WO2016151271A1 - Force-increasing system - Google Patents
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- WO2016151271A1 WO2016151271A1 PCT/FR2016/050707 FR2016050707W WO2016151271A1 WO 2016151271 A1 WO2016151271 A1 WO 2016151271A1 FR 2016050707 W FR2016050707 W FR 2016050707W WO 2016151271 A1 WO2016151271 A1 WO 2016151271A1
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
- F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
- F16H21/44—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
Definitions
- the present invention relates to a force augmentation system comprising a lever arm.
- the technical field of the invention relates to mechanical systems that use the force of a lever to increase their yields.
- a lever is a "simple machine", known for thousands of years, and can be used either to amplify a movement or to amplify an effort.
- FIGS. 1A and 1B show operating principles of the levers which will be applied later in the system according to the invention.
- the levers are traditionally grouped into three classes, according to the arrangement of their fulcrum and the input and output forces.
- Figure 1A shows a lever Ll of the first class ("inter-support lever")
- Figure 1B shows a lever L2 of the second class (“inter-resistant lever).
- the levers of the third class (“inter-engine lever") are not concerned here.
- the lever L1 comprises: a lever arm BL1 having three force application points E1, E2, E3, a weight P (resistance), and a bearing point PA1.
- the point El corresponds to the point of application of a driving force F1 (also called “force” or “input force”) down to one end of the arm.
- the point E2 corresponds to the point of application of a resultant force F2 (also called “movement” or “output force”) applied to the weight P located at the other end of the arm in order to lift the weight.
- the point E3 corresponds to the point of application of a "support force" F3 because of the forces F1, F2 on the support point PA1 disposed between the two ends of the arm.
- the distance between the points E1, E2 is D12
- the distance between the points E1, E3 is D13
- the vertical displacement distance zl may be greater than, equal to, or less than the distance of vertical displacement z2, but in general, the values zl, D13 are greater than the values z2, D23 in order to obtain the effect of the lever arm).
- the lever L2 comprises: a lever arm BL2 having three force application points E1, E2, E3, a weight P (resistance), and a bearing point PA2.
- the point El corresponds to the point of application of a driving force FI 'down to one end of the arm.
- the point E2 corresponds to the point of application of a "raising force" F2 'upwards at the bearing point PA2 disposed at the other end of the arm
- the point E3 corresponds to the point of application of the a resultant force F3 'applied downwards between the two ends of the arm.
- the weight P is connected to the point E3 by a system of pulleys PS in order to show the driving forces Fl, FI 'in the same direction.
- the distance between the points E1, E2 is D12
- the distance between the points El , E3 is D13
- each force is multiplied by its distance to the point of support PA2).
- the distance z1 is always greater than the distance z3.
- Embodiments of the invention provide a force augmentation system comprising: at least a first fulcrum and a second fulcrum; at least one first lever arm having a driving force application point at a first end of the lever arm, a point of application of the fulcrum at the second end of the lever arm, and a a point of application of a resultant force located between the two ends of the lever arm; a power source connected to the driving force application point and configured to move the first arm at least from a first position to a second position; at least a first link and a second link that follow the movement of the lever arm; the first link having a first end connected to the point of application of the resulting force and a second end connected to the first fulcrum, and the second link having a first end connected to the point; applying the fulcrum and a second end connected to the second fulcrum; an output rotation shaft connected to the first arm and configured to be pivoted about its axis at least during movement of the first arm from the first position to the
- the means for moving the first main arm of the second position to the first position comprise a second lever arm comprising: a point of application of a driving force located at a first end of the lever arm, a point of application of the fulcrum at the second end of the lever arm, and a point of application of a resultant force located between the two ends of the lever arm; a power source connected to the driving force application point and configured to move the second arm at least from a first position to a second position; at least a first link and a second link that follow the movement of the lever arm; the first link having a first end connected to the point of application of the resulting force and a second end connected to the first fulcrum, and the second link comprising a first end connected to the point of application of the fulcrum and a second end connected to the second fulcrum; an output rotation shaft connected to the second arm and configured to be pivoted about its axis at least during movement of the second arm from the first position to the second position; and means for moving the
- the second ends of the links are mounted on a carriage comprising wheels held between an upper rail and a lower rail, the carriage being configured to move with the change of position of the arm.
- the upper rail and the lower rail have an inclined portion which makes up and down at least a portion of the carriage during its movement.
- the first ends of the links are mounted on a part which comprises a rolling roller which presses against the support with the movement of the main arm, preventing the main arm from moving horizontally.
- a linkage further comprises a cam-shaped protrusion arranged on its first end so that the rotation around the first end causes the protrusion to press against the lower face of the arm in order to slightly raise it and to make it rotate around a point of rotation.
- the system further comprises a lifting arm comprising: a first end connected to the point of application of the driving force of the lever arm, another end which comes into contact with the second end of one of the tie rods, and a fulcrum between the two ends; moving the main lever arm acting on the lifting arm to apply a counterforce that acts on the link and consequently on the main lever arm.
- the system further comprises rollers mounted on the point of application of the driving force of the lever arm, and a cam having an edge which comes into contact with the rollers on a bearing and configured to rotate. around a rotating shaft under the effect of the energy source; so that the energy source rotates the cam, which presses against the rollers on the bearing, which move the lever arm from the first position to the second position.
- the system further comprises: rollers mounted on the second end of the lever arm, and a cam having an edge that contacts the rollers on a bearing and configured to rotate around the shaft rotating output; so that the movement of the lever arm from the first position to the second position causes the rollers to bear against the cam, which rotates the rotation shaft.
- the rollers are mounted on a carriage which slides on a rail on one end of the lever arm.
- the system further comprises a half-toothed wheel connected to the output rotation shaft, and a frame connected to the point of application of the resulting force of the lever arm, which surrounds the wheel and which includes teeth on each vertical side, the teeth of the wheel engage with the frame teeth on one side at a time; so that the movement of the lever arm between the first position and the second position, and between the second position and the first position alternately rotates the half-toothed wheel and the rotation shaft continuously.
- the system further comprises a half-toothed wheel connected to the energy source, and a frame connected to the point of application of the driving force of the lever arm, which surrounds the wheel and which comprises teeth on each vertical side, the teeth of the wheel engage with the frame teeth on one side at a time; so that the rotation of the toothed wheel causes the lever arm to move between the first position and the second position, and between the second position and the first position alternately.
- the system further comprises a pulley mounted above the main arm and on the output shaft, and a pulley mounted below the main arm; the pulleys being connected by a chain or toothed belt attached to the arm so that the displacement of the arm causes the pulleys to rotate in a first direction.
- the output rotation shaft is connected to a generator.
- the links comprise extensions that come into contact with each other, causing the pivoting of their respective links.
- the length of one link is smaller than the length of the other link.
- the distance between the first ends of the rods is smaller than the distance between the second ends of the rods.
- the system comprises at least two main lever arms in series, the second end of the first lever arm being connected to the first end of the second lever arm.
- the energy source is connected to the point of application of the driving force of the lever arm by a rod which is fixed on a lug integral with a chain, the chain being mounted around a pinion upper and lower gear, so that the power source up and down the lug, pulling on the rod and accordingly the lever arm.
- the system further comprises at least one crank, at least one half-shaft, and at least one freewheel; the crank comprises one end connected to the point of application of the resultant force and the other end connected to one end of the half-shaft, the other end of which is fixed around the rotation shaft via the wheel free.
- the lever arm comprises a vertical extension so that the point of application of the resulting force is shifted, and the first link at its end connected to the offset application point.
- the angle formed between the point of application of the driving force, the point of application shifts the resultant force which is the vertex of the angle, and the point of application of the point of support is greater than 0 ° and less than 180 °.
- the angle formed between the point of application of the driving force, the point of application of the resultant force which is the apex of the angle, and the point of application of the fulcrum is greater than 90 ° and less than 180 °.
- the system further comprises means for transmitting motion between the support points.
- FIGS. 1A and 1B show principles of operation of the conventional levers
- FIG. 2 represents the operating principle of a lever according to the invention
- FIG. 3 represents a side view of a lever system according to a first embodiment
- FIG. 4 represents a side view of a lever system according to another embodiment
- FIG. 5 represents a side view of a lever system according to another embodiment
- FIG. 6 shows a side view of a lever system according to another embodiment
- FIG. 7 represents a side view of a lever system according to another embodiment
- FIGS. 8A and 8B show the operating principle of another lever according to the invention
- FIG. 9 represents the operating principle of another lever according to the invention.
- FIG. 10 represents the operating principle of another lever according to the invention.
- FIG. 2 represents the principle of operation of a lever according to the invention, which can be considered as a combination of levers of the first class and the second class.
- a lever L3 comprises a lever arm BL3, two links B1, B2, and two bearing points ⁇ , PA2 '.
- the arm BL3 has three force application points E1, E2, E3, as described with reference to FIG. 1B.
- the points E1, E3, E2 are substantially aligned to form an angle of about 180 ° between them.
- the link B1 anchors the force application point E3 at the fulcrum ⁇ through points of rotation P1, P3, and the link B2 anchors the point of application of the fulcrum E2 at the support point PA2. 'through points of rotation P2, P4.
- the points PI, P2, P3, P4 have distances dl2, dl3, d24, and d34 between them which allow the links B1, B2 to lean together on one side downwards with the descent of the arm BL3, and to straighten together upward with the arm lift BL3.
- the lever L3 can be considered as a combination of the two levers L1, L2 described in connection with Figures 1A, 1B. More particularly, the lever Ll is found between the points El, ⁇ , E2, and the lever L2 is found between the points El, E3, PA2 '.
- a driving force FM, equal to Fl + FI ', applied to the point El causes a movement of the lever arm BL3 downwards creating the lever arm effect between the points E1, E2, E3.
- the upward force F2 located at point P2 is retained through link B2 and points P4, PA2 ', preventing lever arm BL3 from pivoting about the point P1.
- the upward force F2' located at point P4, is also retained through points P4, PA2 'and is lost.
- the force F3 down, located at point ⁇ , is also lost.
- the force F3 'downwards, located at the point P1 has no support point preventing its descent, and lowers the links B1, B2 with the descent of the arm BL3.
- FIG. 3 represents a side view of a system SYS1 according to a first embodiment, which implements the operating principle of the lever L3.
- the system SYS1 comprises an energy source SE1, two main lever arms BP1, BP2, four links Bl, B2, B3, B4, two cranks Ml, M2, two half-shafts DA1, DA2, an output shaft.
- the energy source SE1 is connected to the point El of the arm BP1 by a rod BL1 which is fixed on a lug ER1 integral with a chain CNl.
- the energy source SE1 is also connected to the point E1 of the arm BP2 by a link BL2 which is fixed on a pin ER2 integral with a chain CN2.
- the chain CN1 is mounted around a top gear PG1 and a lower gear PG2, while the chain CN2 is mounted around a top gear PG3 and a lower gear PG4.
- the elements CN2, PG3, PG4 are not shown here because they are located behind the CN elements 1, PG1, PG2 and aligned axially with them.
- the lugs ER1, ER2 are mounted so that when one is at the high point, the other is at the low point, and vice versa. Shims (not shown) can be positioned between the PG1, PG2 and PG3, PG4 pinions to properly guide the CN, CN2 chains around the pinions respectively.
- the upper gears PG1, PG3 are mounted on their own rotation shafts, while the lower gears PG2, PG4 are mounted on a shaft driven in rotation by the power source SE1.
- the links B1, B2, B3, B4 each have a first end connected to the arms BP1, BP2 by points P1, P2, P5, P6, and a second end connected to the support SP by points P3, P4, P7, P8 respectively , as described with reference to FIG. 2.
- Each point PI to P8 consists of a shaft mounted on a bearing allowing the rod to oscillate freely, the shaft and the rod being secured.
- the bearings of the points PI, P2 are maintained in a housing BT1 fixed to the arm BP1
- the bearings of the points P3, P4 are held in a housing BT2 fixed to the support SP
- the bearings of the points P5, P6 are maintained in a BT3 casing fixed to the arm BP2
- the bearings of the points P7, P8 are held in a BT4 box fixed to the support SP.
- cranks Ml, M2 whose other end is attached to one end of the half-shaft DA1, DA2.
- the other end of the half-shaft DA1, DA2 is fixed around the rotation shaft AR1 via a freewheel (not shown here).
- cranks are vertically aligned with the points P1, P5, in order to make the most of the resulting force F3 'produced at E3.
- a first plate PT1 is mounted on the rotation shaft AR1, and connected to a power destination GE1, for example a generator, through a second plate PT2 and a chain CN3.
- the plate PT2 has a smaller diameter than the diameter of the plate PT1 to increase the speed of rotation.
- the main arm BP1, the rods B1, B2, the crank Ml and the half-shaft DA1 form a first subassembly SS1
- the main arm BP2, the links B3, B4, the crank M2 and the half-shaft DA2 form a second subset SS2, mounted in the same way.
- connection means comprising a cable CA1 mounted on a pulley PLI, itself mounted on the support SP, provides the connection between the two subassemblies.
- One end of the cable CA1 is connected to the point E2 of the main arm BP1, and the other end of the cable CA1 is connected to the point E2 of the main arm BP2.
- the power source SE1 is turned on and pulls the main arm BPl downward, creating the lever arm effect between the points E1, E2, E3 with forces FI ', F2', F3 ' respectively.
- the upward force F2 ' is held through the link B2 and the point P4, preventing the lever arm BP1 from pivoting about the point P1.
- the force F3' has no fulcrum preventing its descent, and down the links Bl, B2.
- the lever arm BP1, at its point E3, pulls the crank Ml and the half shaft DA1, rotating the rotation shaft AR1 and then the trays PT1, PT2.
- the cable CA1 raises the main arm BP2 at the same time.
- the energy source SE1 pulls the main arm BP2 down, which lowers the links B3, B4.
- the systems move up and down alternately, rotating the AR1 rotation shaft in turn.
- the point El goes down by a distance zl, and the point E3 goes down by a distance z3.
- the force FI 'at the input gives a force F3' at the output.
- the distances between the points E1, E2, E3 can be calculated to optimize the forces, according to the constraints (materials, mechanics, the available energy source, etc.) of the system and the surface available to accommodate it.
- one rod is slightly shorter than the other, and that the distance between their attachment points is also slightly smaller on one side than the other.
- the distance dl3 between the points P1, P3 is a few millimeters or centimeters (depending on the size of the system) smaller than the distance d24 between the points P2, P4, and the distance d12 between the points P1, P2 is a few millimeters or centimeters smaller than the distance d34 between the points P3, P4, which forms a trapezium instead of a parallelogram.
- dl3 ⁇ d24 and / or dl2 ⁇ d34 This helps the system to go down more easily, because unlike the parallelogram, which gives equal distances zl, z3 but requires either more force FI ', or a longer lever arm (thus more solid and bulky), the trapezium is more compact and lightweight.
- the skilled person can experiment with different distances dl2, dl3, d23, d34, even empirically, to find a solution that is suitable for a given implementation.
- FIG. 4 represents a side view of a SYS2 system according to another embodiment, grouping several alternatives that can be implemented independently or in combination.
- the SYS2 system consists of two main arms, one of which is shown here, the other is not shown for reasons of clarity.
- the elements in common with the system of Figure 3 have the same references and will not be described again.
- the connection means, described in relation to Figure 3, will no longer be shown, for the sake of clarity of the figures.
- the main arm BP11 comprises, at the point El, a rail RL1 on which a carriage CH1 is slidably mounted, with rollers GR1 which come into contact with the edge of a cam CM1.
- the cam CM1 is connected to a power source SE2 which rotates it around a rotation shaft AR2 so that its edge bears against the rollers GR1 of the carriage CH1, lowering the main arm BP11.
- the main arm further comprises, at the other end (points E2, E3) two vertical extensions EV1, EV2, their upper ends being connected to each other by a rail RL2.
- a CH2 carriage with GR2 bearing rollers is slidably mounted on the RL2 rail. With the lowering of the arm, the rollers GR2 bear against the edge of a cam CM2.
- the cam CM2 rotates about a rotation shaft AR1 which rotates a plate PT3 mounted on the same shaft.
- the tray PT3 is connected by a chain CN4 to a plate PT4 which is connected to a power destination GE2.
- the SYS2 system further comprises a lifting arm BS1 comprising a first end G1 connected to the point El of the main arm BP11, and another end G2 which is housed below the point P3 of the link B1.
- the arm BS1 pivots at a point G3 around a point of support PA3 fixed on the support SP, as described in relation with Figure 1A.
- the descent of the main arm BP11 presses the end G1 of the lifting arm BS1 which applies to the point G2 a counter force F4 which slightly raises the point P3, which pivots the arm assembly BP11 and links B1, B2 around point P4, raising the end El, and accordingly reducing the distance zl.
- a force FI 'of 20 N / m was exerted at the point El, and a force F3' of about 58 N / m was obtained at the point E3, a multiplying coefficient of about three times.
- the power source SE1 of 150 Watts rotating at 320 revolutions / minute with a PG2 gear radius of 0.023 m and a speed reduction of 1.75, ie 180 round trips per minute and makes it possible to obtain such a force FI 'd approximately 20 N / m due to the eight-tooth pinion driving a chain CN 1 of fourteen links.
- FIG. 5 represents a side view of a SYS3 system according to another embodiment, grouping several implementation alternatives.
- the SYS3 system includes two main arms, one of which is shown here.
- the main arm BP12 comprises, as described in connection with FIG. 4, a source of energy SE2 connected to a cam CM1 at the point El.
- the edge of the cam CM 1 presses directly on a bearing roller GR3 mounted on the main arm BP12, causing its descent.
- the main arm BP12 further comprises, at the points E2, E3, a vertical extension EV3 which surrounds a cam CM2, a plate PT3, and an output axis of rotation AR1, as described with reference to FIG. EV3 includes GR4 bearing rollers that press against the edge of the CM2 cam.
- the cam CM2 rotates around a rotation shaft AR1 and rotates a plate PT3 mounted on the same shaft.
- the shaft is connected by a chain CN4 to a plate PT4 which is connected to a power destination GE2.
- the SYS3 system further comprises a carriage CH3 on which the lower ends (P3, P4) of the links B1, B2 are mounted.
- the carriage CH3 comprises ROI wheels held between an upper rail RS1 and a lower rail RI1, the ends of the rails being fixed by supports SCI, SC2.
- the upper ends of the links B1, B2 are mounted on a part which comprises a rolling roller GR5 which bears against the support SP during the descent of the main arm BP12, preventing the main arm BP12 from moving horizontally.
- the carriage CH3 moves horizontally in one direction (depending on the configuration of the links), the ROI wheels are held between the rails RS1, R11 to prevent any pivoting of the carriage CH3.
- the carriage CH3 moves horizontally in the opposite direction.
- a cam-shaped protrusion PR1 is arranged on the point P1, which presses on the lower face of the arm BP12 (or on a roller mounted on the arm, not shown) with the rotation of the link B1 around the PI point to slightly raise the lever arm and rotate around a point of rotation located at point E2.
- FIG. 6 represents a side view of a SYS4 system according to another embodiment, grouping together several possibilities of implementation.
- the SYS4 system consists of two main arms, one of which is shown here.
- the lower ends (P3, P4) of the links B1, B2 are mounted on a carriage CH4.
- the carriage CH4 comprises wheels R02 held between an upper rail RS2 and a lower rail RI2, the ends of the rails being fixed by supports SC3, SC4.
- the rails RS2, RI2 comprise portions inclined at an angle ⁇ (alpha) in the direction of the point El.
- ⁇ alpha
- the system SYS4 further comprises a pulley system comprising a pulley PL2 mounted above the main arm BP13, and a pulley PL3 mounted below the main arm BP13, the pulleys being connected by a chain or toothed belt CN5.
- the pulley PL2 is mounted on a freewheel, and the pulley PL3 is mounted on a bearing, free to rotate about its axis.
- the pulley PL2 and a plate PT5 are mounted on a rotation shaft AR1, the plate PT5 being connected by a chain CN6 to a plate PT6, itself connected to a power destination GE3.
- the CN5 chain is attached to the BP13 main arm at point E3. With the descent of the arm, the chain CN5 drives the pulleys PL2, PL3 and the PT5 plate rotating in a first direction. With the raising of the arm, the pulleys PL2, PL3 are driven in rotation in the opposite direction.
- a freewheel may be arranged between the pulley PL2 and the rotation shaft AR1, so that rotation in the opposite direction does not cause the shaft AR1 to rotate.
- FIG. 7 represents a side view of a SYS5 system according to another embodiment, grouping together several possibilities of implementation.
- the SYS5 system consists of two main arms, one of which is shown here.
- a first frame CD1 is mounted at the point El of the arm and surrounds a first half-toothed wheel RDI.
- the RDI wheel is mounted on a rotation shaft AR2 rotated by a power source SE3.
- the frame CD1 includes arranged teeth of
- a second frame CD2 is mounted at the point E3 of the arm and surrounds a second half-toothed wheel RD2.
- the frame CD2 includes teeth arranged from 1 to
- Figs. 8A, 8B show the operating principle of a lever L4 according to another embodiment of the invention, in a first position (Fig. 8A) and in a second position (Fig. 8B).
- the lever L4 comprises a lever arm BL4, two links Bl, B2 and two support points ⁇ , PA2 '.
- the arm BL4 has three force application points E1, E2, E3.
- the lever arm BL4 comprises a vertical extension EV4 located at the point E3 and perpendicular to the arm BL4.
- a force application point E3 ' is offset from the point E3, preferably aligned vertically with the latter, and located at the end of the extension EV4.
- This vertical extension EV4 can be an integral part with the lever arm BL4, it can be a bar welded to the point E3, or even the lever arm can have a triangular shape between the points El, ⁇ 3 ', E2.
- An angle ⁇ 1 (alpha 1) is formed between the points E1, ⁇ 3 ', E2, an angle ⁇ (beta 1) is formed between the points El, ⁇ 3', E3, and an angle ⁇ 2 (beta 2) is formed between points E3, ⁇ 3 ', E2.
- the points El, ⁇ 3 ', E2 are not aligned, that is to say that the angle ⁇ 1 is different from 180 °, for example 0 ° ⁇ 90 °, 0 ° ⁇ 2 ⁇ 90 °, and 0 ° ⁇ al ⁇ 180 °.
- the link B1 anchors the point E3 'at the point of support ⁇ through the points of rotation P1, P3, and the rod B2 anchors the point E2 at the fulcrum PA2' through the points of rotation P2, P4.
- the link B1 prevents the lever arm BL4 from pivoting around points P2, P4.
- the points P1, P2, P3, P4 allow the links B1, B2 to lean together on one side downward with the descent of the arm BL4, as shown in FIG. 8B, and to straighten together upwards with the ascent of the BL4 arm.
- the points P1 to P4 and the links B1, B2 may form a parallelogram, so that the displacement distances z1, z2, z3 of the points E1, E2, E3 are essentially the same.
- the assembly of a system based on the operating principle shown in FIGS. 8A, 8B makes it possible to obtain a greater amplitude of movement, that is to say that the links B1, B2 can perform an angle of rotation greater than 90 °, even up to 360 °, so that the lever arm BL4 can descend even lower, with a distance zl up to twice the length of the rods B1, B2.
- the construction of the system would be simplified, since the points PI, P2 may be only simple ball joints, instead of the actual pivots, and the lever arm effect is obtained both downward and upward .
- the principle of operation of the lever L4 can advantageously be implemented in the context of the SYS1 to SYS5 systems described with reference to FIGS. 3 to 7, replacing the operating principle of the lever L3 according to FIG.
- FIG. 9 represents the operating principle of a lever L5 according to another embodiment of the invention.
- the lever L5 comprises a lever arm BL5, two links Bl, B2 and two support points ⁇ , PA2 '.
- the arm BL5 has three force application points E1, E2, E3.
- An angle a2 (alpha 2) is formed between the points E1, E3, E2, the points E1, ⁇ 3 ', E2 not being aligned, 90 ° ⁇ a2 ⁇ 180 °.
- the lever arms BL4, BL5 can then drive a rotating shaft output (not shown) continuously.
- the rotation shaft can then be located at the point P3, the link B1 thus functions as a half-shaft DA1, shown in FIG. 3.
- the rotation shaft can be connected to the lever arm in a way of embodiment shown in relation with FIGS. 3 to 7.
- a third link can also be mounted between the points P1, P3, in parallel with the link B1, the points P3 of the links B1, B3 being mounted on the rotation shaft at through freewheels mounted in opposition.
- the extension EV4 actuates the two links Bl, B3 at the same time, the descent of the links B1, B3 driving the shaft in rotation through a link B1 or B3, and the raising of the links B1, B3 driving the shaft in rotation through the other link B3 or Bl.
- the points El, E3, E2 of the lever arm are not aligned, the angle formed between them being between 90 ° and 180 °.
- the ends of a plurality of main arms are connected in series, i.e. the second end (E2 or E3) of a first arm is connected to the first end (E1). a second arm, etc.
- the force is then multiplied further because the force output of the first main arm is the input force of the second arm, and so on, which would give a considerable power output of the last arm relative to the input force of the first arm.
- the distances z1, z3 are preferably substantially equal for all the arms in series.
- the force augmentation systems according to the various embodiments of the invention described herein can be used in various applications, for example to increase the pedaling force of a pedaling system (bicycle, tricycle, quadricycle, etc.), to provide electricity for an electric car or for any other means of transport / displacement, wind turbines, power stations, electricity, for a building, etc.
- a pedaling system bicycle, tricycle, quadricycle, etc.
- the power source is not necessarily a motor, but can be the input pedaling by a user on a exercise bike to generate electricity or run a machine, for example.
- the energy destination is not necessarily a generator, but can be any application that uses the rotation of a tree, such as a bicycle, a boat or airplane propeller, etc.
- an alternative to the lever arm BS1 shown in FIG. 4 is to arrange a lever arm so that the counterforce F4 is applied downward on the point P4, in order to lower the lever. fulcrum corresponding to the force F2 '.
- the points PI to P4, P5 to P8 are not necessarily arranged in parallelogram shape but can be arranged trapezoidal, X, rectangle, square, diamond, etc..
- FIG 10 shows the operating principle of a lever L6 according to another embodiment of the invention.
- the lever L6 comprises a lever arm BL6 with the three force application points E1, E2, E3 and two links B1, B2.
- the link B1 comprises a point PI at its upper end and located in a vacuum of the lever arm BL6 at the point of application E3.
- the link B2 comprises a point P2 at its upper end and also located in a vacuum of the lever arm BL6 at the point of application E2.
- the link B1 comprises a point P3 at its lower end, fixed on a support SP, bearing point ⁇ and allowing the link B1 to rotate.
- the link B2 comprises a point P4 at its lower end, fixed on the support SP, bearing point PA2 'and allowing the rod B2 to rotate.
- Each link B1, B2 comprises an extension ⁇ , B2 'respectively, which come into contact with each other at a support point PA5.
- the extension ⁇ can end in the form of U or have a void that receives the stem of the end B2 '.
- An angle a3 (alpha 3) is formed between the links B1, B2 which form a kind of triangle with the lever arm BL6. The angle a3 varies with the movement of the lever arm, for example between 45 ° and 10 °.
- the descent of the arm BL6 presses the points PI, P2 which causes the pivoting of the links B1, B2 around the points P3, P4.
- the fulcrum PA5 approaches the point P3 in the U and there is a force downward.
- the raising of the arm BL6 raises the points PI, P2 which causes the pivoting of the rods B1, B2 around the points P3, P4.
- the fulcrum PA5 moves away from the point P3 in U and there is a force upwards.
- the lever arm BL6 remains substantially parallel during its movement, and a second lever arm can be implemented, as previously described, as well as a power source, an output shaft, and so on.
- this embodiment is not limited by the shape of the ends ⁇ , B2 'at least they come into contact with each other causing the pivoting of their respective links.
- the extensions ⁇ , B2 ' can be telescopic in order to have identical lengths during any movement.
- the point P3 and the end ⁇ can have an angle differ from 180 ° with respect to each other, and likewise for the point P4 and the end B2 '.
- FIG 11 shows the operating principle of a lever L7 according to another embodiment of the invention.
- the lever L7 comprises a lever arm BL7 with the three force application points E1, E2, E3 and three links B1, B2, B2 ".
- the link B1 comprises a point P1 at its upper end and situated in a vacuum of lever arm BL7 at the point of application E3
- the link B2 comprises a point P2 at its upper end, the point P2 being fixed on the lever arm BL7 at the point of application E2 .
- the links B1, B2 are grown, and the points of application E2, E3 are brought closer to one another with respect to the other embodiments.
- the link B1 comprises a point P3 at its lower end, fixed on a support SP, bearing point ⁇ and allowing the link B1 to rotate.
- the link B2 comprises a point P4 at its lower end, fixed on the support SP, bearing point PA2 and allowing the rod B2 to rotate.
- the link B1 comprises an extension ⁇ , which comes into contact with the link B2 "(instead of the link B2 comprising an extension B2 ', as illustrated in connection with FIG. 10), link B2 "being fixed to support SP at a point P5 bearing point PA2", contact between end ⁇ and link B2 "forming a fulcrum PA5.
- Two return arms BRI, BR2 are coupled at one end to the points P4, P5 respectively of the links B2, B2 ", and at another end to a connecting axis AL by means of the ball joints P6, P7 respectively. is thus shorter, less bulky, lighter, more rigid, and less restrictive for the other parts it leads.
- the BRI, BR2 return arms can be replaced by pinions, and the linkage axis AL can be replaced by a chain or a toothed belt to transmit the movement of the point P5 to point P4.
- the links B1, B2 do not grow, the points P4, P5 being farther apart from each other and the connecting axis AL being longer.
- the point P2 is then at the other side of the point P1.
- the force application point E1 is on the other side (from left to right points E2, E3, El).
- the link B1 can be fixed on the lever arm at a fixed point, the link B2 being fixed on the lever arm in a vacuum, with a link B1 "which comes into contact with the lower end B2 'of the link B2 to form the fulcrum PA5, the BRI deflection arm being fixed to the point of rotation of the link B1 ".
- the system would be designed for the desired application, with the appropriate materials and dimensions. For example, there may be parts made of steel, aluminum, plastic, carbon, composite materials, etc. depending on resistance, friction, wear, costs, etc. desired.
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Abstract
The present invention relates to a force-increasing system (SYS1), comprising: at least one first fulcrum (PA1', P3, P7, BT2, BT4) and one second fulcrum (PA2', P4, P8, BT2, BT4); at least one first lever arm (BP1, BP2); an energy source (SE1) configured to move the arm at least from a first position into a second position; at least one first link rod (B1) and one second link rod (B2) which accompany the movement of the lever arm and which are connected to the lever arm and to the fulcrums; an output rotation shaft (AR1) connected to the arm and configured to be pivoted about its axis at least during the movement of the first arm from the first position into the second position; and means (BP2, PL1, CA1) for moving the first arm from the second position into the first position.
Description
SYSTEME D'AUGMENTATION DE FORCE FORCE INCREASE SYSTEM
La présente invention concerne un système d'augmentation de force comprenant un bras de levier. The present invention relates to a force augmentation system comprising a lever arm.
Le domaine technique de l'invention concerne les systèmes mécaniques qui utilisent la force d'un levier pour augmenter leurs rendements. The technical field of the invention relates to mechanical systems that use the force of a lever to increase their yields.
Un levier est une « machine simple », connu depuis des milliers d'années, et peut être utilisé soit pour amplifier un mouvement, soit pour amplifier un effort. A lever is a "simple machine", known for thousands of years, and can be used either to amplify a movement or to amplify an effort.
Les figures 1A et 1B représentent des principes de fonctionnement des leviers qui seront appliqués ultérieurement dans le système selon l'invention. Les leviers sont traditionnellement regroupés dans trois classes, selon l'agencement de leur point d'appui et les forces en entrée et en sortie. La figure 1A montre un levier Ll de la première classe (« levier inter-appui »), et la figure 1B montre un levier L2 de la deuxième classe (« levier inter-résistant). Les leviers de la troisième classe (« levier inter-moteur ») ne sont pas concernés ici. FIGS. 1A and 1B show operating principles of the levers which will be applied later in the system according to the invention. The levers are traditionally grouped into three classes, according to the arrangement of their fulcrum and the input and output forces. Figure 1A shows a lever Ll of the first class ("inter-support lever"), and Figure 1B shows a lever L2 of the second class ("inter-resistant lever). The levers of the third class ("inter-engine lever") are not concerned here.
A la figure 1A, le levier Ll comprend : un bras de levier BL1 ayant trois points d'application de force El, E2, E3, un poids P (résistance), et un point d'appui PAl. Pour les leviers de la première classe, le point El correspond au point d'application d'une force motrice Fl (aussi appelée « effort » ou « force en entrée ») vers le bas à une extrémité du bras. Le point E2 correspond au point d'application d'une force résultante F2 (aussi appelée « mouvement » ou « force en sortie ») appliquée au poids P situé à l'autre extrémité du bras afin de soulever le poids. Le point E3 correspond au point d'application d'une « force d'appui » F3 à cause des forces Fl, F2 sur le point d'appui PAl disposé entre les deux extrémités du bras. La distance entre les points El, E2 est D12, la distance entre les points El, E3 est D13, et la distance entre les points E2, E3 est D23, afin que D12 = D13 + D23. In FIG. 1A, the lever L1 comprises: a lever arm BL1 having three force application points E1, E2, E3, a weight P (resistance), and a bearing point PA1. For the levers of the first class, the point El corresponds to the point of application of a driving force F1 (also called "force" or "input force") down to one end of the arm. The point E2 corresponds to the point of application of a resultant force F2 (also called "movement" or "output force") applied to the weight P located at the other end of the arm in order to lift the weight. The point E3 corresponds to the point of application of a "support force" F3 because of the forces F1, F2 on the support point PA1 disposed between the two ends of the arm. The distance between the points E1, E2 is D12, the distance between the points E1, E3 is D13, and the distance between the points E2, E3 is D23, so that D12 = D13 + D23.
L'effet du levier dépend des distances entre les points El, E2, E3, et les forces Fl, F2, donnant l'équation de rapport de force suivante : The effect of the lever depends on the distances between the points E1, E2, E3, and the forces F1, F2 giving the following force ratio equation:
Fl * D13 = F2 * D23 [équation 1] Fl * D13 = F2 * D23 [Equation 1]
(chaque force est multipliée par sa distance au point d'appui PAl) (each force is multiplied by its distance from the point of support PAl)
La distance de déplacement verticale zl, z2 de chaque point El, E2 dépend du rapport des distances D13, D23, afin que zl/z2 = D13/D23. La distance de déplacement verticale zl peut être supérieure, égale, ou inférieure à la distance de
déplacement verticale z2, mais en général, les valeurs zl, D13 sont supérieures aux valeurs z2, D23 afin d'obtenir l'effet du bras de levier). The vertical displacement distance z1, z2 of each point E1, E2 depends on the ratio of the distances D13, D23, so that z1 / z2 = D13 / D23. The vertical displacement distance zl may be greater than, equal to, or less than the distance of vertical displacement z2, but in general, the values zl, D13 are greater than the values z2, D23 in order to obtain the effect of the lever arm).
A la figure 1B, le levier L2 comprend : un bras de levier BL2 ayant trois points d'application de force El, E2, E3, un poids P (résistance), et un point d'appui PA2. Pour les leviers de la deuxième classe, le point El correspond au point d'application d'une force motrice FI' vers le bas à une extrémité du bras. Ici, le point E2 correspond au point d'application d'une « force de soulèvement » F2' vers le haut au point d'appui PA2 disposé à l'autre extrémité du bras, et le point E3 correspond au point d'application d'une force résultante F3' appliquée vers le bas entre les deux extrémités du bras. (Ici, le poids P est connecté au point E3 par un système de poulies PS afin de montrer les forces motrices Fl, FI' dans le même sens.) La distance entre les points El, E2 est D12, la distance entre les points El, E3 est D13, et la distance entre les points E2, E3 est D23, afin que D12 = D13 + D23. In FIG. 1B, the lever L2 comprises: a lever arm BL2 having three force application points E1, E2, E3, a weight P (resistance), and a bearing point PA2. For the levers of the second class, the point El corresponds to the point of application of a driving force FI 'down to one end of the arm. Here, the point E2 corresponds to the point of application of a "raising force" F2 'upwards at the bearing point PA2 disposed at the other end of the arm, and the point E3 corresponds to the point of application of the a resultant force F3 'applied downwards between the two ends of the arm. (Here, the weight P is connected to the point E3 by a system of pulleys PS in order to show the driving forces Fl, FI 'in the same direction.) The distance between the points E1, E2 is D12, the distance between the points El , E3 is D13, and the distance between the points E2, E3 is D23, so that D12 = D13 + D23.
L'effet du levier dépend des distances entre les points El, E2, E3, et les forces Fl, F3, donnant l'équation de rapport de force suivante : The effect of the lever depends on the distances between the points E1, E2, E3, and the forces F1, F3, giving the following force ratio equation:
F1'*D12 = F3'*D23 [équation 2] F1 '* D12 = F3' * D23 [Equation 2]
(De même, chaque force est multipliée par sa distance au point d'appui PA2). (Similarly, each force is multiplied by its distance to the point of support PA2).
La distance de déplacement verticale zl, z3 de chaque point El, E3 dépend du rapport des distances D12, D23, afin que zl/z3 = D12/D23. La distance zl est toujours supérieure à la distance z3. The vertical displacement distance z1, z3 of each point E1, E3 depends on the ratio of distances D12, D23, so that z1 / z3 = D12 / D23. The distance z1 is always greater than the distance z3.
Il serait souhaitable de trouver un système de leviers qui augmente la force en entrée d'un levier pour fournir une force multipliée en sortie. It would be desirable to find a lever system that increases the input force of a lever to provide a multiplied force output.
Des modes de réalisation de l'invention concernent un système d'augmentation de force comprenant : au moins un premier point d'appui et un deuxième point d'appui ; au moins un premier bras de levier comprenant un point d'application d'une force motrice situé à une première extrémité du bras de levier, un point d'application du point d'appui situé à la seconde extrémité du bras de levier, et un point d'application d'une force résultante situé entre les deux extrémités du bras de levier ; une source d'énergie reliée au point d'application de la force motrice et configuré pour déplacer le premier bras au moins d'une première position à une deuxième position ; au moins une première biellette et une seconde biellette qui suivent le déplacement du bras de levier ; la première biellette comprenant une première extrémité reliée au point d'application de la force résultant et une seconde extrémité relié au premier point d'appui, et la seconde biellette comprenant une première extrémité reliée au point
d'application du point d'appui et une seconde extrémité relié au deuxième point d'appui ; un arbre de rotation en sortie relié au premier bras et configuré à être pivoté autour de son axe au moins pendant le déplacement du premier bras de la première position à la deuxième position ; et des moyens pour déplacer le premier bras de la deuxième position à la première position. Embodiments of the invention provide a force augmentation system comprising: at least a first fulcrum and a second fulcrum; at least one first lever arm having a driving force application point at a first end of the lever arm, a point of application of the fulcrum at the second end of the lever arm, and a a point of application of a resultant force located between the two ends of the lever arm; a power source connected to the driving force application point and configured to move the first arm at least from a first position to a second position; at least a first link and a second link that follow the movement of the lever arm; the first link having a first end connected to the point of application of the resulting force and a second end connected to the first fulcrum, and the second link having a first end connected to the point; applying the fulcrum and a second end connected to the second fulcrum; an output rotation shaft connected to the first arm and configured to be pivoted about its axis at least during movement of the first arm from the first position to the second position; and means for moving the first arm from the second position to the first position.
Selon un mode de réalisation, les moyens pour déplacer le premier bras principal de la deuxième position à la première position comprennent un deuxième bras de levier comprenant : un point d'application d'une force motrice situé à une première extrémité du bras de levier, un point d'application du point d'appui situé à la seconde extrémité du bras de levier, et un point d'application d'une force résultante situé entre les deux extrémités du bras de levier ; une source d'énergie reliée au point d'application de la force motrice et configuré pour déplacer le deuxième bras au moins d'une première position à une deuxième position ; au moins une première biellette et une seconde biellette qui suivent le déplacement du bras de levier ; la première biellette comprenant une première extrémité reliée au point d'application de la force résultant et une seconde extrémité relié au premier point d'appui, et la seconde biellette comprenant une première extrémité reliée au point d'application du point d'appui et une seconde extrémité relié au deuxième point d'appui ; un arbre de rotation en sortie relié au deuxième bras et configuré à être pivoté autour de son axe au moins pendant le déplacement du deuxième bras de la première position à la deuxième position ; et des moyens pour déplacer le deuxième bras de la deuxième position à la première position. According to one embodiment, the means for moving the first main arm of the second position to the first position comprise a second lever arm comprising: a point of application of a driving force located at a first end of the lever arm, a point of application of the fulcrum at the second end of the lever arm, and a point of application of a resultant force located between the two ends of the lever arm; a power source connected to the driving force application point and configured to move the second arm at least from a first position to a second position; at least a first link and a second link that follow the movement of the lever arm; the first link having a first end connected to the point of application of the resulting force and a second end connected to the first fulcrum, and the second link comprising a first end connected to the point of application of the fulcrum and a second end connected to the second fulcrum; an output rotation shaft connected to the second arm and configured to be pivoted about its axis at least during movement of the second arm from the first position to the second position; and means for moving the second arm from the second position to the first position.
Selon un mode de réalisation, les deuxièmes extrémités des biellettes sont montées sur un chariot comprenant des roues tenues entre un rail supérieur et un rail inférieur, le chariot étant configuré pour se déplacer avec le changement de position du bras. According to one embodiment, the second ends of the links are mounted on a carriage comprising wheels held between an upper rail and a lower rail, the carriage being configured to move with the change of position of the arm.
Selon un mode de réalisation, le rail supérieur et le rail inférieur ont une portion inclinée qui fait remonter et redescendre au moins une partie du chariot pendant son déplacement. According to one embodiment, the upper rail and the lower rail have an inclined portion which makes up and down at least a portion of the carriage during its movement.
Selon un mode de réalisation, les premières extrémités des biellettes sont montées sur une pièce qui comprend un galet sur roulement qui appuie contre le support avec le déplacement du bras principal, empêchant le bras principal de se déplacer horizontalement.
Selon un mode de réalisation, une biellette comprend en outre une excroissance en forme de came agencée sur sa première extrémité afin que la rotation autour de la première extrémité fasse appuyer l'excroissance sur la face inférieure du bras afin de le remonter légèrement et le faire pivoter autour d'un point de rotation. According to one embodiment, the first ends of the links are mounted on a part which comprises a rolling roller which presses against the support with the movement of the main arm, preventing the main arm from moving horizontally. According to one embodiment, a linkage further comprises a cam-shaped protrusion arranged on its first end so that the rotation around the first end causes the protrusion to press against the lower face of the arm in order to slightly raise it and to make it rotate around a point of rotation.
Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre un bras de soulèvement comprenant : une première extrémité reliée au point d'application de la force motrice du bras de levier, une autre extrémité qui vient en contact avec la seconde extrémité d'une des biellettes, et un point d'appui entre les deux extrémités ; le déplacement du bras de levier principal agissant sur le bras de soulèvement afin d'appliquer une contre-force qui agit sur la biellette et en conséquence sur le bras de levier principal. According to one embodiment, the system further comprises a lifting arm comprising: a first end connected to the point of application of the driving force of the lever arm, another end which comes into contact with the second end of one of the tie rods, and a fulcrum between the two ends; moving the main lever arm acting on the lifting arm to apply a counterforce that acts on the link and consequently on the main lever arm.
Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre des galets sur roulement montés sur le point d'application de la force motrice du bras de levier, et une came comprenant un bord qui vient en contact avec les galets sur roulement et configurée pour tourner autour d'un arbre de rotation sous l'effet de la source d'énergie ; afin que la source d'énergie fasse tourner la came, qui appuie contre les galets sur roulement, qui font déplacer le bras de levier de la première position à la deuxième position. According to one embodiment, the system further comprises rollers mounted on the point of application of the driving force of the lever arm, and a cam having an edge which comes into contact with the rollers on a bearing and configured to rotate. around a rotating shaft under the effect of the energy source; so that the energy source rotates the cam, which presses against the rollers on the bearing, which move the lever arm from the first position to the second position.
Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre : des galets sur roulement montés sur la deuxième extrémité du bras de levier, et une came comprenant un bord qui vient en contact avec les galets sur roulement et configurée pour tourner autour de l'arbre de rotation en sortie ; afin que le déplacement du bras de levier de la première position à la deuxième position fasse appuyer les galets sur roulement contre la came, qui fait tourner l'arbre de rotation. According to one embodiment, the system further comprises: rollers mounted on the second end of the lever arm, and a cam having an edge that contacts the rollers on a bearing and configured to rotate around the shaft rotating output; so that the movement of the lever arm from the first position to the second position causes the rollers to bear against the cam, which rotates the rotation shaft.
Selon un mode de réalisation, les galets sur roulement sont montés sur un chariot qui coulisse sur un rail sur une extrémité du bras de levier. According to one embodiment, the rollers are mounted on a carriage which slides on a rail on one end of the lever arm.
Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre une roue demi- dentée reliée à l'arbre de rotation de sortie, et un cadre relié au point d'application de la force résultante du bras de levier, qui entoure la roue et qui comprend des dents de chaque côté vertical, les dents de la roue s'engagent avec les dents du cadre d'un seul coté à la fois ; afin que le déplacement du bras de levier entre la première position et deuxième position, et entre la deuxième position et la première position en alternance fasse tourner la roue demi-dentée et l'arbre de rotation en continu.
Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre une roue demi- dentée reliée à la source d'énergie, et un cadre relié au point d'application de la force motrice du bras de levier, qui entoure la roue et qui comprend des dents de chaque côté vertical, les dents de la roue s'engagent avec les dents du cadre d'un seul coté à la fois ; afin que la rotation de la roue dentée fasse déplacer le bras de levier entre la première position et la deuxième position, et entre la deuxième position et la première position en alternance. According to one embodiment, the system further comprises a half-toothed wheel connected to the output rotation shaft, and a frame connected to the point of application of the resulting force of the lever arm, which surrounds the wheel and which includes teeth on each vertical side, the teeth of the wheel engage with the frame teeth on one side at a time; so that the movement of the lever arm between the first position and the second position, and between the second position and the first position alternately rotates the half-toothed wheel and the rotation shaft continuously. According to one embodiment, the system further comprises a half-toothed wheel connected to the energy source, and a frame connected to the point of application of the driving force of the lever arm, which surrounds the wheel and which comprises teeth on each vertical side, the teeth of the wheel engage with the frame teeth on one side at a time; so that the rotation of the toothed wheel causes the lever arm to move between the first position and the second position, and between the second position and the first position alternately.
Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre une poulie montée au-dessus du bras principal et sur l'arbre de rotation en sortie, et une poulie montée en-dessous du bras principal ; les poulies étant reliées par une chaîne ou courroie crantée attachée au bras afin que le déplacement du bras entraine les poulies en rotation dans un premier sens. According to one embodiment, the system further comprises a pulley mounted above the main arm and on the output shaft, and a pulley mounted below the main arm; the pulleys being connected by a chain or toothed belt attached to the arm so that the displacement of the arm causes the pulleys to rotate in a first direction.
Selon un mode de réalisation, l'arbre de rotation en sortie est relié à une génératrice. According to one embodiment, the output rotation shaft is connected to a generator.
Selon un mode de réalisation, les biellettes comprennent des extensions qui viennent en contact l'une avec l'autre, provoquant les pivotements de leurs biellettes respectives. According to one embodiment, the links comprise extensions that come into contact with each other, causing the pivoting of their respective links.
Selon un mode de réalisation, la longueur d'une biellette est plus petite que la longueur de l'autre biellette. According to one embodiment, the length of one link is smaller than the length of the other link.
Selon un mode de réalisation, la distance entre les premières extrémités des biellettes est plus petite que la distance entre les secondes extrémités des biellettes. According to one embodiment, the distance between the first ends of the rods is smaller than the distance between the second ends of the rods.
Selon un mode de réalisation, le système comprend au moins deux bras de levier principaux en série, la seconde extrémité du premier bras de levier étant reliée à la première extrémité du second bras de levier. According to one embodiment, the system comprises at least two main lever arms in series, the second end of the first lever arm being connected to the first end of the second lever arm.
Selon un mode de réalisation, la source d'énergie est reliée au point d'application de la force motrice du bras de levier par une biellette qui est fixée sur un ergot solidaire d'une chaîne, la chaîne étant montée autour d'un pignon supérieur et d'un pignon inférieur, afin que la source d'énergie fasse monter et descendre l'ergot, qui tire sur la biellette et en conséquence le bras de levier. According to one embodiment, the energy source is connected to the point of application of the driving force of the lever arm by a rod which is fixed on a lug integral with a chain, the chain being mounted around a pinion upper and lower gear, so that the power source up and down the lug, pulling on the rod and accordingly the lever arm.
Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre au moins une manivelle, au moins un demi-arbre, et au moins une roue libre ; la manivelle comprend une extrémité reliée au point d'application de la force résultante et l'autre extrémité reliée à une extrémité du demi-arbre, dont l'autre extrémité est fixée autour de l'arbre de rotation par l'intermédiaire de la roue libre.
Selon un mode de réalisation, le bras de levier comprend une extension verticale afin que le point d'application de la force résultant soit décalé, et la première biellette à son extrémité reliée au point d'application décalé. According to one embodiment, the system further comprises at least one crank, at least one half-shaft, and at least one freewheel; the crank comprises one end connected to the point of application of the resultant force and the other end connected to one end of the half-shaft, the other end of which is fixed around the rotation shaft via the wheel free. According to one embodiment, the lever arm comprises a vertical extension so that the point of application of the resulting force is shifted, and the first link at its end connected to the offset application point.
Selon un mode de réalisation, l'angle formé entre le point d'application de la force motrice, le point d'application décale de la force résultante qui est le sommet de l'angle, et le point d'application du point d'appui soit supérieur à 0° et inférieur à 180°. According to one embodiment, the angle formed between the point of application of the driving force, the point of application shifts the resultant force which is the vertex of the angle, and the point of application of the point of support is greater than 0 ° and less than 180 °.
Selon un mode de réalisation, l'angle formé entre le point d'application de la force motrice, le point d'application de la force résultante qui est le sommet de l'angle, et le point d'application du point d'appui soit supérieur à 90° et inférieur à 180°. According to one embodiment, the angle formed between the point of application of the driving force, the point of application of the resultant force which is the apex of the angle, and the point of application of the fulcrum is greater than 90 ° and less than 180 °.
Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre un moyen de transmission de mouvement entre les points d'appui. According to one embodiment, the system further comprises means for transmitting motion between the support points.
D'autres caractéristiques et avantages particuliers de la présente invention ressortiront de la description détaillée faite en référence aux figures dans lesquelles : Other particular features and advantages of the present invention will emerge from the detailed description given with reference to the figures in which:
- les figures 1A, 1B représentent des principes de fonctionnement des leviers classiques, FIGS. 1A and 1B show principles of operation of the conventional levers,
- la figure 2 représente le principe de fonctionnement d'un levier selon l'invention, FIG. 2 represents the operating principle of a lever according to the invention,
- la figure 3 représente une vue de côté d'un système de levier selon un premier mode de réalisation, FIG. 3 represents a side view of a lever system according to a first embodiment,
- la figure 4 représente une vue de côté d'un système de levier selon un autre mode de réalisation, FIG. 4 represents a side view of a lever system according to another embodiment,
- la figure 5 représente une vue de côté d'un système de levier selon un autre mode de réalisation, FIG. 5 represents a side view of a lever system according to another embodiment,
- la figure 6 représente une vue de côté d'un système de levier selon un autre mode de réalisation, FIG. 6 shows a side view of a lever system according to another embodiment,
- la figure 7 représente une vue de côté d'un système de levier selon un autre mode de réalisation, FIG. 7 represents a side view of a lever system according to another embodiment,
- les figures 8A, 8B représentent le principe de fonctionnement d'un autre levier selon l'invention, FIGS. 8A and 8B show the operating principle of another lever according to the invention,
- la figure 9 représente le principe de fonctionnement d'un autre levier selon l'invention, FIG. 9 represents the operating principle of another lever according to the invention,
- la figure 10 représente le principe de fonctionnement d'un autre levier selon l'invention, et FIG. 10 represents the operating principle of another lever according to the invention, and
- la figure 11 représente le principe de fonctionnement d'un autre levier selon l'invention.
La figure 2 représente le principe de fonctionnement d'un levier selon l'invention, qui peut être considéré comme une combinaison des leviers de la première classe et de la deuxième classe. - Figure 11 shows the operating principle of another lever according to the invention. FIG. 2 represents the principle of operation of a lever according to the invention, which can be considered as a combination of levers of the first class and the second class.
A la figure 2, un levier L3 comprend un bras de levier BL3, deux biellettes Bl, B2, et deux points d'appui ΡΑ , PA2'. Le bras BL3 a trois points d'application de force El, E2, E3, comme décrits en relation avec la figure 1B. Les points El, E3, E2 sont essentiellement alignés, afin de former un angle d'environ 180° entre eux. La biellette Bl ancre le point d'application de force E3 au point d'appui ΡΑ à travers des points de rotation PI, P3, et la biellette B2 ancre le point d'application du point d'appui E2 au point d'appui PA2' à travers des points de rotation P2, P4. Les points PI, P2, P3, P4 ont des distances de dl2, dl3, d24, et d34 entre eux qui permettent aux biellettes Bl, B2 de pencher ensemble d'un côté vers le bas avec la descente du bras BL3, et de se redresser ensemble vers le haut avec la remontée du bras BL3. In FIG. 2, a lever L3 comprises a lever arm BL3, two links B1, B2, and two bearing points ΡΑ, PA2 '. The arm BL3 has three force application points E1, E2, E3, as described with reference to FIG. 1B. The points E1, E3, E2 are substantially aligned to form an angle of about 180 ° between them. The link B1 anchors the force application point E3 at the fulcrum ΡΑ through points of rotation P1, P3, and the link B2 anchors the point of application of the fulcrum E2 at the support point PA2. 'through points of rotation P2, P4. The points PI, P2, P3, P4 have distances dl2, dl3, d24, and d34 between them which allow the links B1, B2 to lean together on one side downwards with the descent of the arm BL3, and to straighten together upward with the arm lift BL3.
Le levier L3 peut être considéré comme une combinaison des deux leviers Ll, L2 décrits en relation avec les figures 1A, 1B. Plus particulièrement, le levier Ll se retrouve entre les points El, ΡΑ , E2, et le levier L2 se retrouve entre les points El, E3, PA2'. The lever L3 can be considered as a combination of the two levers L1, L2 described in connection with Figures 1A, 1B. More particularly, the lever Ll is found between the points El, ΡΑ, E2, and the lever L2 is found between the points El, E3, PA2 '.
Une force motrice FM, égale à Fl + FI', appliquée au point El provoque un déplacement du bras de levier BL3 vers le bas créant l'effet de bras de levier entre les points El, E2, E3. La force F2 vers le haut, située au point P2, est retenue à travers la biellette B2 et les points P4, PA2', empêchant le bras de levier BL3 de pivoter autour du point Pl. La force F2' vers le haut, située au point P4, est aussi retenue à travers les points P4, PA2' et elle est perdue. La force F3 vers le bas, située au point ΡΑ , est aussi perdue. Enfin, la force F3' vers le bas, située au point PI, n'a pas de point d'appui empêchant sa descente, et fait descendre les biellettes Bl, B2 avec la descente du bras BL3. A driving force FM, equal to Fl + FI ', applied to the point El causes a movement of the lever arm BL3 downwards creating the lever arm effect between the points E1, E2, E3. The upward force F2 located at point P2 is retained through link B2 and points P4, PA2 ', preventing lever arm BL3 from pivoting about the point P1. The upward force F2' located at point P4, is also retained through points P4, PA2 'and is lost. The force F3 down, located at point ΡΑ, is also lost. Finally, the force F3 'downwards, located at the point P1, has no support point preventing its descent, and lowers the links B1, B2 with the descent of the arm BL3.
En conséquence, la force motrice Fl est perdue dans le système, et seulement les forces Fl', F3' sont prises en compte, avec une multiplication de force F3' au point E3 par rapport à la force Fl', comme expliqué en relation avec la figure 1B. Bien que les forces Fl, F2, F3 ne soient pas prises en compte pour les calculs, l'agencement tel que décrit permet à ce que les points El, E3 du système descendent des distances zl, z3 respectivement qui sont essentiellement les mêmes. Le point El fait un travail Tl égale à la force Fl' multipliée par la distance parcourue zl, c'est-à-dire Tl = Fl'*zl. De même, le point E3 fait un travail T3 égale à la force F3' multipliée par la distance
parcourue z3, c'est-à-dire T3 = F3'*z3. Il est donc souhaitable de réduire le travail Tl fait par exemple par une source d'énergie en réduisant la distance zl, sans réduire le travail T3 produit en sortie. As a result, the driving force F1 is lost in the system, and only the forces F1 ', F3' are taken into account, with a force multiplication F3 'at the point E3 with respect to the force F1', as explained in connection with Figure 1B. Although the forces F1, F2, F3 are not taken into account for the calculations, the arrangement as described allows the points E1, E3 of the system to descend distances z1, z3 respectively which are essentially the same. The point E1 does a work Tl equal to the force F1 'multiplied by the distance traveled z1, that is to say T1 = F1' * z1. Similarly, the point E3 does a work T3 equal to the force F3 'multiplied by the distance traveled z3, that is T3 = F3 '* z3. It is therefore desirable to reduce the work Tl made for example by a power source by reducing the distance zl, without reducing the work T3 output.
Le but est d'obtenir un système tel que la distance parcourue par une extrémité du bras de levier soit la même que la distance parcourue par l'autre extrémité du bras de levier, et que le temps pour effecteur ce parcours soit le même pour chaque extrémité, c'est-à-dire que la vitesse de déplacement au points de force El, E3 du bras de levier soit la même, tout en conservant l'effet bras de levier qui permet d'augmenter la force motrice FI' appliquée en entrée afin d'obtenir la force résultante F3' en sortie, F3' = n*Fl' (n étant un coefficient de multiplication). The goal is to obtain a system such that the distance traveled by one end of the lever arm is the same as the distance traveled by the other end of the lever arm, and that the time to perform this course is the same for each end, that is to say that the speed of movement at the points of force El, E3 of the lever arm is the same, while maintaining the lever arm effect that increases the driving force FI 'applied in input to obtain the resulting force F3 'at the output, F3' = n * Fl '(n being a multiplication coefficient).
La figure 3 représente une vue de côté d'un système SYS1 selon un premier mode de réalisation, qui met en œuvre le principe de fonctionnement du levier L3. Le système SYS1 comprend une source d'énergie SEl, deux bras de levier principaux BP1, BP2, quatre biellettes Bl, B2, B3, B4, deux manivelles Ml, M2, deux demi-arbres DA1, DA2, un arbre de rotation en sortie AR1 et une destination d'énergie GE1, montés sur un support SP. FIG. 3 represents a side view of a system SYS1 according to a first embodiment, which implements the operating principle of the lever L3. The system SYS1 comprises an energy source SE1, two main lever arms BP1, BP2, four links Bl, B2, B3, B4, two cranks Ml, M2, two half-shafts DA1, DA2, an output shaft. AR1 and a power destination GE1, mounted on a support SP.
La source d'énergie SEl est reliée au point El du bras BP1 par une biellette BL1 qui est fixée sur un ergot ERl solidaire d'une chaîne CNl. La source d'énergie SEl est également reliée au point El du bras BP2 par une biellette BL2 qui est fixée sur un ergot ER2 solidaire d'une chaîne CN2. The energy source SE1 is connected to the point El of the arm BP1 by a rod BL1 which is fixed on a lug ER1 integral with a chain CNl. The energy source SE1 is also connected to the point E1 of the arm BP2 by a link BL2 which is fixed on a pin ER2 integral with a chain CN2.
La chaîne CNl est montée autour d'un pignon supérieur PG1 et d'un pignon inférieur PG2, tandis que la chaîne CN2 est montée autour d'un pignon supérieur PG3 et d'un pignon inférieur PG4. Les éléments CN2, PG3, PG4 ne sont pas montrés ici car ils sont situés derrière les éléments CN l, PG1, PG2 et alignés axialement avec ces derniers. The chain CN1 is mounted around a top gear PG1 and a lower gear PG2, while the chain CN2 is mounted around a top gear PG3 and a lower gear PG4. The elements CN2, PG3, PG4 are not shown here because they are located behind the CN elements 1, PG1, PG2 and aligned axially with them.
Les ergots ERl, ER2 sont montés de telle sorte que quand l'un est au point haut, l'autre est au point bas, et vice versa. Des cales (non-montrées) peuvent être positionnées entre les pignons PG1, PG2 et PG3, PG4 afin de guider correctement les chaînes CN l, CN2 respectivement autour des pignons. Les pignons supérieurs PG1, PG3 sont montés sur leurs propres arbres de rotation, tandis que les pignons inférieurs PG2, PG4 sont montés sur un arbre entraîné en rotation par la source d'énergie SEl. The lugs ER1, ER2 are mounted so that when one is at the high point, the other is at the low point, and vice versa. Shims (not shown) can be positioned between the PG1, PG2 and PG3, PG4 pinions to properly guide the CN, CN2 chains around the pinions respectively. The upper gears PG1, PG3 are mounted on their own rotation shafts, while the lower gears PG2, PG4 are mounted on a shaft driven in rotation by the power source SE1.
En conséquence, la source d'énergie SEl fait monter et descendre les biellettes BL1, BL2 en alternance qui, pendant leur descente, tirent le bras principal BP1, BP2 respectivement vers le bas.
Les biellettes Bl, B2, B3, B4 ont chacune une première extrémité reliée aux bras BP1, BP2 par des points PI, P2, P5, P6, et une seconde extrémité reliée au support SP par des points P3, P4, P7, P8 respectivement, comme il a été décrit en relation avec la figure 2. Chaque point PI à P8 est constitué d'un arbre monté sur roulement permettant à la biellette d'osciller librement, l'arbre et la biellette étant solidaires. En outre, les roulements des points PI, P2 sont maintenus dans un boitier BT1 fixé au bras BP1, les roulements des points P3, P4 sont maintenus dans un boitier BT2 fixé au support SP, les roulements des points P5, P6 sont maintenus dans un boitier BT3 fixé au bras BP2 et les roulements des points P7, P8 sont maintenus dans un boitier BT4 fixé au support SP. As a result, the energy source SE1 moves up and down the links BL1, BL2 alternately which, during their descent, pull the main arm BP1, BP2 respectively downwards. The links B1, B2, B3, B4 each have a first end connected to the arms BP1, BP2 by points P1, P2, P5, P6, and a second end connected to the support SP by points P3, P4, P7, P8 respectively , as described with reference to FIG. 2. Each point PI to P8 consists of a shaft mounted on a bearing allowing the rod to oscillate freely, the shaft and the rod being secured. In addition, the bearings of the points PI, P2 are maintained in a housing BT1 fixed to the arm BP1, the bearings of the points P3, P4 are held in a housing BT2 fixed to the support SP, the bearings of the points P5, P6 are maintained in a BT3 casing fixed to the arm BP2 and the bearings of the points P7, P8 are held in a BT4 box fixed to the support SP.
Les points PI, P5 sont reliés à l'extrémité inférieure de la manivelle Ml, M2 dont l'autre extrémité est fixée à une extrémité du demi-arbre DAl, DA2. L'autre extrémité du demi-arbre DAl, DA2 est fixée autour de l'arbre de rotation ARl par l'intermédiaire d'une roue libre (non-montrée ici). (Alternativement, au lieu d'attacher les extrémités des manivelles Ml, M2 directement aux biellettes Bl, B3, elles peuvent être attachées directement au bras de levier BP1, BP2, ou sur les boîtiers BT1, BT3. De préférence, les points d'attache des manivelles sont alignées verticalement avec les points PI, P5, afin de profiter au maximum de la force résultante F3' produite au point E3.) The points PI, P5 are connected to the lower end of the crank Ml, M2 whose other end is attached to one end of the half-shaft DA1, DA2. The other end of the half-shaft DA1, DA2 is fixed around the rotation shaft AR1 via a freewheel (not shown here). (Alternatively, instead of attaching the ends of the cranks Ml, M2 directly to the rods B1, B3, they can be attached directly to the lever arm BP1, BP2, or on the housings BT1, BT3. cranks are vertically aligned with the points P1, P5, in order to make the most of the resulting force F3 'produced at E3.)
Un premier plateau PT1 est monté sur l'arbre de rotation ARl, et relié à une destination d'énergie GE1, par exemple une génératrice, à travers un deuxième plateau PT2 et une chaîne CN3. Le plateau PT2 a un diamètre plus petit que le diamètre du plateau PT1 pour augmenter la vitesse de rotation. A first plate PT1 is mounted on the rotation shaft AR1, and connected to a power destination GE1, for example a generator, through a second plate PT2 and a chain CN3. The plate PT2 has a smaller diameter than the diameter of the plate PT1 to increase the speed of rotation.
Le bras principal BP1, les biellettes Bl, B2, la manivelle Ml et le demi-arbre DAl forment un premier sous-ensemble SS1, et le bras principal BP2, les biellettes B3, B4, la manivelle M2 et le demi-arbre DA2 forment un deuxième sous-ensemble SS2, monté de la même manière. The main arm BP1, the rods B1, B2, the crank Ml and the half-shaft DA1 form a first subassembly SS1, and the main arm BP2, the links B3, B4, the crank M2 and the half-shaft DA2 form a second subset SS2, mounted in the same way.
Les deux sous-ensembles SS1, SS2 sont reliés de façon à ce que la descente d'un sous-ensemble provoque la remontée de l'autre, et vice-versa. Dans ce mode de réalisation, un moyen de connexion comprenant un câble CA1 monté sur une poulie PLI, montée elle-même sur le support SP, assure la liaison entre les deux sous- ensembles. Une extrémité du câble CA1 est connectée au point E2 du bras principal BP1, et l'autre extrémité du câble CA1 est connectée au point E2 du bras principal BP2.
En résumé, la source d'énergie SE1 est mise en marche et tire le bras principal BPl vers le bas, créant l'effet de bras de levier entre les points El, E2, E3 avec des forces FI', F2', F3' respectives. La force F2' vers le haut est retenue à travers la biellette B2 et le point P4, empêchant le bras de levier BPl de pivoter autour du point Pl. La force F3' n'a pas de point d'appui empêchant sa descente, et fait descendre les biellettes Bl, B2. Le bras de levier BPl, en son point E3, tire sur la manivelle Ml et sur le demi-arbre DA1, faisant tourner l'arbre de rotation AR1 et ensuite les plateaux PT1, PT2. En outre, le câble CA1 fait remonter le bras principal BP2 en même temps. The two subsets SS1, SS2 are connected so that the descent of one subset causes the rise of the other, and vice versa. In this embodiment, a connection means comprising a cable CA1 mounted on a pulley PLI, itself mounted on the support SP, provides the connection between the two subassemblies. One end of the cable CA1 is connected to the point E2 of the main arm BP1, and the other end of the cable CA1 is connected to the point E2 of the main arm BP2. In summary, the power source SE1 is turned on and pulls the main arm BPl downward, creating the lever arm effect between the points E1, E2, E3 with forces FI ', F2', F3 ' respectively. The upward force F2 'is held through the link B2 and the point P4, preventing the lever arm BP1 from pivoting about the point P1. The force F3' has no fulcrum preventing its descent, and down the links Bl, B2. The lever arm BP1, at its point E3, pulls the crank Ml and the half shaft DA1, rotating the rotation shaft AR1 and then the trays PT1, PT2. In addition, the cable CA1 raises the main arm BP2 at the same time.
Ensuite, la source d'énergie SE1 tire le bras principal BP2 vers le bas, ce qui fait descendre les biellettes B3, B4. Le bras de levier BP2, en son point E3, tire sur la manivelle M2 qui fait tourner l'axe de rotation AR1 et ensuite les plateaux PT1, PT2, et tire sur le câble GAI, faisant remonter le bras principal BPl. Then, the energy source SE1 pulls the main arm BP2 down, which lowers the links B3, B4. The lever arm BP2, at its point E3, pulls on the crank M2 which rotates the axis of rotation AR1 and then the trays PT1, PT2, and pulls the cable GAI, raising the main arm BPl.
Les systèmes remontent et redescendent en alternance, faisant tourner l'arbre de rotation AR1 tour à tour. Le point El descend d'une distance zl, et le point E3 descend d'une distance z3. La force FI' en entrée donne une force F3' en sortie. The systems move up and down alternately, rotating the AR1 rotation shaft in turn. The point El goes down by a distance zl, and the point E3 goes down by a distance z3. The force FI 'at the input gives a force F3' at the output.
Les distances entre les points El, E2, E3 peuvent être calculées pour optimiser les forces, selon les contraintes (matériaux, mécanique, la source d'énergie disponible, etc.) du système et la surface disponible pour l'accueillir. The distances between the points E1, E2, E3 can be calculated to optimize the forces, according to the constraints (materials, mechanics, the available energy source, etc.) of the system and the surface available to accommodate it.
Il a été constaté qu'il est avantageux qu'une biellette soit légèrement plus courte que l'autre, et que la distance entre leurs points d'attache soit aussi légèrement plus petite d'un côté que de l'autre. Par exemple, la distance dl3 entre les points PI, P3 est de quelques millimètres ou centimètres (selon la taille du système) plus petite que la distance d24 entre les points P2, P4, et la distance dl2 entre les points PI, P2 est de quelques millimètres ou centimètres plus petite que la distance d34 entre les points P3, P4, ce qui forme un trapèze au lieu d'un parallélogramme. It has been found advantageous that one rod is slightly shorter than the other, and that the distance between their attachment points is also slightly smaller on one side than the other. For example, the distance dl3 between the points P1, P3 is a few millimeters or centimeters (depending on the size of the system) smaller than the distance d24 between the points P2, P4, and the distance d12 between the points P1, P2 is a few millimeters or centimeters smaller than the distance d34 between the points P3, P4, which forms a trapezium instead of a parallelogram.
En résumé, dl3 < d24 et/ou dl2 < d34. Ceci aide le système à descendre plus facilement, car contrairement au parallélogramme, qui donne des distances zl, z3 égales mais nécessite soit plus de force FI', soit un bras de levier plus long (donc plus solide et encombrant), le trapèze est plus compact et léger. Avec ce constat, l'Homme du métier saurait expérimenter avec les différentes distances dl2, dl3, d23, d34, même de façon empirique, pour trouver une solution qui convienne à une mise en œuvre donnée. In summary, dl3 <d24 and / or dl2 <d34. This helps the system to go down more easily, because unlike the parallelogram, which gives equal distances zl, z3 but requires either more force FI ', or a longer lever arm (thus more solid and bulky), the trapezium is more compact and lightweight. With this observation, the skilled person can experiment with different distances dl2, dl3, d23, d34, even empirically, to find a solution that is suitable for a given implementation.
Par contre, cette différence de longueurs fait que le bras principal ne descend plus parfaitement parallèlement à lui-même, le point El ayant une distance de
déplacement zl plus grande que la distance de déplacement z3 du point E3, ce qui fait perdre en puissance. On the other hand, this difference in lengths makes that the main arm does not descend perfectly parallel to itself, the point El having a distance of displacement zl greater than the displacement distance z3 of the point E3, which makes lose in power.
Pour compenser cette perte, il y a plusieurs possibilités qui peuvent être mises en œuvre indépendamment ou en combinaison : To compensate for this loss, there are several possibilities that can be implemented independently or in combination:
- allonger le bras principal, - lengthen the main arm,
- faire pivoter le bras de levier autour d'un point de rotation situé au point E2, - rotate the lever arm around a point of rotation at point E2,
- remonter les points d'appui (P3, P7) correspondant à la force F3', - raise the bearing points (P3, P7) corresponding to the force F3 ',
et/ou and or
- descendre les points d'appui (P4, P8) correspondant à la force F2'. - Lower the support points (P4, P8) corresponding to the force F2 '.
La figure 4 représente une vue de côté d'un système SYS2 selon un autre mode de réalisation, regroupant plusieurs alternatives qui peuvent être mises en œuvre indépendamment ou en combinaison. FIG. 4 represents a side view of a SYS2 system according to another embodiment, grouping several alternatives that can be implemented independently or in combination.
Le système SYS2 comprend deux bras principaux, dont l'un BP11 est montré ici, l'autre n'étant pas montré pour des raisons de clarté. Les éléments en commun avec le système de la figure 3 ont les mêmes références et ne seront pas décrits à nouveau. En outre, les moyens de connexion, décrits en relation avec la figure 3, ne seront plus montrés, pour des raisons de clarté des figures. The SYS2 system consists of two main arms, one of which is shown here, the other is not shown for reasons of clarity. The elements in common with the system of Figure 3 have the same references and will not be described again. In addition, the connection means, described in relation to Figure 3, will no longer be shown, for the sake of clarity of the figures.
Le bras principal BP11 comprend, au point El, un rail RL1 sur lequel un chariot CH1 est monté coulissant, avec des galets sur roulement GRl qui viennent en contact avec le bord d'une came CM1. La came CM1 est reliée à une source d'énergie SE2 qui la fait tourner autour d'un arbre de rotation AR2 afin que son bord appuie contre les galets sur roulement GRl du chariot CH1, faisant descendre le bras principal BP11. The main arm BP11 comprises, at the point El, a rail RL1 on which a carriage CH1 is slidably mounted, with rollers GR1 which come into contact with the edge of a cam CM1. The cam CM1 is connected to a power source SE2 which rotates it around a rotation shaft AR2 so that its edge bears against the rollers GR1 of the carriage CH1, lowering the main arm BP11.
Le bras principal comprend en outre, à l'autre extrémité (points E2, E3) deux extensions verticales EV1, EV2, leurs extrémités supérieures étant reliées entre-elles par un rail RL2. Un chariot CH2 avec des galets sur roulement GR2 est monté coulissant sur le rail RL2. Avec la descente du bras, les galets sur roulement GR2 appuient contre le bord d'une came CM2. La came CM2 tourne autour d'un arbre de rotation AR1 qui fait tourner un plateau PT3 monté sur le même arbre. Le plateau PT3 est relié par une chaîne CN4 à un plateau PT4 qui est connecté à une destination d'énergie GE2. The main arm further comprises, at the other end (points E2, E3) two vertical extensions EV1, EV2, their upper ends being connected to each other by a rail RL2. A CH2 carriage with GR2 bearing rollers is slidably mounted on the RL2 rail. With the lowering of the arm, the rollers GR2 bear against the edge of a cam CM2. The cam CM2 rotates about a rotation shaft AR1 which rotates a plate PT3 mounted on the same shaft. The tray PT3 is connected by a chain CN4 to a plate PT4 which is connected to a power destination GE2.
Le système SYS2 comprend en outre un bras de soulèvement BS1 comprenant une première extrémité Gl reliée au point El du bras principal BP11, et une autre extrémité G2 qui se loge dessous le point P3 de la biellette Bl. Le bras BS1 pivote à un point G3 autour d'un point d'appui PA3 fixé sur le support SP, comme décrit en relation
avec la figure 1A. La descente du bras principal BP11 appuie sur l'extrémité Gl du bras de soulèvement BSl qui applique au point G2 une contre-force F4 qui fait remonter légèrement le point P3, qui fait pivoter l'ensemble bras BP11 et biellettes Bl, B2 autour de point P4, relevant l'extrémité El, et en conséquence réduisant la distance zl. The SYS2 system further comprises a lifting arm BS1 comprising a first end G1 connected to the point El of the main arm BP11, and another end G2 which is housed below the point P3 of the link B1. The arm BS1 pivots at a point G3 around a point of support PA3 fixed on the support SP, as described in relation with Figure 1A. The descent of the main arm BP11 presses the end G1 of the lifting arm BS1 which applies to the point G2 a counter force F4 which slightly raises the point P3, which pivots the arm assembly BP11 and links B1, B2 around point P4, raising the end El, and accordingly reducing the distance zl.
Pour donner un exemple, et non pas de façon limitative, si la descente d'un bras principal fait tourner l'arbre AR1 de 40°, pour effecteur une rotation complète (360°) du plateau PTl avec un seul bras de levier, il faudrait faire neuf (9) aller-retour du bras (descente/remontée). Si deux bras de levier travaillent en alternance, il ne faudrait que quatre-et-demi (4.5) aller-retour. Si la source d'énergie SE1 est configurée pour entraîner les bras BP1, BP2 cent quatre-vingt fois par minute (180/minute), la vitesse du plateau PTl devient V = 180/4.5 = 40 tours/minute. La génératrice GE1 doit tourner à 1600 tours/minute pour produire 20 A (ampères) en 12 Volts. La puissance de la génératrice est P = 20 A x 12 V = 240 Watts, et elle a besoin de vingt pour cent (20%) de puissance supplémentaire pour fonctionner, soit 290 Watts. Si la longueur du demi-arbre DA1, DA2 est égale à 13 centimètres, 0.13 mètre, la force F3' au point PI est alors : To give an example, and not in a limiting way, if the descent of a main arm rotates the shaft AR1 by 40 °, to effect a complete rotation (360 °) of the plate PTl with a single lever, it should make nine (9) round trip of the arm (descent / ascent). If two lever arms work alternately, it would take only four-and-a-half (4.5) round trip. If the energy source SE1 is configured to drive the arms BP1, BP2 one hundred and eighty times per minute (180 / minute), the speed of the plate PT1 becomes V = 180 / 4.5 = 40 rpm. The GE1 generator should run at 1600 rpm to produce 20 A (amperes) at 12 volts. The power of the generator is P = 20 A x 12 V = 240 Watts, and it needs twenty percent (20%) extra power to operate, or 290 Watts. If the length of the half-shaft DA1, DA2 is equal to 13 centimeters, 0.13 meters, the force F3 'at the point PI is then:
F3' = 290/(40*0.13) = 56 N/m (Newton/mètres) F3 = 290 / (40 * 0.13) = 56 N / m (Newton / meters)
Pour un bras principal de 1.200 m, une biellette Bl de 0.230 m, une biellette B2 de 0.250 m, des distances dl2 égale à 0.099 m, et d34 égale 0.100 m, donnent zl égale à 0.120 m et z3 égale à 0.080 m sans le bras de soulèvement BSl. Avec le bras de soulèvement BSl, la différence entre zl et z3 est réduite, par exemple à zl égale à 0.085 m et z3 égale à 0.075 m. For a 1.200 m main arm, a 0.230 m link Bl, a 0.250 m link B2, distances dl2 equal to 0.099 m, and d34 equal 0.100 m, give z1 equal to 0.120 m and z3 equal to 0.080 m without the lifting arm BSl. With the lift arm BS1, the difference between z1 and z3 is reduced, for example to z1 equal to 0.085 m and z3 equal to 0.075 m.
Une force FI' de 20 N/m a été exercée au point El, et une force F3' d'environ 58 N/m a été obtenue au point E3, soit un coefficient multiplicateur d'environ trois fois. La source d'énergie SE1 de 150 Watts tournant à 320 tours/minute avec un rayon du pignon PG2 de 0.023 m et une réduction de vitesse de 1.75, soit 180 aller-retour par minute et permet d'obtenir une telle force FI' d'environ 20 N/m due au pignon de huit dents entraînant une chaîne CN 1 de quatorze maillons. A force FI 'of 20 N / m was exerted at the point El, and a force F3' of about 58 N / m was obtained at the point E3, a multiplying coefficient of about three times. The power source SE1 of 150 Watts rotating at 320 revolutions / minute with a PG2 gear radius of 0.023 m and a speed reduction of 1.75, ie 180 round trips per minute and makes it possible to obtain such a force FI 'd approximately 20 N / m due to the eight-tooth pinion driving a chain CN 1 of fourteen links.
La figure 5 représente une vue de côté d'un système SYS3 selon un autre mode de réalisation, regroupant plusieurs alternatives de mise en œuvre. FIG. 5 represents a side view of a SYS3 system according to another embodiment, grouping several implementation alternatives.
Le système SYS3 comprend deux bras principaux, dont l'un BP12 est montré ici. Le bras principal BP12 comprend, comme décrits en relation avec la figure 4, une source d'énergie SE2 reliée à une came CM1 au point El. Le bord de la came CM 1
appuie directement sur un galet sur roulement GR3 monté sur le bras principal BP12, provoquant sa descente. The SYS3 system includes two main arms, one of which is shown here. The main arm BP12 comprises, as described in connection with FIG. 4, a source of energy SE2 connected to a cam CM1 at the point El. The edge of the cam CM 1 presses directly on a bearing roller GR3 mounted on the main arm BP12, causing its descent.
Le bras principal BP12 comprend en outre, aux points E2, E3, une extension verticale EV3 qui entoure une came CM2, un plateau PT3, et un axe de rotation en sortie AR1, comme décrits en relation avec la figure 4. L'extension verticale EV3 comprend des galets sur roulement GR4 qui appuient contre le bord de la came CM2. La came CM2 tourne autour d'un arbre de rotation AR1 et fait tourner un plateau PT3 monté sur le même arbre. L'arbre est relié par une chaîne CN4 à un plateau PT4 qui est connecté à une destination d'énergie GE2. The main arm BP12 further comprises, at the points E2, E3, a vertical extension EV3 which surrounds a cam CM2, a plate PT3, and an output axis of rotation AR1, as described with reference to FIG. EV3 includes GR4 bearing rollers that press against the edge of the CM2 cam. The cam CM2 rotates around a rotation shaft AR1 and rotates a plate PT3 mounted on the same shaft. The shaft is connected by a chain CN4 to a plate PT4 which is connected to a power destination GE2.
Le système SYS3 comprend en outre un chariot CH3 sur lequel les extrémités inférieures (P3, P4) des biellettes Bl, B2 sont montées. Le chariot CH3 comprend des roues ROI tenues entre un rail supérieur RSl et un rail inférieur RIl, les extrémités des rails étant fixées par des supports SCI, SC2. Les extrémités supérieures des biellettes Bl, B2 sont montées sur une pièce qui comprend un galet sur roulement GR5 qui appuie contre le support SP lors de la descente du bras principal BP12, empêchant le bras principal BP12 de se déplacer horizontalement. The SYS3 system further comprises a carriage CH3 on which the lower ends (P3, P4) of the links B1, B2 are mounted. The carriage CH3 comprises ROI wheels held between an upper rail RS1 and a lower rail RI1, the ends of the rails being fixed by supports SCI, SC2. The upper ends of the links B1, B2 are mounted on a part which comprises a rolling roller GR5 which bears against the support SP during the descent of the main arm BP12, preventing the main arm BP12 from moving horizontally.
Le chariot CH3 se déplace horizontalement dans une direction (selon la configuration des biellettes), les roues ROI sont tenues entre les rails RSl, RIl pour empêcher tout pivotement du chariot CH3. Lors de la remontée du bras principal BP12, le chariot CH3 se déplace horizontalement dans la direction opposée. The carriage CH3 moves horizontally in one direction (depending on the configuration of the links), the ROI wheels are held between the rails RS1, R11 to prevent any pivoting of the carriage CH3. When raising the main arm BP12, the carriage CH3 moves horizontally in the opposite direction.
En outre, une excroissance PR1 en forme de came est agencée sur le point PI, qui appuie sur la face inférieure du bras BP12 (ou sur un galet de roulement monté sur le bras, non montré) avec la rotation de la biellette Bl autour du point PI afin de remonter légèrement le bras de levier et le faire pivoter autour d'un point de rotation situé au point E2. In addition, a cam-shaped protrusion PR1 is arranged on the point P1, which presses on the lower face of the arm BP12 (or on a roller mounted on the arm, not shown) with the rotation of the link B1 around the PI point to slightly raise the lever arm and rotate around a point of rotation located at point E2.
La figure 6 représente une vue de côté d'un système SYS4 selon un autre mode de réalisation, regroupant plusieurs possibilités de mises en œuvre. FIG. 6 represents a side view of a SYS4 system according to another embodiment, grouping together several possibilities of implementation.
Le système SYS4 comprend deux bras principaux, dont l'un BP13 est montré ici. Les extrémités inférieures (P3, P4) des biellettes Bl, B2 sont montées sur un chariot CH4. Le chariot CH4 comprend des roues R02 tenues entre un rail supérieur RS2 et un rail inférieur RI2, les extrémités des rails étant fixées par des supports SC3, SC4. Les rails RS2, RI2 comprennent des portions inclinées d'un angle a (alpha) dans la direction du point El. Lors de la descente du bras principal BP13, le chariot CH4 s'engage entre les portions inclinées et le point P3 commence à remonter. Le système
du chariot, les rails et l'inclinaison peuvent être conçus afin qu'il n'y ait que le point P3 qui remonte, le point P4 restant au même niveau. The SYS4 system consists of two main arms, one of which is shown here. The lower ends (P3, P4) of the links B1, B2 are mounted on a carriage CH4. The carriage CH4 comprises wheels R02 held between an upper rail RS2 and a lower rail RI2, the ends of the rails being fixed by supports SC3, SC4. The rails RS2, RI2 comprise portions inclined at an angle α (alpha) in the direction of the point El. During the descent of the main arm BP13, the carriage CH4 engages between the inclined portions and the point P3 begins to rise. . The system of the carriage, the rails and the inclination can be designed so that there is only the point P3 which goes up, the point P4 remaining at the same level.
Le système SYS4 comprend en outre un système de poulies comprenant une poulie PL2 montée au-dessus du bras principal BP13, et une poulie PL3 montée en- dessous du bras principal BP13, les poulies étant reliées par une chaîne ou courroie crantée CN5. La poulie PL2 est montée sur roue libre, et la poulie PL3 est montée sur roulement, libre en rotation autour de son axe. The system SYS4 further comprises a pulley system comprising a pulley PL2 mounted above the main arm BP13, and a pulley PL3 mounted below the main arm BP13, the pulleys being connected by a chain or toothed belt CN5. The pulley PL2 is mounted on a freewheel, and the pulley PL3 is mounted on a bearing, free to rotate about its axis.
La poulie PL2 et un plateau PT5 sont montés sur un arbre de rotation ARl, le plateau PT5 étant relié par une chaîne CN6 à un plateau PT6, relié lui-même à une destination d'énergie GE3. La chaîne CN5 est attachée au bras principal BP13 au point E3. Avec la descente du bras, la chaîne CN5 entraine les poulies PL2, PL3 et le plateau PT5 en rotation dans un premier sens. Avec la remontée du bras, les poulies PL2, PL3 sont entraînées en rotation dans le sens opposé. Une roue-libre peut être agencée entre la poulie PL2 et l'arbre de rotation ARl, afin que la rotation dans le sens opposé n'entraine pas l'arbre ARl en rotation. The pulley PL2 and a plate PT5 are mounted on a rotation shaft AR1, the plate PT5 being connected by a chain CN6 to a plate PT6, itself connected to a power destination GE3. The CN5 chain is attached to the BP13 main arm at point E3. With the descent of the arm, the chain CN5 drives the pulleys PL2, PL3 and the PT5 plate rotating in a first direction. With the raising of the arm, the pulleys PL2, PL3 are driven in rotation in the opposite direction. A freewheel may be arranged between the pulley PL2 and the rotation shaft AR1, so that rotation in the opposite direction does not cause the shaft AR1 to rotate.
La figure 7 représente une vue de côté d'un système SYS5 selon un autre mode de réalisation, regroupant plusieurs possibilités de mises en œuvre. FIG. 7 represents a side view of a SYS5 system according to another embodiment, grouping together several possibilities of implementation.
Le système SYS5 comprend deux bras principaux, dont l'un BP14 est montré ici. Un premier cadre CD1 est monté au point El du bras et entoure une première roue demi-dentée RDI. La roue RDI est montée sur un arbre de rotation AR2 entraîné en rotation par une source d'énergie SE3. Le cadre CD1 comprend des dents agencées de The SYS5 system consists of two main arms, one of which is shown here. A first frame CD1 is mounted at the point El of the arm and surrounds a first half-toothed wheel RDI. The RDI wheel is mounted on a rotation shaft AR2 rotated by a power source SE3. The frame CD1 includes arranged teeth of
1 à 2 d'une part et de 3 à 4 d'autre part. Les dents du cadre de chaque côté verticale s'engagent avec les dents de la roue RDI en alternance. La rotation en continue de l'arbre de rotation AR2 fait alors descendre et remonter le bras principal, et non simplement le descendre. 1 to 2 on the one hand and from 3 to 4 on the other hand. The frame teeth on each vertical side engage with the teeth of the RDI wheel alternately. The continuous rotation of the rotation shaft AR2 then moves down and up the main arm, and not just down.
Un second cadre CD2 est monté au point E3 du bras et entoure une seconde roue demi-dentée RD2. De même, le cadre CD2 comprend des dents agencées de 1 à A second frame CD2 is mounted at the point E3 of the arm and surrounds a second half-toothed wheel RD2. Similarly, the frame CD2 includes teeth arranged from 1 to
2 d'une part et de 3 à 4 d'autre part qui s'engagent avec les dents de la roue RD2 en alternance. La roue RD2 et un plateau PT7 sont montés sur l'arbre de rotation ARl. Le plateau PT7 est relié à un plateau PT8 par une chaîne CN7. Le plateau PT8 est relié à une destination d'énergie GE4. L'arbre de rotation ARl est alors entraîné en rotation en permanence, à la fois pendant la descente et la remontée du bras principal, et non simplement pendant la descente.
Les figures 8A, 8B représentent le principe de fonctionnement d'un levier L4 selon un autre mode de réalisation de l'invention, dans une première position (Fig. 8A) et dans une deuxième position (Fig. 8B). 2 on the one hand and from 3 to 4 on the other hand which engage with the teeth of the wheel RD2 alternately. The wheel RD2 and a plate PT7 are mounted on the rotation shaft AR1. The plate PT7 is connected to a plate PT8 by a chain CN7. The plate PT8 is connected to a power destination GE4. The rotation shaft AR1 is then rotated continuously, both during the descent and the ascent of the main arm, and not simply during the descent. Figs. 8A, 8B show the operating principle of a lever L4 according to another embodiment of the invention, in a first position (Fig. 8A) and in a second position (Fig. 8B).
Le levier L4 comprend un bras de levier BL4, deux biellettes Bl, B2 et deux points d'appui ΡΑ , PA2'. Comme décrit en relation avec les autres modes de réalisation, le bras BL4 a trois points d'application de force El, E2, E3. En outre, le bras de levier BL4 comprend une extension verticale EV4 située au point E3 et perpendiculaire au bras BL4. Un point d'application de force E3' est décalé par rapport au point E3, de préférence aligné verticalement avec ce dernier, et situé à l'extrémité de l'extension EV4. Cette extension verticale EV4 peut faire partie intégrale avec le bras de levier BL4, elle peut être une barre soudée au point E3, ou même le bras de levier peut avoir une forme triangulaire entre les points El, Ε3', E2. Un angle al (alpha 1) est formé entre les points El, Ε3', E2, un angle βΐ (beta 1) est formé entre les points El, Ε3', E3, et un angle β2 (beta 2) est formé entre les points E3, Ε3', E2. Dans le cas présent, les points El, Ε3', E2 ne sont pas alignés, c'est-à-dire que l'angle al est différent de 180°, par exemple 0° < βΚ 90°, 0° < β2 < 90°, et 0° < al < 180°. The lever L4 comprises a lever arm BL4, two links Bl, B2 and two support points ΡΑ, PA2 '. As described in connection with the other embodiments, the arm BL4 has three force application points E1, E2, E3. In addition, the lever arm BL4 comprises a vertical extension EV4 located at the point E3 and perpendicular to the arm BL4. A force application point E3 'is offset from the point E3, preferably aligned vertically with the latter, and located at the end of the extension EV4. This vertical extension EV4 can be an integral part with the lever arm BL4, it can be a bar welded to the point E3, or even the lever arm can have a triangular shape between the points El, Ε3 ', E2. An angle α1 (alpha 1) is formed between the points E1, Ε3 ', E2, an angle βΐ (beta 1) is formed between the points El, Ε3', E3, and an angle β2 (beta 2) is formed between points E3, Ε3 ', E2. In the present case, the points El, Ε3 ', E2 are not aligned, that is to say that the angle α1 is different from 180 °, for example 0 ° <βΚ 90 °, 0 ° <β2 < 90 °, and 0 ° <al <180 °.
La biellette Bl ancre le point E3' au point d'appui ΡΑ à travers les points de rotation PI, P3, et la biellette B2 ancre le point E2 au point d'appui PA2' à travers les points de rotation P2, P4. En outre, la biellette Bl empêche le bras de levier BL4 de pivoter autour des points P2, P4. Les points PI, P2, P3, P4 permettent aux biellettes Bl, B2 de pencher ensemble d'un côté vers le bas avec la descente du bras BL4, comme montré à la figure 8B et de se redresser ensemble vers le haut avec la remontée du bras BL4. Les points PI à P4 et les biellettes Bl, B2 peuvent former un parallélogramme, afin que les distances de déplacement zl, z2, z3 des points El, E2, E3 soient essentiellement les mêmes. The link B1 anchors the point E3 'at the point of support ΡΑ through the points of rotation P1, P3, and the rod B2 anchors the point E2 at the fulcrum PA2' through the points of rotation P2, P4. In addition, the link B1 prevents the lever arm BL4 from pivoting around points P2, P4. The points P1, P2, P3, P4 allow the links B1, B2 to lean together on one side downward with the descent of the arm BL4, as shown in FIG. 8B, and to straighten together upwards with the ascent of the BL4 arm. The points P1 to P4 and the links B1, B2 may form a parallelogram, so that the displacement distances z1, z2, z3 of the points E1, E2, E3 are essentially the same.
Le montage d'un système basé sur le principe de fonctionnement montré aux figures 8A, 8B permet d'obtenir une amplitude de mouvement plus grande, c'est-à-dire que les biellettes Bl, B2 peuvent effectuer un angle de rotation supérieur à 90°, même jusqu'à 360°, afin que le bras de levier BL4 puisse descendre encore plus bas, avec une distance zl jusqu'à deux fois la longueur des biellettes Bl, B2. En outre, la construction du système serait simplifiée, car les points PI, P2 peuvent n'être que des simples liaisons rotules, au lieu des pivots proprement dits, et l'effet bras de levier est obtenu aussi bien en descendant qu'en remontant. Evidemment, le principe de
fonctionnement du levier L4 peut être avantageusement mis en œuvre dans le cadre des systèmes SYS1 à SYS5 décrits en relation avec les figures 3 à 7, remplaçant le principe de fonctionnement du levier L3 selon la figure 2. The assembly of a system based on the operating principle shown in FIGS. 8A, 8B makes it possible to obtain a greater amplitude of movement, that is to say that the links B1, B2 can perform an angle of rotation greater than 90 °, even up to 360 °, so that the lever arm BL4 can descend even lower, with a distance zl up to twice the length of the rods B1, B2. In addition, the construction of the system would be simplified, since the points PI, P2 may be only simple ball joints, instead of the actual pivots, and the lever arm effect is obtained both downward and upward . Obviously, the principle of operation of the lever L4 can advantageously be implemented in the context of the SYS1 to SYS5 systems described with reference to FIGS. 3 to 7, replacing the operating principle of the lever L3 according to FIG.
La figure 9 représente le principe de fonctionnement d'un levier L5 selon un autre mode de réalisation de l'invention. FIG. 9 represents the operating principle of a lever L5 according to another embodiment of the invention.
Le levier L5 comprend un bras de levier BL5, deux biellettes Bl, B2 et deux points d'appui ΡΑ , PA2'. Comme décrit en relation avec les autres modes de réalisation, le bras BL5 a trois points d'application de force El, E2, E3. Un angle a2 (alpha 2) est formé entre les points El, E3, E2, les points El, Ε3', E2 n'étant pas alignés, 90° < a2 < 180°. The lever L5 comprises a lever arm BL5, two links Bl, B2 and two support points ΡΑ, PA2 '. As described in connection with the other embodiments, the arm BL5 has three force application points E1, E2, E3. An angle a2 (alpha 2) is formed between the points E1, E3, E2, the points E1, Ε3 ', E2 not being aligned, 90 ° <a2 <180 °.
Les bras de levier BL4, BL5 peuvent alors entraîner un arbre de rotation en sortie (non-montré) en continue. L'arbre de rotation peut être alors situé au point P3, la biellette Bl fonctionne donc en tant que demi-arbre DA1, montré à la figure 3. Alternativement, l'arbre de rotation peut être relié au bras de levier selon un mode de réalisation montré en relation avec les figures 3 à 7. The lever arms BL4, BL5 can then drive a rotating shaft output (not shown) continuously. The rotation shaft can then be located at the point P3, the link B1 thus functions as a half-shaft DA1, shown in FIG. 3. Alternatively, the rotation shaft can be connected to the lever arm in a way of embodiment shown in relation with FIGS. 3 to 7.
Dans un mode de réalisation, non montré, une troisième biellette (B3) peut être aussi montée entre les points PI, P3, en parallèle avec la biellette Bl, les points P3 des biellettes Bl, B3 étant montés sur l'arbre de rotation à travers des roues-libres montées en opposition. L'extension EV4 actionne les deux biellettes Bl, B3 en même temps, la descente des biellettes Bl, B3 entraînant l'arbre en rotation à travers une biellette Bl ou B3, et la remontée des biellettes Bl, B3 entraînant l'arbre en rotation à travers l'autre biellette B3 ou Bl. In one embodiment, not shown, a third link (B3) can also be mounted between the points P1, P3, in parallel with the link B1, the points P3 of the links B1, B3 being mounted on the rotation shaft at through freewheels mounted in opposition. The extension EV4 actuates the two links Bl, B3 at the same time, the descent of the links B1, B3 driving the shaft in rotation through a link B1 or B3, and the raising of the links B1, B3 driving the shaft in rotation through the other link B3 or Bl.
Dans un mode de réalisation, non montré, les points El, E3, E2 du bras de levier ne sont pas alignés, l'angle formé entre eux étant compris entre 90° et 180°. In one embodiment, not shown, the points El, E3, E2 of the lever arm are not aligned, the angle formed between them being between 90 ° and 180 °.
Dans un mode de réalisation, non montré, les extrémités de plusieurs bras principaux sont connectées en séries, c'est-à-dire que la seconde extrémité (E2 ou E3) d'un premier bras est reliée à la première extrémité (El) d'un second bras, etc. La force est alors multipliée d'avantage car la force en sortie du premier bras principal est la force en entrée du second bras, et ainsi de suite, ce qui donnerait une puissance considérable en sortie du dernier bras par rapport à la force en entrée du premier bras. Dans ce cas, les distances zl, z3 sont de préférence essentiellement égales pour tous les bras en séries. In one embodiment, not shown, the ends of a plurality of main arms are connected in series, i.e. the second end (E2 or E3) of a first arm is connected to the first end (E1). a second arm, etc. The force is then multiplied further because the force output of the first main arm is the input force of the second arm, and so on, which would give a considerable power output of the last arm relative to the input force of the first arm. In this case, the distances z1, z3 are preferably substantially equal for all the arms in series.
Les systèmes d'augmentation de force selon les différents modes de réalisation de l'invention décrits ici peuvent être utilisés dans diverses applications, par exemple
pour augmenter la force de pédalage d'un système de pédalage (bicycle, tricycle, quadricycle, etc.), fournir de l'électricité pour une voiture électrique ou pour tout autre moyen de transport/déplacement, des éoliennes, des centrales de production d'électricité, pour un bâtiment, etc. The force augmentation systems according to the various embodiments of the invention described herein can be used in various applications, for example to increase the pedaling force of a pedaling system (bicycle, tricycle, quadricycle, etc.), to provide electricity for an electric car or for any other means of transport / displacement, wind turbines, power stations, electricity, for a building, etc.
En outre, la source d'énergie n'est pas forcément un moteur, mais peut être le pédalage en entrée par un utilisateur sur un vélo d'appartement afin de générer de l'électricité ou faire tourner une machine, par exemple. In addition, the power source is not necessarily a motor, but can be the input pedaling by a user on a exercise bike to generate electricity or run a machine, for example.
De même, la destination d'énergie n'est pas forcément une génératrice, mais peut être toute application qui utilise la rotation d'un arbre, comme un vélo, une hélice de bateau ou d'avion, etc. Similarly, the energy destination is not necessarily a generator, but can be any application that uses the rotation of a tree, such as a bicycle, a boat or airplane propeller, etc.
Dans un mode de réalisation, non montré, au lieu d'avoir un câble qui connecte les deux bras principaux, ils sont connectés par une barre, chaque extrémité de la barre étant reliée à un bras principal. In one embodiment, not shown, instead of having a cable that connects the two main arms, they are connected by a bar, each end of the bar being connected to a main arm.
Dans un mode de réalisation, non montré, une alternative au bras de levier BS1 montré à la figure 4 est d'agencer un bras de levier afin que la contre-force F4 soit appliquée vers le bas sur le point P4, pour faire descendre le point d'appui correspondant à la force F2'. In one embodiment, not shown, an alternative to the lever arm BS1 shown in FIG. 4 is to arrange a lever arm so that the counterforce F4 is applied downward on the point P4, in order to lower the lever. fulcrum corresponding to the force F2 '.
En outre, il sera noté qu'il n'est pas strictement nécessaire de prévoir deux sous-ensembles SSl, SS2 qui montent et descendent en alternance. On pourrait n'avoir qu'un seul sous-ensemble, avec un autre moyen pour faire remonter le bras principal, par exemple la source d'énergie SE1, une autre source d'énergie, la pesanteur (si le bras était tiré vers le haut par la source d'énergie), etc. In addition, it will be noted that it is not strictly necessary to provide two subsets SSl, SS2 which rise and fall alternately. We could have only one subassembly, with another way to raise the main arm, for example the source of energy SE1, another source of energy, the gravity (if the arm was pulled towards the high by the energy source), etc.
Les points PI à P4, P5 à P8 ne sont pas forcément agencées en forme parallélogramme mais peuvent être agencés en forme de trapèze, en X, en rectangle, en carré, en losange, etc. The points PI to P4, P5 to P8 are not necessarily arranged in parallelogram shape but can be arranged trapezoidal, X, rectangle, square, diamond, etc..
La figure 10 représente le principe de fonctionnement d'un levier L6 selon un autre mode de réalisation de l'invention. Le levier L6 comprend un bras de levier BL6 avec les trois points d'application de force El, E2, E3 et deux biellettes Bl, B2. La biellette Bl comprend un point PI à son extrémité supérieure et situé dans un vide du bras de levier BL6 au point d'application E3. La biellette B2 comprend un point P2 à son extrémité supérieure et situé aussi dans un vide du bras de levier BL6 au point d'application E2. Figure 10 shows the operating principle of a lever L6 according to another embodiment of the invention. The lever L6 comprises a lever arm BL6 with the three force application points E1, E2, E3 and two links B1, B2. The link B1 comprises a point PI at its upper end and located in a vacuum of the lever arm BL6 at the point of application E3. The link B2 comprises a point P2 at its upper end and also located in a vacuum of the lever arm BL6 at the point of application E2.
En outre, la biellette Bl comprend un point P3 à son extrémité inférieure, fixé sur un support SP, faisant point d'appui ΡΑ et permettant à la biellette Bl de pivoter.
La biellette B2 comprend un point P4 à son extrémité inférieure, fixé sur le support SP, faisant point d'appui PA2' et permettant à la biellette B2 à pivoter. Chaque biellette Bl, B2 comprend une extension Β , B2' respectivement, qui viennent en contact l'une avec l'autre à un point d'appui PA5. L'extension Β peut terminer en forme d' U ou avoir un vide qui reçoit la tige de l'extrémité B2'. Un angle a3 (alpha 3) est formé entre les biellettes Bl, B2 qui forment une sorte de triangle avec le bras de levier BL6. L'angle a3 varie avec le mouvement du bras de levier, par exemple entre 45° et 10°. In addition, the link B1 comprises a point P3 at its lower end, fixed on a support SP, bearing point ΡΑ and allowing the link B1 to rotate. The link B2 comprises a point P4 at its lower end, fixed on the support SP, bearing point PA2 'and allowing the rod B2 to rotate. Each link B1, B2 comprises an extension Β, B2 'respectively, which come into contact with each other at a support point PA5. The extension Β can end in the form of U or have a void that receives the stem of the end B2 '. An angle a3 (alpha 3) is formed between the links B1, B2 which form a kind of triangle with the lever arm BL6. The angle a3 varies with the movement of the lever arm, for example between 45 ° and 10 °.
La descente du bras BL6 appuie sur les points PI, P2 qui provoque les pivotements des biellettes Bl, B2 autour des points P3, P4. Le point d'appui PA5 se rapproche du point P3 dans I' U et il y a une force vers le bas. De même, la remonté du bras BL6 soulève les points PI, P2 qui provoque les pivotements des biellettes Bl, B2 autour des points P3, P4. Le point d'appui PA5 s'éloigne du point P3 dans U et il y a une force vers le haut. Le bras de levier BL6 reste essentiellement parallèle pendant son mouvement, et un deuxième bras de levier peut être mis en œuvre, comme décrit précédemment, ainsi qu'une source d'énergie, un arbre de rotation en sortie, etc. The descent of the arm BL6 presses the points PI, P2 which causes the pivoting of the links B1, B2 around the points P3, P4. The fulcrum PA5 approaches the point P3 in the U and there is a force downward. Similarly, the raising of the arm BL6 raises the points PI, P2 which causes the pivoting of the rods B1, B2 around the points P3, P4. The fulcrum PA5 moves away from the point P3 in U and there is a force upwards. The lever arm BL6 remains substantially parallel during its movement, and a second lever arm can be implemented, as previously described, as well as a power source, an output shaft, and so on.
En conséquence, ce mode de réalisation n'est pas limité par la forme des extrémités Β , B2' au moins qu'ils viennent en contact l'une avec l'autre provoquant les pivotements de leurs biellettes respectives. Dans un alternatif, les extensions Β , B2' peuvent être télescopiques afin d'avoir des longueurs identiques pendent tout mouvement. Enfin, le point P3 et l'extrémité Β peut avoir un angle diffèrent de 180° l'un par rapport à l'autre, et de même pour le point P4 et l'extrémité B2'. Accordingly, this embodiment is not limited by the shape of the ends Β, B2 'at least they come into contact with each other causing the pivoting of their respective links. In an alternative, the extensions Β, B2 'can be telescopic in order to have identical lengths during any movement. Finally, the point P3 and the end Β can have an angle differ from 180 ° with respect to each other, and likewise for the point P4 and the end B2 '.
La figure 11 représente le principe de fonctionnement d'un levier L7 selon un autre mode de réalisation de l'invention. Le levier L7 comprend un bras de levier BL7 avec les trois points d'application de force El, E2, E3 et trois biellettes Bl, B2, B2". La biellette Bl comprend un point PI à son extrémité supérieure et situé dans un vide du bras de levier BL7 au point d'application E3. La biellette B2 comprend un point P2 à son extrémité supérieure, le point P2 étant fixé sur le bras de levier BL7 au point d'application E2. Les biellettes Bl, B2 se croissent, et les points d'application E2, E3 sont rapprochés l'un de l'autre par rapport aux autres modes de réalisation. Figure 11 shows the operating principle of a lever L7 according to another embodiment of the invention. The lever L7 comprises a lever arm BL7 with the three force application points E1, E2, E3 and three links B1, B2, B2 ".The link B1 comprises a point P1 at its upper end and situated in a vacuum of lever arm BL7 at the point of application E3 The link B2 comprises a point P2 at its upper end, the point P2 being fixed on the lever arm BL7 at the point of application E2 .The links B1, B2 are grown, and the points of application E2, E3 are brought closer to one another with respect to the other embodiments.
En outre, la biellette Bl comprend un point P3 à son extrémité inférieure, fixé sur un support SP, faisant point d'appui ΡΑ et permettant à la biellette Bl de pivoter. La biellette B2 comprend un point P4 à son extrémité inférieure, fixé sur le support SP, faisant point d'appui PA2 et permettant à la biellette B2 à pivoter. La biellette Bl comprend une extension Β , qui vient en contact avec la biellette B2" (au lieu de la
biellette B2 comprenant une extension B2', comme illustrée en relation avec la figure 10), la biellette B2" étant fixé au support SP à un point P5 faisant point d'appui PA2", le contact entre l'extrémité Β et la biellette B2" formant un point d'appui PA5. In addition, the link B1 comprises a point P3 at its lower end, fixed on a support SP, bearing point ΡΑ and allowing the link B1 to rotate. The link B2 comprises a point P4 at its lower end, fixed on the support SP, bearing point PA2 and allowing the rod B2 to rotate. The link B1 comprises an extension Β, which comes into contact with the link B2 "(instead of the link B2 comprising an extension B2 ', as illustrated in connection with FIG. 10), link B2 "being fixed to support SP at a point P5 bearing point PA2", contact between end Β and link B2 "forming a fulcrum PA5.
Deux bras de renvoi BRI, BR2 sont couplés à une extrémité aux points P4, P5 respectivement des biellettes B2, B2", et à une autre extrémité à un axe de liaison AL au moyen des rotules P6, P7 respectivement. Le bras de levier BL7 est ainsi plus court, moins encombrant, plus léger, plus rigide, et moins contraignant pour les autres pièces qu'il entraine. Two return arms BRI, BR2 are coupled at one end to the points P4, P5 respectively of the links B2, B2 ", and at another end to a connecting axis AL by means of the ball joints P6, P7 respectively. is thus shorter, less bulky, lighter, more rigid, and less restrictive for the other parts it leads.
Dans une alternative, les bras de renvoi BRI, BR2 peuvent être remplacés par des pignons, et l'axe de liaison AL peut être remplacé par une chaîne ou une courroie crantée afin de transmettre le mouvement du point P5 au point P4. In an alternative, the BRI, BR2 return arms can be replaced by pinions, and the linkage axis AL can be replaced by a chain or a toothed belt to transmit the movement of the point P5 to point P4.
Dans une alternative, les biellettes Bl, B2 ne se croissent pas, les points P4, P5 étant plus éloignés l'un de l'autre et l'axe de liaison AL étant plus long. Le point P2 se trouve alors à l'autre côté du point Pl. Dans ce cas, le point d'application de force El se trouve à l'autre côté (de gauche à droit points E2, E3, El). In an alternative, the links B1, B2 do not grow, the points P4, P5 being farther apart from each other and the connecting axis AL being longer. The point P2 is then at the other side of the point P1. In this case, the force application point E1 is on the other side (from left to right points E2, E3, El).
Il sera compris que l'agencement des biellettes, leurs fixations, etc. peuvent être modifiées. Par exemple la biellette Bl peut être fixé sur le bras de levier à un point fixe, la biellette B2 étant fixé sur le bras de levier dans une vide, avec une biellette Bl" qui vient en contact avec l'extrémité inférieur B2' de la biellette B2 afin de former le point d'appui PA5, le bras de renvoi BRI étant fixé au point de rotation de la biellette Bl". It will be understood that the arrangement of the rods, their fasteners, etc. can be modified. For example, the link B1 can be fixed on the lever arm at a fixed point, the link B2 being fixed on the lever arm in a vacuum, with a link B1 "which comes into contact with the lower end B2 'of the link B2 to form the fulcrum PA5, the BRI deflection arm being fixed to the point of rotation of the link B1 ".
Le système serait conçu pour l'application désirée, avec les matériaux et dimensions appropriées. Par exemple, il peut y avoir des pièces en acier, aluminium, plastique, carbone, matériaux composites, etc. selon les résistances, frottements, usure, coûts, etc. désirés.
The system would be designed for the desired application, with the appropriate materials and dimensions. For example, there may be parts made of steel, aluminum, plastic, carbon, composite materials, etc. depending on resistance, friction, wear, costs, etc. desired.
Claims
1. Un système (SYS1, SYS2, SYS3, SYS4, SYS5) d'augmentation de force comprenant : A force augmentation system (SYS1, SYS2, SYS3, SYS4, SYS5) comprising:
- au moins un premier point d'appui (ΡΑ , P3, P7, BT2, BT4) et un deuxième point d'appui (ΡΑ2', P4, P8, BT2, BT4) ; at least one first support point (ΡΑ, P3, P7, BT2, BT4) and a second support point (ΡΑ2 ', P4, P8, BT2, BT4);
- au moins un premier bras de levier (BP1, BP2, BP11, BP12, BP13, BP14, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7) comprenant : at least one first lever arm (BP1, BP2, BP11, BP12, BP13, BP14, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7) comprising:
- un point d'application (El) d'une force motrice (FI') situé à une première extrémité du bras de levier, an application point (E1) of a driving force (FI ') situated at a first end of the lever arm,
- un point d'application (E2) du point d'appui situé à la seconde extrémité du bras de levier, et an application point (E2) of the fulcrum situated at the second end of the lever arm, and
- un point d'application (E3) d'une force résultante (F3 situé entre les deux extrémités du bras de levier ; an application point (E3) of a resultant force (F3 situated between the two ends of the lever arm;
- une source d'énergie (SE1, SE2, SE3) reliée au point d'application (El) de la force motrice et configuré pour déplacer le premier bras au moins d'une première position à une deuxième position ; a source of energy (SE1, SE2, SE3) connected to the application point (El) of the driving force and configured to move the first arm at least from a first position to a second position;
- au moins une première biellette (Bl) et une seconde biellette (B2) qui suivent le déplacement du bras de levier ; at least one first link (B1) and a second link (B2) which follow the movement of the lever arm;
- la première biellette (Bl) comprenant une première extrémité (PI) reliée au point d'application (E3) de la force résultant et une seconde extrémité (P3) relié au premier point d'appui (ΡΑΙ', P3, P7, BT2, BT4), et the first link (B1) comprising a first end (PI) connected to the point of application (E3) of the resulting force and a second end (P3) connected to the first point of support (ΡΑΙ ', P3, P7, BT2 , BT4), and
- la seconde biellette (B2) comprenant une première extrémité (P2) reliée au point d'application (E2) du point d'appui et une seconde extrémité (P4) relié au deuxième point d'appui (ΡΑ2', P4, P8, BT2, BT4) ; the second link (B2) comprising a first end (P2) connected to the point of application (E2) of the fulcrum and a second end (P4) connected to the second point of support (ΡΑ2 ', P4, P8, BT2, BT4);
- un arbre de rotation en sortie (AR1) relié au premier bras et configuré à être pivoté autour de son axe au moins pendant le déplacement du premier bras de la première position à la deuxième position ; et an output rotation shaft (AR1) connected to the first arm and configured to be pivoted about its axis at least during the movement of the first arm from the first position to the second position; and
- des moyens (BP2, PLI, CA1) pour déplacer le premier bras de la deuxième position à la première position. means (BP2, PLI, CA1) for moving the first arm from the second position to the first position.
2. Système (SYS1, SYS2, SYS3, SYS4, SYS5) selon la revendication 1, dans lequel les moyens pour déplacer le premier bras principal de la deuxième position à la première position comprennent :
- un deuxième bras de levier (BP2, BP11, BP12, BP13, BP14, BL3, BL4, BL5, BL6) comprenant : The system (SYS1, SYS2, SYS3, SYS4, SYS5) according to claim 1, wherein the means for moving the first main arm from the second position to the first position comprises: a second lever arm (BP2, BP11, BP12, BP13, BP14, BL3, BL4, BL5, BL6) comprising:
- un point d'application (El) d'une force motrice (FI') situé à une première extrémité du bras de levier, an application point (E1) of a driving force (FI ') situated at a first end of the lever arm,
- un point d'application (E2) du point d'appui situé à la seconde extrémité du bras de levier, et an application point (E2) of the fulcrum situated at the second end of the lever arm, and
- un point d'application (E3) d'une force résultante (F3 situé entre les deux extrémités du bras de levier ; an application point (E3) of a resultant force (F3 situated between the two ends of the lever arm;
- une source d'énergie (SE1, SE2, SE3) reliée au point d'application (El) de la force motrice et configuré pour déplacer le deuxième bras au moins d'une première position à une deuxième position ; a source of energy (SE1, SE2, SE3) connected to the application point (El) of the driving force and configured to move the second arm at least from a first position to a second position;
- au moins une première biellette (B3) et une seconde biellette (B4) qui suivent le déplacement du bras de levier ; at least one first link (B3) and a second link (B4) which follow the movement of the lever arm;
- la première biellette (B3) comprenant une première extrémité (P5) reliée au point d'application (E3) de la force résultant et une seconde extrémité (P7) relié au premier point d'appui (ΡΑΙ', P3, P7, BT2, BT4), et the first link (B3) comprising a first end (P5) connected to the point of application (E3) of the resultant force and a second end (P7) connected to the first point of support (ΡΑΙ ', P3, P7, BT2 , BT4), and
- la seconde biellette (B2) comprenant une première extrémité (P2) reliée au point d'application (E2) du point d'appui et une seconde extrémité (P4) relié au deuxième point d'appui (ΡΑ2', P4, P8, BT2, BT4) ; the second link (B2) comprising a first end (P2) connected to the point of application (E2) of the fulcrum and a second end (P4) connected to the second point of support (ΡΑ2 ', P4, P8, BT2, BT4);
- un arbre de rotation en sortie (AR1) relié au deuxième bras et configuré à être pivoté autour de son axe au moins pendant le déplacement du deuxième bras de la première position à la deuxième position ; et - An output rotation shaft (AR1) connected to the second arm and configured to be pivoted about its axis at least during the movement of the second arm from the first position to the second position; and
- des moyens (BP1, PLI, GAI) pour déplacer le deuxième bras de la deuxième position à la première position. means (BP1, PLI, GAI) for moving the second arm from the second position to the first position.
3. Système (SYS3, SYS4) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les deuxièmes extrémités (P3, P4, P7, P8) des biellettes (Bl, B2, B3, B4) sont montées sur un chariot (CH3, CH4) comprenant des roues (ROI, R02) tenues entre un rail supérieur (RSl, RS2) et un rail inférieur (RIl, RI2), le chariot étant configuré pour se déplacer avec le changement de position du bras. 3. System (SYS3, SYS4) according to one of claims 1 or 2, wherein the second ends (P3, P4, P7, P8) of the rods (B1, B2, B3, B4) are mounted on a carriage (CH3 , CH4) comprising wheels (ROI, R02) held between an upper rail (RS1, RS2) and a lower rail (RI1, RI2), the carriage being configured to move with the change of position of the arm.
4. Système (SYS4) selon la revendication 3, dans lequel le rail supérieur (RS2) et le rail inférieur (RI2) ont une portion inclinée qui fait remonter et redescendre au moins une partie du chariot (CH4) pendant son déplacement.
4. System (SYS4) according to claim 3, wherein the upper rail (RS2) and the lower rail (RI2) have an inclined portion which raises and lower at least a portion of the carriage (CH4) during its movement.
5. Système (SYS3, SYS4) selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel les premières extrémités (PI, P2) des biellettes (Bl, B2) sont montées sur une pièce qui comprend un galet sur roulement (GR5) qui appuie contre le support (SP) avec le déplacement du bras principal (BP12, BP13), empêchant le bras principal de se déplacer horizontalement. 5. System (SYS3, SYS4) according to one of claims 3 or 4, wherein the first ends (PI, P2) of the rods (B1, B2) are mounted on a part which comprises a roller bearing (GR5) which presses against the support (SP) with the movement of the main arm (BP12, BP13), preventing the main arm from moving horizontally.
6. Système (SYS3) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel une biellette (Bl) comprend en outre une excroissance (PR1) en forme de came agencée sur sa première extrémité (PI) afin que la rotation autour de la première extrémité fasse appuyer l'excroissance sur la face inférieure du bras afin de le remonter légèrement et le faire pivoter autour d'un point de rotation (E2). 6. System (SYS3) according to one of claims 1 to 5, wherein a link (B1) further comprises a protrusion (PR1) in the form of a cam arranged on its first end (PI) so that the rotation around the first end press the protrusion on the underside of the arm to raise slightly and rotate around a point of rotation (E2).
7. Système (SYS2, SYS3) selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant en outre un bras de soulèvement (BS1, BS2) comprenant : 7. System (SYS2, SYS3) according to one of claims 1 to 6, further comprising a lifting arm (BS1, BS2) comprising:
- une première extrémité (Gl) reliée au point d'application de la force motrice (El) du bras de levier, a first end (Gl) connected to the point of application of the driving force (El) of the lever arm,
- une autre extrémité (G2) qui vient en contact avec la seconde extrémité (P3) d'une des biellettes (Bl), et another end (G2) which comes into contact with the second end (P3) of one of the links (B1), and
- un point d'appui (PA3, PA4) entre les deux extrémités ; - a point of support (PA3, PA4) between the two ends;
le déplacement du bras de levier principal agissant sur le bras de soulèvement afin d'appliquer une contre-force (F4) qui agit sur la biellette et en conséquence sur le bras de levier principal. moving the main lever arm acting on the lifting arm to apply a counterforce (F4) which acts on the link and consequently on the main lever arm.
8. Système (SYS2, SYS3, SYS4) selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant en outre : 8. System (SYS2, SYS3, SYS4) according to one of claims 1 to 7, further comprising:
- des galets sur roulement (GR1, GR3) montés sur le point d'application (El) de la force motrice (FI') du bras de levier, et rollers (GR1, GR3) mounted on the point of application (El) of the driving force (FI ') of the lever arm, and
- une came (CM1) comprenant un bord qui vient en contact avec les galets sur roulement et configurée pour tourner autour d'un arbre de rotation (AR2) sous l'effet de la source d'énergie (SE2) ; a cam (CM1) comprising an edge which comes into contact with the rollers and is configured to rotate about a rotation shaft (AR2) under the effect of the energy source (SE2);
afin que la source d'énergie (SE2) fasse tourner la came (CM1), qui appuie contre les galets sur roulement (GR1, GR3), qui font déplacer le bras de levier (BP11, BP12, BP13) de la première position à la deuxième position.
so that the energy source (SE2) rotates the cam (CM1), which presses against the rollers (GR1, GR3), which move the lever arm (BP11, BP12, BP13) from the first position to the second position.
9. Système (SYS2, SYS3) selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant en outre : 9. System (SYS2, SYS3) according to one of claims 1 to 8, further comprising:
- des galets sur roulement (GR2, GR4) montés sur la deuxième extrémité (E2, EV1, EV2, EV3) du bras de levier (BP11, BP12), et rollers (GR2, GR4) mounted on the second end (E2, EV1, EV2, EV3) of the lever arm (BP11, BP12), and
- une came (CM2) comprenant un bord qui vient en contact avec les galets sur roulement et configurée pour tourner autour de l'arbre de rotation en sortie (AR1) ; afin que le déplacement du bras de levier (BP11, BP12) de la première position à la deuxième position fasse appuyer les galets sur roulement (GR2, GR4) contre la came (CM2), qui fait tourner l'arbre de rotation (AR1). a cam (CM2) comprising an edge that comes into contact with the rollers on a bearing and configured to rotate around the output shaft (AR1); so that the movement of the lever arm (BP11, BP12) from the first position to the second position causes the rollers (GR2, GR4) to press against the cam (CM2), which rotates the rotation shaft (AR1) .
10. Système (SYS2) selon l'une des revendications 8 ou 9, dans lequel les galets sur roulement (GR1, GR2) sont montés sur un chariot (CH1, CH2) qui coulisse sur un rail (RL1, RL2) sur une extrémité (El, E2, E3) du bras de levier. 10. System (SYS2) according to one of claims 8 or 9, wherein the rollers (GR1, GR2) are mounted on a carriage (CH1, CH2) which slides on a rail (RL1, RL2) on one end. (E1, E2, E3) of the lever arm.
11. Système (SYS5) selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant en outre :11. System (SYS5) according to one of claims 1 to 10, further comprising:
- une roue demi-dentée (RD2) reliée à l'arbre de rotation de sortie (AR1), et a half-toothed wheel (RD2) connected to the output rotation shaft (AR1), and
- un cadre (CD2) relié au point d'application de la force résultante (E3) du bras de levier, qui entoure la roue et qui comprend des dents de chaque côté vertical, les dents de la roue s'engagent avec les dents du cadre d'un seul coté à la fois ; - a frame (CD2) connected to the point of application of the resulting force (E3) of the lever arm, which surrounds the wheel and which comprises teeth on each vertical side, the teeth of the wheel engage with the teeth of the frame one side at a time;
afin que le déplacement du bras de levier entre la première position et deuxième position, et entre la deuxième position et la première position en alternance fasse tourner la roue demi-dentée et l'arbre de rotation en continu. so that the movement of the lever arm between the first position and the second position, and between the second position and the first position alternately rotates the half-toothed wheel and the rotation shaft continuously.
12. Système (SYS5) selon l'une des revendications 1 à 11, comprenant en outre :The system (SYS5) according to one of claims 1 to 11, further comprising:
- une roue demi-dentée (RDI) reliée à la source d'énergie (SE4), et a half-toothed wheel (RDI) connected to the energy source (SE4), and
- un cadre (CD1) relié au point d'application de la force motrice (El) du bras de levier, qui entoure la roue et qui comprend des dents de chaque côté vertical, les dents de la roue s'engagent avec les dents du cadre d'un seul coté à la fois ; - a frame (CD1) connected to the point of application of the driving force (El) of the lever arm, which surrounds the wheel and which comprises teeth on each vertical side, the teeth of the wheel engage with the teeth of the frame one side at a time;
afin que la rotation de la roue dentée fasse déplacer le bras de levier entre la première position et la deuxième position, et entre la deuxième position et la première position en alternance. so that the rotation of the toothed wheel causes the lever arm to move between the first position and the second position, and between the second position and the first position alternately.
13. Système selon l'une des revendications 1 à 12, comprenant en outre
- une poulie (PL2) montée au-dessus du bras principal (BP13) et sur l'arbre de rotation en sortie (AR1), et 13. System according to one of claims 1 to 12, further comprising a pulley (PL2) mounted above the main arm (BP13) and on the output shaft (AR1), and
- une poulie (PL3) montée en-dessous du bras principal (BP13) ; - a pulley (PL3) mounted below the main arm (BP13);
les poulies étant reliées par une chaîne ou courroie crantée (CN5) attachée au bras afin que le déplacement du bras entraine les poulies (PL2, PL3) en rotation dans un premier sens. the pulleys being connected by a chain or toothed belt (CN5) attached to the arm so that the displacement of the arm causes the pulleys (PL2, PL3) to rotate in a first direction.
14. Système (SYS1, SYS2, SYS3, SYS4, SYS5) selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel l'arbre de rotation en sortie (AR1) est relié à une génératrice (GE1, GE2, GE3, GE4). 14. System (SYS1, SYS2, SYS3, SYS4, SYS5) according to one of claims 1 to 13, wherein the output rotation shaft (AR1) is connected to a generator (GE1, GE2, GE3, GE4). .
15. Système (SYS1, SYS2, SYS3, SYS4, SYS5) selon la revendication 1, dans lequel les biellettes (Bl, B2) comprennent des extensions (Β , B2') qui viennent en contact l'une avec l'autre (PA5), provoquant les pivotements de leurs biellettes respectives. The system (SYS1, SYS2, SYS3, SYS4, SYS5) according to claim 1, wherein the links (B1, B2) comprise extensions (Β, B2 ') which come into contact with each other (PA5 ), causing the pivoting of their respective links.
16. Système (SYS1, SYS2, SYS3, SYS4, SYS5) selon l'une des revendications 1 à16. System (SYS1, SYS2, SYS3, SYS4, SYS5) according to one of claims 1 to
15, dans lequel la longueur (d l3) d'une biellette (Bl, B3) est plus petite que la longueur (d24) de l'autre biellette (B2, B4). 15, wherein the length (d 13) of one link (B1, B3) is smaller than the length (d24) of the other link (B2, B4).
17. Système (SYS1, SYS2, SYS3, SYS4, SYS5) selon l'une des revendications 1 à17. System (SYS1, SYS2, SYS3, SYS4, SYS5) according to one of claims 1 to
16, dans lequel la distance (dl2) entre les premières extrémités (PI, P2, P5, P6) des biellettes (Bl, B2, B3, B4) est plus petite que la distance (d34) entre les secondes extrémités (P3, P4, P7, P8) des biellettes (Bl, B2, B3, B4). 16, wherein the distance (d12) between the first ends (P1, P2, P5, P6) of the links (B1, B2, B3, B4) is smaller than the distance (d34) between the second ends (P3, P4). , P7, P8) links (Bl, B2, B3, B4).
18. Système selon l'une des revendications 1 à 17, comprenant au moins deux bras de levier principaux en série, la seconde extrémité (E2, E3) du premier bras de levier étant reliée à la première extrémité (El) du second bras de levier. 18. System according to one of claims 1 to 17, comprising at least two main lever arms in series, the second end (E2, E3) of the first lever arm being connected to the first end (El) of the second arm of the sink.
19. Système (SYS1) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la source d'énergie (SEl) est reliée au point d'application (El) de la force motrice (FI') du bras de levier (BPl, BP2) par une biellette (BLl, BL2) qui est fixée sur un ergot (ER1, ER2) solidaire d'une chaîne (CN 1, CN2), la chaîne étant montée autour d'un pignon supérieur (PG1, PG3) et d'un pignon inférieur (PG2, PG4),
afin que la source d'énergie fasse monter et descendre l'ergot, qui tire sur la biellette et en conséquence le bras de levier. 19. System (SYS1) according to one of claims 1 or 2, wherein the energy source (SEl) is connected to the point of application (El) of the driving force (FI ') of the lever arm (BPl , BP2) by a link (BL1, BL2) which is fixed on a pin (ER1, ER2) integral with a chain (CN 1, CN 2), the chain being mounted around an upper pinion (PG1, PG3) and a lower gear (PG2, PG4), so that the energy source raises and lowers the pin, which pulls on the rod and consequently the lever arm.
20. Système (SYS1) selon l'une des revendications 1 ou 2, comprenant en outre : - au moins une manivelle (Ml, M2), 20. System (SYS1) according to one of claims 1 or 2, further comprising: - at least one crank (Ml, M2),
- au moins un demi-arbre (DA1, DA2), et at least one half-shaft (DA1, DA2), and
- au moins une roue libre ; at least one free wheel;
dans lequel la manivelle comprend une extrémité reliée au point d'application (E3) de la force résultante (F3') et l'autre extrémité reliée à une extrémité du demi-arbre, dont l'autre extrémité est fixée autour de l'arbre de rotation (AR1) par l'intermédiaire de la roue libre. in which the crank comprises one end connected to the point of application (E3) of the resultant force (F3 ') and the other end connected to one end of the half-shaft, the other end of which is fixed around the shaft rotation (AR1) via the freewheel.
21. Système selon la revendication 1, dans lequel le bras de levier (BL4) comprend une extension verticale (EV4) afin que le point d'application (Ε3') de la force résultant soit décalé, et la première biellette (Bl, B3) à son extrémité reliée au point d'application décalé (Ε3'). 21. System according to claim 1, wherein the lever arm (BL4) comprises a vertical extension (EV4) so that the point of application (Ε3 ') of the resulting force is shifted, and the first link (Bl, B3). ) at its end connected to the offset application point (Ε3 ').
22. Système selon la revendication 21, dans lequel l'angle (al) formé entre le point d'application (El) de la force motrice, le point d'application décale (E37) de la force résultante qui est le sommet de l'angle, et le point d'application (E2) du point d'appui soit supérieur à 0° et inférieur à 180°. 22. System according to claim 21, wherein the angle (a1) formed between the point of application (El) of the driving force, the point of application shifts (E3 7 ) of the resultant force which is the vertex of the angle, and the point of application (E2) of the fulcrum is greater than 0 ° and less than 180 °.
23. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'angle (a2) formé entre le point d'application (El) de la force motrice, le point d'application (Ε3') de la force résultante qui est le sommet de l'angle, et le point d'application (E2) du point d'appui soit supérieur à 90° et inférieur à 180°. 23. System according to one of claims 1 or 2, wherein the angle (a2) formed between the point of application (El) of the driving force, the point of application (Ε3 ') of the resulting force which is the vertex of the angle, and the point of application (E2) of the fulcrum is greater than 90 ° and less than 180 °.
24. Système selon la revendication 1, comprenant en outre un moyen de transmission de mouvement (AL, BRI, BR2) entre les points d'appui (PA2, PA2").
24. The system of claim 1, further comprising motion transmitting means (AL, BRI, BR2) between the fulcrums (PA2, PA2 ").
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