Brevet FR2278945A1 — publié le 19760213

La présente invention concerne un dispositif pour emmagasiner méca- niquement et/ou restituer de l'énergie ainsi que son application pour la propulsion d'un véhicule. Dans les dispositifs connus, la source d'énergie est partie intégrante du véhicule particulièrement sous forme d'un réservoir de carburant ; de tels systèmes présentent les inconvénients suivants : échappement de gaz polluants, bruits importants résultant de la transformation de l'énergie, rendements relativement bas, pertes importantes d'énergie à chaque décélération ou freinage par transformation en chaleur, d'où une complexité de ces dispositifs nécessitant un grand nombre d'éléments et un entretien continu. Dans d'autres dispositifs connus, tels que les véhicules à batteries électriques, le rendement est également très bas et Si le bruit est négligeable, la pollution, si elle n'apparait pas au niveau du véhicule, existe au niveau de la fabrication de l'accumulateur ; de la sêse façon ces dispositifs perdent à chaque décélération ou freinage une partie impor- tante de l'énergie emmagasinée, par transformation en calories ; le poids de l'accumulateur électrique est également prohibitif, et l'autonomie des véhicules munis de tels accumulateurs électriques reste faible. Ce dispositif selon l'invention permet d'éviter ces inconvénients dans celui-ci, en effet, l'énergie nécessaire est puisée à l'extérieur du véhicule, sur le réseau électrique par exemple, et transformée en énergie mécanique ; l'accumulateur mécanique conçu selon l'invention, restitue son énergie sans aucun bruit, sans aucune pollution et ne consomme que l'énergie correspondant aux frottements, apparaissant lors du déplacement du véhicule, une grande partie de l'énergie cinétique dfle aux décélérations ou freinages étant automatiquement restituée à l'accumulateur mécanique qui l'emmagasine de nouveau.En dernier lieu un tel dispositif est très simple et n'oblige à aucun entretien ; les pannes possibles sont réduites au minimum de ce que l'on peut obtenir pour de telles propulsions. Le dispositif, objet de l'invention est remarquable en ce qu'il cop- prend notamment un élément accumulateur d'énergie comprenant deux extrémités soumises à des forces, et susceptibles de se déplacer dans le neume sens, selon un mouvement relatif. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre en se référant aux figures annexées à titre indicatif et nullement limitatif parmi lesquelles : - La figure 1 est une vue schématique en perspective d'une partie du dispositif faisant l'objet de l'invention. - La figure 2 est une vue de dessus du dispositif représenté à la figure 1 auquel on a adjoint d'autres éléments. Tel qu'il est représenté schématiquement à la figure 1, le dispositif comporte un élément accumulateur constitué d'un ressort spirale 1 dont une des extrémités 2 est fixée sur la roue dentée 3 et l'autre ex extrémité 4 sur l'arbre 5, un pignon de sortie 6 qui est situé entre la roue dentée 3 et le pignon 7, ce dernier étant solidaire de l'arbre 8, deux arbres 5 et 8 qui sont parallèles et comportent chacun à leur autre extrémité, une poulie à diamètre vanable 9, les deux poulies 9 étant reliées entre elles par une courroie 10. Selon la figure 2, on peut voir les divers organes précités ainsi qu'un levier 11 qui permet d'imposeur les vitesses respectives des arbres 5 et 8 en changeant les diamètres des poulies 9.Le pignon de sortie 6 est relié au pignon conique 13 par 1' arbre 12 ; la transmission du couple entre le pignon conique 13 et le différentiel 14 peut s'effectuer soit par les deux engrenages 15 et 16, soit par les deux autres engrenages 17 et 18, afin d'obtenir un sens de rotation différent déterminé par la position du levier 19 ; la position médiane du levier 19 permet de désolidariser le pignon 13 du différentiel 14. Les roues 20 et 21 sont actionnées d'une manière toute conventionnelle. Le fonctionnement du dispositif représenté aux figures 1 et 2 est alors le suivant La phase initiale consiste à bander le ressort 1 par rotation de la roue dentée 3 ; cette manoeuvre peut s'effectuer par un moto-réducteur 24 puisant son énergie sur le secteur électrique par la prise de courant 22 et transmettant un mouvement de rotation à la roue dentée 3 par le pignon 23. Le levier 19 étant en position médiane aucun entraînement du différentiel n'est possible et le pignon 6 ne peut qu'entraîner en sens inverse de la roue dentée 3, le pignon 7 et par l'intermédiaire des poulies 9 l'arbre 5 ; ainsi le bandage du ressort 1 va dépendre des vitesses relatives de la roue dentée 3 et de l'arbre 5, c'est à dire des vitesses des extrémités 2 et 4 du ressort spirale 1.Ce rapport de vitesses est obtenu à l'aide du levier 11 qui règle le diamètre des poulies 9 ; on peut ainsi adapter la recharge de l'accumulateur en fonction de la puissance du réducteur 24, en agissant sur le temps nécessaire pour bander le ressort 1 et obtenir du même coup un couple constant pendant toute la durée de l'accumulation de l'énergie mécanique. Cette énergie de charge peut être obtenue à partir de tout autre source que celle de l'électrici- té et en réalité par tous moyens permettant d'exercer sur la roue dentée 3 un couple de rotation.Lorsque l'intégralité de l'énergie susceptible d'être emmagasinée dans le ressort 1 aura été fournie, le levier Il sera ramené sur une position telle que, le réducteur 24 étant désolidarisé de la roue dentée 3, le couple pouvant etre restitué par le ressort 1 sera compensé par celui nécessaire à la rotation de l'arbre 5, c'est à dire par un déplacement sensiblement égal des deux extrémités 2 et 4 du ressort 1. La deuxième phase consiste à libérer l'énergie en fonction des besoins nécessaires à la propulsion du véhicule Si telle est son application. Si l'on considère que le levier il constitue l'accélérateur conventionnel on pourra, après avoir placé le levier 19 dans la position permettant un déplacement en avant ou en arrière du véhicule, libérer l'énergie emmagasinée selon le désir de ltopérateur, soit pour des accélérations rapides, soit pour un régime de croisière choisi en déplaçant plus ou moins le le vier 11.A partir de cet instant, l'arbre 12 étant relié au différentiel, donc aux roues, toutes décélérations produiront l'effet inverse ; en effet, toute position de l'accélérateur 11 ayant comme résultat une vitesse de l' arbre 5 supérieurs s celle de la roue dentée 3, permettra de réemmagasiner dans le ressort 1 l'énergie cinétique communiquée préalablement au véhicule, frottements déduits et ceci en toutes circonstances comme décélérations, freinages, descentes.La propulsion s'effectuera donc avec une consommation d'énergie égale seulement aur frottements résultants du déplacer ment du véhicule, toute dépense supplémentaire d'énergie étant réesagasi- née en sa plus grande partie dans l'accumulateur. Comme pour la charge mé- canique, la décharge s'effectuera à couple constant ce qui sousentend que le ressort pratiquement débandé sera capable de fournir les ces accélérations que lorsqu'il est tendu au maximum. La description qui vient d'étire faite concerne un ressort spiralé comme élément accumulateur. Cet élément peut évidemment être remplacé par divers autres systèmes élastiques faisant intervenir une compression de liquide et/ou de gaz, notamment de type hydraulique, pneumatique, oléo-pneumatique, ou de solide, en particulier barre de torsion. La caractéristique essentielle du système reste que l'on dispose d'un élément accumulateur mécanique d'énergie comprenant deux extrémités, ces dernières étant soumises à des forces de compression et/ou de torsion, et étant animées l'une par rapport à l'autre d'un mouvement relatif, de même sens. Dans le cas des systèmes à compression de liquides ou de gaz, on entend par extrémités les faces opposées du cylindre et du piston. En outre, toujours dans ce cas, les forces exercées sur lesdites extrémités provoquent une translation de ces dernières ; il y aura lieu de prévoir alors un transformateur du mouvement de translation en un mouvement de rotation. Un tel transformateur n'est pas nécessaire lorsque l'élément accumu lateur est un ressort spiralé, ce qui fait de ce dernier un mode de réalisation préférentiel. On estimera un tel dispositif qui, comparé aux systèmes conventionnels, ne pollue pas, est silencieux, ne transporte pas sa source d'énergie, consomme uniquement énergie dûe aux frottements, ne comporte ni piston, ni boite à vitesses, ni radiateur, ni démarreur, ni huile, ni eau et dont la simplicité mécanique fait que, comparé à la complexité des systèmes connus, on peut estimer l'entretien et les pannes comme négligeables. Le dispositif objet de l'invention, peut être notamment utilisé dans tous les cas où il est nécessaire de propulser un véhicule sur la terre, sur ou dans la mer et dans les airs. I1 est bien entendu que, sans pour autant sortir du cadre de la pré sente invention, lthommedel'art pourra apporter diverses modifications à celle-ci tant au niveau de l'élément accumulateur choisi qu'à celui de 1' application du dispositif faisant l'objet de ladite invention ; c'est ainsi que la phase initiale précitée peut simplement se résumer à élever le véhicule à une certaine hauteur, puis à le laisser revenir à l'altitude initiale par son déplacement propre en dévalant la pente. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour emmagasiner mécaniquement et pour restituer de 1' énergie caractérisé en ce qu'il comprend notamment un élément accumulateur anergie comprenant deux extrémités soumises à des forces, et susceptibles de se déplacer dans le oeme sens, selon un mouvement relatif. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens reliant lesdites deux extrémités, notamment constitués- d'un variateur de vitesse. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit variateur de vitesse est notamment constitué de deux poulies à diamètre variable. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications l à 3 caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens annexes permettant d'im- primer un mouvement de translation et/ou de rotation à l'une desdites extrémités. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ledit élément accumulateur est un ressort spiralé. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que ledit ressort spiralé est relié par l'une de ses extrémités auxdits moyens permettant d'imprimer un mouvement de translation et/ou de rotation à cette extrémité, et par l'autre de ses extrémités à un arbre solidaire dudit variateur de vitesse. 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que lesdits moyens permettant d'imprimer un mouvement de translation et/ou de rotation à ladite extrémité comprennent une roue dentée, perpendiculaire au dit arbre dont l'axe passe par le centre de ladite roue, cette dernière coopérant avec un pignon mis en mouvement par un moto-réducteur ou analogue. 8. Système de propulsion d'un véhicule caractérisé en ce qu'il comprend le dispositif selon l'une des revendications l à 7. 9. Système de propulsion selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens permettant d'isoler au moins temporairement ledit dispositif.