers 21 puis à l'axe principal 14 par l'intermédiaire des paliers 18.

Le couple-fourni par les bras s'ajoute alors au couple fourni par les jambes. L'axe principal 14 transmet le couple résultant au pignon sélectionné du groupe 53 à 56 grâce à l'un des deux plateaux dentés 50 ou 51 sélectionné et de la chaîne 48. L'un des pignons sélectionné du groupe 53 à 56 transmet le couple à la roue avant 1 montée en rotation sur la fourche 2 et l'actionne grâce à une roue libre ou un moyen d'accouplement unidirectionnel 58.

Bien que l'on ait mentionné ci-avant des mécanismes de changement de rapports ---spécifiques 49 et 57, il est entendu que le présent système n'est pas limité à un mécanisme particulier de changement de rapports mais peut être utilisé avec d'autres mécanismes de ce type ou utilisé simplement comme système d'entraînement. à une seule vitesse avec un seul pignon 55 monté sur le moyeu de la roue avant 1 et une seule roue dentée 51 montée sur l'axe principal 14.

Pour commander les mécanismes de changement de rapports 49 et 57, les manettes de sélection 41 et 42 sont attachées à des câbles de commande qui se terminent par des liaisons d'actionnement avec les mécanismes 49 et 57.

Exemple 8 : (fig. 20,21). Les figures 20 et 21 présentent une variante de la présente invention où les roues avant 1 et arrière 5 sont motrices. Le couple résultant exercé par les mains et les pieds est transmis aux deux roues simultanément. Cette réalisation associe le système d'entraînement de la roue avant 1 décrit dans l'exemple 6 au système d'entraînement de l'exemple 1 : la roue avant 1 et la fourche 2 ne sont plus conventionnelles. L'axe principal 14 actionne le plateau 50 ou 51, la chaîne 48; l'un des pignons du groupe 53 à 56, la roue libre 58 de la manière présentée dans l'exemple 6.

Pour commander les mécanismes de changement de rapports, la manette 41 est attachée à des câbles de commande qui se terminent par des liaisons d'actionnement avec les mécanismes 39 et 49, la manette 42 est attachée à des câbles de commande qui se terminent par des liaisons d'actionnement avec les mécanismes 38 et 57. Les changements de rapports des deux roues peuvent être les mêmes de manière à ce que deux rapports identiques sur les deux roues 1 et 5 soient sélectionnés simultanément.

Exemple 9 : (fig. 22,23,24,25). Les figures 22, 23, 24, 25 présentent une variante de réalisation de la présente invention où la transmission du couple d'entraînement du manalier au pédalier ne se fait plus par le système roues dentées 20 et 23, Chaîne 25 et tendeur de chaîne 42 à 47 mais par un système comportant deux engrenages concourants 59,60,61,62, au couple de renvoi d'angle.

La roue dentée conique 59 remplace la roue dentée 20 et se fixe complètement sur la couronne 19 par des éléments de fixation 71. La couronne 19 fait passer constamment l'axe de rotation de la roue dentée conique 59 par le point général de rotation. La roue dentée conique 59 ne possède qu'un mouvement de rotation par rapport au palier réglable 22, donc au cadre 3. Cette liaison est obtenue par le palier 70 contenu dans le palier réglable 22. Le palier réglable 22 positionne d'une part l'engrenage composé des roues dentées coniques 59 et 60, et d'autre part fait passer constamment l'axe de rotation de la roue dentée conique 59 par le point général de rotation grâce au palier 70 et enfin oriente l'axe ou arbre de la roue dentée conique 60 vers l'axe de la roue dentée conique 61. La roue dentée conique 60 ne possède qu'un mouvement de rotation par rapport au palier réglable 22.Cette liaison est obtenue grâce à un ou deux paliers 63 contenus dans le palier réglable 22. Le palier réglable 22 est réglable par rapport au cadre 3 pour permettre le réglage en hauteur du "manalier". L'axe de la roue dentée 59 transmet le couple à l'axe de la roue conique 61 par l'intermédiaire d'un manchon 64 permettant le déplacement axial de l'axe 61 pour le réglage en hauteur du "manalier" et permettant la transmission du couple d'entraînement. Cette liaison peut être obtenue par une goupille 65 liant complètement 61 et 64 ét une clavette 66 liée au manchon 64 qui peut coulisser dans une rainure réalisée dans l'axe de la roue dentée conique 60. La roue dentée conique 61 transmet le couple à la roue dentée conique 62 liée complètement à l'axe 27- de manière préférentielle par le bras de manivelle gauche 28 par des éléments de fixation 74.Le couple d'entraînement. venant du "manalier" s' ajoute alors au couple d'entraînement du pédalier. Le palier réglable 67 d'une part oriente l'axe de la roue dentée conique 61 sur l'axe de la roue dentée conique 60, et d'autre part permet le réglage de l'engrenage composé des deux roues dentées coniques 61 et 62. L'axe de la roue dentée conique 61 ne possède qu'un mouvement de rotation par rapport au palier réglable 67. Cette liaison peut être obtenue par un ou deux paliers 69 contenus dans le palier réglable 67. Le palier réglable 67 après réglage de la hauteur du "manalier" est lié complètement au support 68 par des éléments de fixation 76. Le support 68 est lié complètement au cadre 3, par exemple par soudure. Le support 24 est lié complètement au cadre 3 par exemple par soudure et permet le réglage en hauteur du "manalier".L'axe des roues dentées coniques 60 et 61 n'est pas obligatoirement.

parallèle au plan médian du cadre 3 mais a été choisi de manière préférentielle. Dans le cas où cet axe de 60 et 61 ne serait pas parallèle au plan médian du cadre 3, les supports 24 et 68 devraient être réglables par rapport au cadre 3 pendant le réglage de la hauteur du "manalier", et les roues dentées coniques 60 et 61 n'auraient plus les mêmes caractéristiques, de même pour les roues dentées coniques 59 et 62, d'où une fabrication plus complexe.

ExemPle 10 : (fig. 26). La figure 26 présente une variante de réalisation de la présente invention où le système comportant les deux engrenages 59,60,61,62 est placé sur la partie droite du plan médian du cadre 3 de la même façon que sur la partie gauche du plan médian du cadre 3 (exemple 9), à la différence que la roue dentée conique 62 ne se retrouve plus fixée au bras de manivelle gauche 28 qui devient conventionnel mais au bras de manivelle droit 26 qui supporte les deux roues dentées 31 et 32. La roue dentée conique 62 reçoit le couple d'entraînement venant de la roue dentée conique 60 et le communique par le bras de manivelle droit 26 au plateau 31 ou 32 qu'elle actionne.

ExemPle Il : (fig. 27,28,29). Les figures 27,28,29 présentent une variante de réalisation de la présente invention où la roue avant 1 est motrice comme dans l'exemple 7 pour ce qui est de la transmission d'entraînement du "manalier" à la roue avant 1 avec pour différence que la transmission du pédalier au "manalier" se fait grâce au système comprenant deux engrenages concourants 59,60,61,62 décrits dans l'exemple 8.

Le couple d'entraînement se transmet respectivement par les bras de manivelle 26 et 28, l'engrenage 62 et 61, le manchon 64, l'engrenage 60 et 59, la couronne 19, le croisillon 17 et arrive à l'axe principal 1.4, à ce couple s'ajoute le couple du "manalier" transmis par le plateau 50 ou 51, la chaîne 48, l'un des pignons du groupe 53 à 56, la roue libre 58 à la roue avant 1 ainsi actionnée.

ExemPle 12 : (fig. 30,31). Les figures 30 et 31 présentent une variante de réalisation de la présente invention où les couples d'entraînement. du "manalier" et du pédalier sont transmis simultanément à la roue avant 1 et à la roue arrière 5. Les roues 1 et 5 sont motrices comme dans l'exemple 7 à la différence que la transmission d'entraînement liant le "manalier" et le pédalier se fait grâce au système comprenant deux engrenages concourants 59,60,61,62 ou couples de renvoi d'angle décrits dans l'exemple 8.

Les figures 32 et 33 rendent possibles des variantes de réalisation de la présente invention permettant l'utilisation, lorsque le conducteur le souhaite, soit des mains, soit des pieds, soit des mains et des pieds pour l'entraînement de la bicyclette.

Les figures 32 et 33 sont des coupes partielles suivant C-C définissant l'implantation d'accouplements unidirectionnels conventionnels encore appelés roues libres 77:
- entre la roue dentée 20 et la couronne 19. Cette roue libre 77 peut aussi se placer entre la roue dentée conique 59 et la couronne 19 (non représentée).

- entre la roue dentée 23 et le bras de manivelle 28.

Cette roue libre 77 peut aussi se placer entre la roue dentée 23 et le bras de manivelle droit 26 ainsi qu'entre la roue dentée conique 62 et le bras de manivelle gauche 28, ou entre la roue dentée conique 62 et le bras de manivelle droit 26, ou enfin entre la roue dentée 23 et l'axe 27 (ces quatre derniers cas ne sont pas représentés).

Dans le cas des exemples 1 à 6 la roue libre 77 peut se placer entre la roue dentée 23 et le bras de manivelle gauche 28 ou le bras de manivelle droit 26 suivant le cas.

Ceci de façon à désaccoupler le "manalier" du pédalier afin d'utiliser uniquement le pédalier pour l'entraînement du véhicule, permettant ainsi aux bras de se reposer.

Dans le cas de l'exemple 7, la roue libre 77 peut se déplacer entre la roue dentée 20 et la couronne 19. Ceci de façon à désaccoupler le pédalier du "manalier" afin d'utiliser uniquement le "manalier" pour l'entraînement du véhicule, permettant ainsi aux jambes de se reposer.

Dans le cas de l'exemple 8, la roue libre 77 peut se déplacer entre la roue dentée 23 et le bras de manivelle gauche ou droit 28 ou 26 et/ou entre la roue dentée 20 et la couronne 19. Ceci afin de désaccoupler le pédalier du "manalier" ou inversement, l'entraînement. du véhicule pouvant alors se faire uniquement avec les bras grâce à la roue avant 1 ou uniquement avec les jambes grâce à la roue arrière 5, permettant ainsi aux bras ou aux jambes de se reposer.

Dans le cas des exemples 9 et 10, la roue libre 77 peut se-placer entre la roue dentée conique 62 et le bras de manivelle gauche ou droit 28 ou 26. Ceci de façon à désaccoupler le "manalier" du pédalier, l'entraînement du véhicule pouvant alors se faire uniquement avec les pieds.

Dans l'exemple 11, la roue libre 77 peut se placer entre la roue dentée conique 59 et la couronne 19. Ceci de façon à désaccoupler le pédalier du "manalier" afin d'utiliser uniquement le "manalier" pour l'entraînement. du véhicule, permettant ainsi aux jambes de se reposer.

Dans le cas de l'exemple 12, la roue libre 77 peut se placer entre la roue dentée conique 59 et la couronne 19 et/ou entre la roue dentée conique 62 et le bras de manivelle gauche ou droit 28 ou 26. Ceci afin de désaccoupler le pédalier du "manalier" ou inversement, l'entraînement du véhicule pouvant alors se faire uniquement avec les jambes grâce à la roue arrière 5 ou uniquement avec les bras grâce à la roue avant 1, permettant ainsi aux bras ou aux jambes de se reposer.

Les paliers 10,11,16,18,21,70,63,69 peuvent être des roulements à billes ou tout autre élément ayant le même rôle (bagues, rouleaux, montages à billes etc...) ; ces paliers étant montés de façon convenable pour assurer leur fonction propre.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1) Système de propulsion à.énergie musculaire d'un véhicule, notamment bicyclette, qui comporte une roue directrice (1) tenue par un moyeu dans une fourche (2) orientable par rapport à un cadre (3) autour de l'axe (X) d'un tube de fourche (2), et un dispositif propulseur avec un pédalier (26,27,28,31,32) couplé par chaîne (33). à au moins une roue motrice (5), système caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme propulseur complémentaire ou "manalier" avec deux poignées (6,7) montées tourillonnantes aux extrémités de bras de manivelle (12,13) calés à 180- aux extrémités d'un axe principal (14) moteur, monté rotatif dans des paliers (16) de potence (15) solidaire du tube de fourche (2), et disposé sensiblement parallèlement au moyeu de roue directrice (1), et une. transmission de couplage au pédalier (26,27,28,31-32) cette transmission comprenant un pignon- de tête (20,59) monté à cardan (17) sur l'axe principal (14) et maintenu en orientation fixe par rapport au cadre (3).

2) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport de transmission entre pignon de tête (20, 59) et pédalier (26, 27, 28, 31, 32) est unité.

3) Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le pignon de tête (20,59 > est monté rotatif sur un palier (22), celui-ci à l'extrémité d'un bras fixé au cadre (3).

4) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe (Y) principal moteur (14) et l'axe (X) de tube de fourche (2) sont concourants, leur intersection formant centre pour le cardan (17) du pignon de tête (20,59).

5) Système selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les poignées (6,7) sont équipées de manettes de freins à câble et compas classiques.

6) Système selon une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce que Ia transmission entre pignon de.tête (20) et pédalier (26,27,28,31-32) comporte une chaîne à rouleaux (25) passant sur le pignon de tête (20) et un plateau denté (23) calé sur l'axe (27) du pédalier.

7) Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que la transmission est. équipée d'un tendeur de chaîne (43-47).

8) Système selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la transmission entre pignon de tête (59) et pédalier (26,27,28,31-32) comporte un arbre de transmission entre deux couples (59,60 ; 61,62) de pignons coniques de renvoi d'angle, un premier couple (59,60) incluant.

le pignon de tête (59) tandis que le second (61,62) inclut un plateau conique (62) calé sur l'axe (27) du pédalier.

9) Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'arbre de transmission comporte un manchon (64) télescopique.

10) Système selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'arbre de transmission est monté rotatif dans un palier (22) fixé de façon ajustable au cadre (3).

11) Système selon une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la roue directrice (1) est.

motrice, une chaîne à rouleau (48) passant sur un plateau (50-51) calé sur l'axe principal (14) moteur et sur un pignon (53-56) calé sur le moyeu de roue directrice (1).

12) Système selon une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le pignon de tête (20,59) et/ou le plateau (23,62) calé sur l'axe (27) de pédalier sont équipés d'un dispositif de roue libre (77).