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Nouveau cycle.
La présente invention est relative à un nouveau cycle tel que bicyclette, tricycle, cycle-car au quadricycle, voiturette d'enfant et analogue.
Dans les cycles connus jusqu'ici, une grande roue dentée ou pédalier, entraînant par l'intermédiaire d'une chaine sens fin un pignon à roue libre de l'axe de la roue motrice, est mû au- tour de son axe par deux pédales montées à l'extrémité de bras calés en des points diamétralement opposés de ce même axe et auxquelles les pieds impriment un mouvement circulaire continu.
Or, la force appliquée sur ces pédales est mal utilisée, en rai- son du fait qu'elle agit avec un bras de levier essentiellement variable. En effet, l'effort moteur opérant l'abaissement des pédales s'exerce au voisinage des positions la plus haute et la plus basse des pédales, avec un bras de levier approximativement nul, qui grandit au fur et à mesure que le bras de la pédale des-
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cend vers la position horizontale aux environs immédiats de la- quelle seulement, l'effort moteur s'exerce avec un bras de le- vier quelque peu supérieur à celui avec lequel s'exerce la ré- sistance transmise par la chaîne. Cette variation continuelle du bras de levier de l'effort moteur entraine conséquemment une variation continuelle du rendement.
Le cycliste cherche à com- penser cette irrégularité en modifiant constamment de façon cor- respondante, :nais en sens inverse l'effort qu'il applique. Dans ces conditions il se fatigue assez vite. Cet inconvénient gra- ve résultant de la variation permanente du bras de levier de la puissance appliquée, pouvant même aller jusqu'à, s'annuler, se re- marque de façon toute particulière dans le cas d'escalade de ram- pes même faibles.
Une autre condition défavorable du système de propulsion examiné ci-dessus en rend le rendement encore plus défectueux.
C'est que le poids du pied, voire même de toute la jambe sur la pédale durant sa course remontante ou inactive agit à rencontre de l'effort exercé sur l'autre pédale effectuant sa course acti- ve. Cette résistance ainsi créée et dont l'action est comparable à celle d'un frein,réduit dans une large mesure l'effort utile transmis*
De plus, le cycliste, en raison de la position qu'il occupe sur une bicyclette pourvus de ce système de propulsion, doit, pour gravir une rampe même faible mettre tout le corps en ten- sion en exerçant une traction sur le guidon, ces efforts le fatiguant rapidement..
Enfin, un autre inconvénient réside encore dans la nécessi- té, résultant indirectementdu mode de propulsion, de reporter le centre de gravité du cycliste assez haut , ce qui est évidem- ment préjudiciable à la stabilité de la bicyclette.
L'invention a précisément pour but essentiel de remédier à ces inconvénients en créant un nouveau cycle permettant de por- ter au maximum le rendement de l'effort, tout en offrant au cy-
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cliste le maximum de confort compatible avec le genre de véhi- cule envisagé.
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Elle consiste principaievient àpropuiser les cycles à l'ai- de de deux reposes-pied, pédales ou analogues, animés d'un mou- vement alternatif dont la réciprocité est assurée par une liai- son cinématique quelconque, et entraînant par l'intermédiaire d'une chaîne ou d'un moyen équivalent alternativement l'un et l'autre de deux pignons à roue libre de la roue motrice, de tel- le façon qu'il en résulte un mouvement de rotation continu de la roue motrice, quelque soit la course effectuée par les péda- les à l'intérieur de limites établies.
Suivant la forme de réalisation préférée, prévue pour une bicyclette, celle-ci peut comporter deux leviers oscillant d'un mouvement alternatif réciproque autour d'un axe horizontal trans- versal du cadre, correspondant ou non aux genoux du cycliste, et auxquels sont fixés d'une part les reposes-pied dans une posi- tion perpendiculaire à ces leviers. lesdits reposes-pied pouvant éventuellement aussi être articulés à ces derniers, et d'autre part une chaîne engrenant sur deux pignons à roue liure de l'axe de la roue motrice, en passant de l'un à l'autre par l'intermé- diaire d'une poulie de renvoi montée en un point approprié du cadre.
Ce dispositif de propulsion est particulièrement avantageux par rapport au dispositif connu dont il a été question plus haut. En effet, l'effort appliqué aux reposes-pied s'exerce avec un bras de levier constant ; de plus ici l'un des reposes- pied ne freine jamais l'action de l'autre, au extraire les deux pédales sont actives dan leur deux courses, c'est-à-dire que les efforts y appliqués concourant à entraîner alternativement les deux pignons dans le sens de rotation de la roue motrice.
Le rendement de la, puissance de propulsion de ce nouveau cycle se trouve ainsi porté à un multiple assez élevé de celui obtenu
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avec les cycles ordinaires. De plus, la,position occupée par le cycliste sur ce nouveau cycle, lui permet même dans les fortes rampes de n'exercer d'effort que par les pieds, le corps pouvant rester immobile. Enfin, dans cette position, le centre de gra- vite du cycliste se trouve assez bas, ce qui accrolt la stabili- té du cycle.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu de réaliser divers changements de vitesse en modifiant la position relative des points d'application de la résistance et de la. puissance sur les leviers susdits par rapport aux pointe d'oscillation de ces leviers.
En raison des dispositions avantageuses ci-dessus donnant la liberté complète au corps du cycliste, le guidon n'apparaît plus comme nécessaire et est remplacé par un volant dont la tige supportée par la cadre du cycle est pourvue à son extrémité d'une rous conique ou tout autre système attaquant une autre roue coni- que portée par la branche simple de la, fourche de direction.
Dans tous les cas, on peut utiliser le guidon au lieu du volant.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description ci-après, ainsi que des dessins annexés qui re- présentent à titre d'exemple plusieurs formes de réalisation de il invention..
Fig.l montre une forme de réalisation préférée d'une nou- velle bicyclette selon l'invention.
Fig2. 2 à 3 montrent des variantes de la, forme de réa,lisa- tion de la Fig.l.
Fig.4 montre une variante de la Fig.l, dans laquelle l'ac- tion du pied est différente.
Figs. 5 et 6 montrent des variantes de la forme de réalisa- tion de la Fig.l, dans laquelle la chaîne a été remplacée par un moyen équivalent.
Figs.7 à 11 concernent une vue de détail d'une variante
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d'une forme de réalisation de la Fig.1, dans laquelle. la chaîne a été remplacée par un autre moyen équivalent.
Figs. 12 et 13 concernent deux autres variantes de réali- sation se rapprochant du type de bicyclette ordinaire.
Fig.14 montre encore une autre forme de réalisation.
Fig.l5 est une vue de détail d'un mécarisme de solidarisa- tion des mouvements réciproques de deux organes oscillants en- trant dans les différentes formes de réalisation.
Fig.l6 est une vue de détail d'un repose-pied de la Fig.1, montrant le mécanisme d'appui sur le sol.
Fig.l7 est un nouveau système de frein.
Figs. 18 et 19 montrent l'application du nouveau mode de propulsion à un cycle-car ou quadricycle.
En se référant à la Fig.l, deux leviers 2 oscillant autour d'un axe commun 3 sont pourvus de reposes-pied 4 réglables à dif- férentes hauteurs de manière que les genoux du cycliste assis sur le siège 5 se trouvent au niveau de l'axe 3. Aux leviers 2 sont attachées d'autre part les extrémités d'une chaîne 6 pas- sant sur les pignons à roue libre 7 par l'intermédiaire d'une poulie de renvoi 8. La chaîne non continue ne pouvant être tor- due, elle est faite de trois parties rattachées l'une à l'autre avec une inclinaison de 90 , les deux parties extrêmes de cette chaîne passant sur les pignons 7, tandis que la partie médiane passe sur la poulie 8. On aurait pu remplacer la partie médiane par un câble passant dans une gorge de la poulie 8.
Les brins extrêmes de la chaîne s'engageant sur les pignons 7 par le des- sous, comme le montre le dessin, lorsque la poulie 8 est placée en haut, il s'ensuit que la course avant du levier de droite correspond à 1' entraînement de la roue motrice 9 par le pignon de gauche. tandis que le pignon de droite tourne libre et inver- sément. Si la poulie 8 était placée dans le bas du cadre, les brins extrêmes passeraient par le dessus des pignons 7 et la
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course avant du levier de droite entraînerait le pignon de droi- te dans le sens d'attaque de l'axe de la roue motrice, et inver- sément. Les deux leviers sont de plus solidarisés par un câble 10 passant sur une poulie de renvoi 11, de sorte que la récipro- cité des mouvements alternatifs de ces leviers se trouve assurée.
La direction peut être assurée, comme représenté, à l'aide d'un volant 12 déterminant par il intermédiaire de deux pignons coni- ques 13a et 13b la rotation de la roue directrice 14. La bicy- clette est pourvue également d'un dispositif dispensant le cy- cliste de poser le pied sur le sol, lors d'un arrêt momentané, le détail de ce dispositif apparaissant à la Fig.16. Il compor- te un levier 15 articulé à l'arrière du repose-pied et oscillant sous l'action d'une poussée du talon, ce levier 15 déterminant par l'intermédiaire d'une tringle 16 articulée, passant sous le repose-pied, le basculement vers le bas d'une tige 17 articulée à l'avant du repose-pied et venant prendre appui sur le sol.
Au lieu du câble 10 et de la poulie 11, on aurait pu prévoir aussi, comme le montre le détail de la Fig.15, pour solidariser les dé- placements des leviers 2, un jeu de trois pignons ooniques 18, 19 et 20 s'attaquant à angle droit et insérés dans l'axe commun 3 d'oscillation des leviers.
Les Figs. 2 à 6 montrent des variantes se rapprochant fort de la. bicyclette représentée à la Fig.l. A la Fig.2 montrant une bicyclette de dame, les leviers 2 sont absents et les repo- ses-pied 4- sont guidés dans des glissières 21. Les reposes-pied ont leurs mouvements respectifs solidarisés par le câble 10 pas- sant sur la poulie 11 et dont les extrémités sont fixées aux re- poses-pied eux-mêmes. La Fig.3 montre une bicyclette d'homme, analogue à celle de la Fig.2, mais dans laquelle, les glissières 21 sont Incurvées de manière à correspondre sensiblement à la trajectoire suivie normalement par les pieds les genoux restant fixes.
A la Fig.4 est représentée une variante dans laquelle une
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seule course des leviers est active, la jambe se tendant complè- tement en fin de course active, le mode d'action de l'effort é- tant ainsi différent de celui résultant de la Fig.l. Au lieu d'un repose-pied réglable sur les leviers et réalisant les chan- gements de vitesse, comme dans la les leviers 2, dans la Fig.4, sont munis d'une série de tiges ou pédales 22 sur l'une quelconque desquelles est appliqué le pied en réalisant également ainsi les changements de vitesse par modification du point d'ap- plication de la puissance sur les leviers. La solidarisation des leviers est ici assurée au moyen du jeu de pignons coniques en- visagé plus haut, bien qu'elle prisse se faire également comme dans la Fig.l.
A la Fig.5, des écrous 23 coulissables par leur surface ex- térieure le long des leviers 2, sur lesquels ils sont maintenus par un bouton 13a engagé dans une boutonnière 2a des leviers, sont montés sur deux tiges filetées 24 tourillonnées dans des pa- liers 25 du cadre de la bicyclette et pourvues à leur extrémité arrière d'un pignon conique 26 engrenant l'un des pignons à roue libre 7. Les déplacements des écrous 23 suivant les leviers 2 déterminent alternativement la rotation des tiges filetées 24 dans l'un et l'autre sens. Les deux leviers sont solidarisés toujours., comme dans les figures précédentes, par pilons coni- ques ou par câble.
Au lieu de deux tiges 24 entraînant la rotation de la roue motrice alternativement par les deux pignons à roue libre 7, on peut prévoir aussi, selon la Fig.6, une seule tige 27, filetée suivant deux filets creisés, telle qu'utilisée dans les tcvxnevis américains et systèmes analogues transformant un mouvement alter- natif en mouvement rotatif continu, cette tige commandant un seul pignon 7 fixe. Les déplacements alternatifs de l'écrou 23 sur cette tige, la feront tourner constamment dans le même sens, c'est-à-dire celui correspondant à l'entraînement de la roue mo- trice 9 par le pignon 7.
Le levier n'attaquant pas la tige 27 est solidarisé de l'autre levier par les deux câbles 10 passant
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sur les poulies 11, ou par pignons coniques comme dans les cas précédents, de manière à transmettre au second l'effort appliqué au premier..
Les Figs. 7 à 11 concernent une autre variante de réalisa- tion de l'invention.- Suivant la Fi.7, à chacun des leviers 2 est articulée une crémaillère 28 maintenue en engrènement permanent avec l'un des pignons à roue libre 7 par un galet 29 assurant en même temps le guidage de cette crémaillère. La Fig.8 montre un autre système de guidage: la crémaillère est solidaire d'une ti- ge 30 parallèle à elle et coulissait dans un manchon 31 pouvant tourner sur le cadre du cycle.
Aux Fige. 9 à 11, une pièce com- posée de deux crémaillères 32a et 32b, disposées au-dessus et en dessous d'un pignon fixe 7 de l'axe de la roue motrice est reliée à chacun des leviers 2 par l'intermédiaire d'un cadre rectangulai- re 33 articulé ou fixe rattaché aux dits leviers par une tringle
34 et à la pièce susdite par deux paires de biellettes 35a et 35b
La pièce à crémaillère est guidée dans le levier 2 par la. tige 32,
Les biellettes susdites sont articulées d'une part aux coins du cadre 33 et d'autre part en des points non en regard des deux crémaillères 32a et 32b.
A chaque inversion du mouvement du le- vier 2, les biellettes articulées à l'une des crémaillères se couchent sur celles-ci tandis que celles articulées à l'autre cré- maillère se dressent perpendiculairement à, elle en écartant le cô té 33a ou 33b correspondant du cadre, lequel côté entrant en con- tact avec un rouleau 36 porté par le cadre du cycle, pousse la crémaillère voisine en engrènement avec le pignon 7.
Les Figs. 9 à 11 montrent respectivement le pignon attaqué par la crémaillère
32a, le levier 2 se déplaçant vers l'avant: le pianon libéré de l'une et l'autre crémaillère, le levier se trouvant dans la phase de changement des crémaillères; et le pignon attaqué par la cré- maillère 32b,le levier 2 se déplaçant vers l'arrière.
La Figl2 montre l'application du principe de l'invention à une-bicyclette pourvue d'un système de pédalier à mouvement -Il
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rotatif corme dans les vélos ordinaires. Seulement ici, le péda- lier est dédoublé et peut être divisé en deux moitiés 37 montées dans un. même axe 3 de part et d'autre du cadre de la bicyclette et munies chacune d'une pédale 38. En des points 37a des moitiés de pédalier sont fixées les extrémités d'une chaîne passant sur les deux pignons à roue libre 7 par l'intermédiaire de la poulie de renvoi 11, les brins extrêmes s'engageant sur les pignons par le dessus.
Ces semi-pédaliers sont animés par les pieds, d'un mou- vement de rotation alternatif et réciproque, d'un angle inférieur à deux droits et ouvert vers l'avant ou vers l'arrière. ces brins extrêmes s'enroulant et se déroulant successivement sur les semi- pédaliers. La poulie 8 peut être appliquée en haut comme sur la les extrémités de la chaîne se rattachant alors en des points 37a diamétralement opposés à ceux représentés. La réci- procité des mouvements des deux semi-pédaliers peut être aussi assurée au moyen d'un jeu de pignons coniques semblable à celui représenté à la Fig.15 et inséré dans l'axe 3.
Une variante de cette réalisation consisterait , selon la Fig.13, à remplacer les semi-pédaliers par des roues complètes de pédalier 39, commandant chacune un pignon àroue libre 7 par l'intermédiaire d'une chaîne continue 6.
Suivant une dernière variante de réalisation de l'invention, représentée à la Fig.14, deux chaînes 6 engrènent chacune sur un pignon à roue libre 7 et deux autres pignons 40 et 41 portés par le cadre du cycle. Deux étriers ou reposes-pied 42 en relation avec chacune des chaînes, entre les pignons 40 et 41, entraînent les dites chaînes dans un mouvement alternatif réciproque, Un jeu de pignons coniques selon la Fig.15, inséré dans l'axe 3 des deux pignons 40 ou 41 assure cette réciprocité de mouvements
Il est prévu également selon l'invention un nouveau système de frein,représenté à la Fig.17, applicable à tous les véhicules et particulièrement aux cycles faisant l'objet de la présente invention:
un galet ou rouleau 43 d'une matière quelconque appro-
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priée, par exemple en caoutchouc , reposant ou non sur le pneu 44 de la roue est relié de façon non rigide à une extension 45 du cadre par le bras 46. Une pièce 47 de forme quelconque suscepti- ble de faire friction et d'opposer une certaine résistance au mouvement du rouleau 43 est portée à l'extrémité d'un levier os- cillait 48 relié par le câble 49 à un autre levier 50 avec poi- gnée 51, placé en un endroit approprié, à portée du cycliste. Un ressort 52, pouvait être réglable, maintient, à l'état de repos, le levier 48 écarté du rouleau 43.
L'oscillation de ce dernier levier, commandée par la poignée 51, dans le sens indiqué par la flèche, détermine l'oscillation correspondante dU:levier 48, à rencontre du ressort 52. Par suite de cette oscillation le ga- let est amené en contact franc avec le pneu par le ressort 52, et après avoir vaincu complètement la résistance de ce ressort, la pièce 47 entre en contact avec le rouleau 43 et freine la rota- tion de celui-ci et conséquemment celle de la roue.
Lesprincipes de l'invention, sous leurs diverses formes de réalisation, sont évidemment applicables séparément ou en combi- naison à tout genre de véhicule, indépendamment de tout disposi- tif connu, rencontré généralement sur les véhicules. En particu- lier, les Figs. 18 et 19 sont relatives à un cycle-car ou quadri- cycle par exemple pour deux personnes, dans lequel la commande des semi-axes 53a et 53b des rodes motrices 53 est assurée par un dispositif de propulsion semblable à celui de la Fig.4 ou de la Fig.l. Les pignons à roue libre 7 sont montés sur le manchon 54 solidaire de la boite de différentiel 55 dont la satellite 56 coopère avec les pignons 57 et 58 calés respectivement sur les semi-axes 53a et 53b .
Il va de soi que l'invention n'est en aucune façon limitée aux formes et variantes de réalisation décrites ci-dessus. Elle s'étend au contraire en général à toute réalisation conçue àa1'is le cadre du résumé .ci-après et en particulier aux cas d'applica- tion de moyens quelconques équivalents de loin et de près à ceux
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décrits et représentés.
L'invention, enfin, est indépendantes des formes, propor- tions et détails de construction, et notamment de la forme don- née au cadre du cycle, de même encore que de la matière employée pour les différents organes.
Résumé.
En résumé, l'invention concerne:
1. Un nouveau cycle, telle que bicyclette, tricycle, cycle- car ou quadricycle ou tout autre véhicule, etc.., caractérisé en ce que le dispositif de propulsion consiste en deux reposes-pied animés d'un mouvement alternatif dont la réciprocité est assurée par une liaison cinématique quelconque, et entraînant par l'in- termédiaire d'une cria2ne ou analogue, alternativement l'un et l'autre de deux pignons à roue libre de l'axe de la roue motrice, dans la direction d'attaque de l'axe susdit.
2 Un nouveau cycle selon 1, caractérisé en ce que les repo- ses-pied sont fixés sur deux leviers oscillait autour d'un. axe horizontal du cadre du cycle et auxquels sont attachées d'autre part les extrémités de la chaîne de transmission.
3. Un nouveau cycle selon l et 2, caractérise en ce que la chaîne engrène sur les deux pignons à roue libre en passant de l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une poulie de renvoi montée en un point approprié du cadre.
4. Un nouveau cycle selon 3, caractérisé en ce que les brins extrêmes de la chaîne s'engagent sur les pignons à roue libre par le dessous lorsque la poulie est située plus haut que les pignons et par le dessus, lorsque la poulie est située plus bas que lesdits pignons.
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