Brevet FR2448138A1 — publié le 19800829

L'invention concerne un dispositif de mesure de la puissance développée, par un cycliste sur une bicyclette, pour doser son entrainement. On connait des dispositifs de mesure de la puissance humaine développée pour l'entratnement d'un pédalier. Ces dispositifs sont généralement formés d'un cadre fixe, reposant au sol, et d'un pédalier entrainant par des moyens ci nématiques connus une dynamo ou un alternateur. L'énergie électrique est dis sipée dans une résistance et la puissance éléctrique est mesuree, par exemple, au moyen d'un wattmètre incorporé dans le circuit. Ces dispositifs de type connu présentent l'inconvenient d'être d'un prix élevé car ils comprennent outre l'appareillage électrique, tout le système cinémati'- que necessaire, et plus particulièrement un pédalier et une chaine d'entraine ment. Ces dispositifs comprennent également tout le cadre support avec les mêmes éléments qu'unie bicyclette, c'est- -dire, un cadre, une selle, un guidon,i une fourche etc. Par ailleurs, ces dispositifs connus presentent également l'inconvénient de ne pas être équipés d'un système de dérailleur permettant de produire la même puissance a des vitesses de rotation différente. L'absence de ce dispositif de dérailleur est particulièrement gênant, lorsque ce type d'appareil est utilisé pour la rééducation de personnes ayant fait l'objet d'une défaillance cardiaque. Ces dispositifs de type connu nécessitent également, du fait qu'ils peuvent être utilisés par diverses personnes, des systèmes de reglage de la selle, du guidon d'appui, du pédalier qui augmentent inutilement le prix de l'ensemble. On connait également des dispositifs dans lesquels l'énergie d'une bicyclette rapportée et indépendante est dissipée par frottement par exemple. Ces dis positifs qui se composent en général de un ou deux rouleaux supportant la roue arrière de la bicyclette, et d'un support du cadre, utilisent le frotte ment des joints d'étanchéité des rouleaux pour dissiper i'énergie. On comprend aisément que la valeur de l'énergie dissipée est impossible a mesurer, le couple résistant dû aux frottements étant mal connu et non répé titif d'un dispositif a l'autre. a Ex présente invention a pour but de réaliser un système conciliant la simpli- cité d'emploi et la precision de la mesure de la puissance formée par le su jet utilisateur. La présente invention a pour but de pallier à ces différents inconvénients, et plus particulièrement de permettre un entrainement ou une rééducation au moyen d'une bicyclette ordinaire en possession de chacun. La présente invention a également pour but de rendre l'appareillage destine au support de la bicyclette et à la mesure aussi simple et économique que possible. Enfin, la présente invention a pour but de permettre une meilleure reéducationj dans le cas où il est utilisé par des gens ayant fait l'objet d'une atteinte cardiaque, une même puissance pouvant être obtenue à des vitesses différentes, grâce au dérailleur de la bicyclette utilisée. Pour parvenir a ce résultat, un dispositif selon l'invention comprend un support horizontal rectangulaire supportant deux rouleaux horizontaux, ce support étant prolongé vers l'avant par deux bras parallèles inclines. Selon une autre caractéristique de l'invention un dispositif de serrage, par exemple, mais non obligatoirement, des vis avec écrous papillons, est disposé de part et d'autre des deux bras parallèles, permettant de bloquer la fourche avant de la bicyclette, dont la roue arriere repose sur les deux rouleaux horizontaux. Selon encore une autre caracteristique de l'invention, un alternateur est entraîné par un des rouleaux horizontaux, sur lequel repose la roue arrière j motrice de la bicyclette. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, des instruments de mesure de puissance sont installés en serie, avec une résistance sur le circuit de l'alternateur. Selon encore une autre car acteristique de 1 'invention, les instruments de mesure précédents sont installés sur les deux bras parallèles enserrant la roue avant de la bicyclette utilisée en liaison avec le dispositif selon l'invention, de façon a être visibles de l'utilisateur. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, le circuit inducteur de l'alternateur est excite par une pile placee en parallèle avec lui, les bornes de cette pile etant reliées aux deux extrémites opposees d'un pont à diodes, dont les deux autres extrémités sont reliées aux bornes de l'alternateur. Selon une caractéristique de l'invention, la puissance délivrée par l'alternateur, est mesurée par la lecture d'un ampèremetre et d'un voltmetre, un tableau à deux entrées donnant a l'utilisateur à puissance resultante quelle que soit la valeur de l'intensité et du voltage mesures. Le fonctionnement d'un dispositif selon l'invention sera aisément compris d'après les explications précédentes Un operateur utilisant sa bicyclette personnelle, peut l'adapter sur le dispositif selon l'invention. La roue avant est demontee et la fourche fixée sur un axe porté par les barres avant inclines. La roue arrière repose sur les rouleaux horizontaux places à l'arrière du cadre. Lorsque l'operateur pédale, à une vitesse variable selon le rapport de dérailleur choisi, l'alterna^ teur produit du courant dont les caracteristiques sont mesurées dans le circuit induit. La puissance nécessaire à l'entrainement ou à la rééducation rationnelle du Sujet peut être ainsi mesurée et produite au choix de l'opérateur par des vitesses de pédalage différentes. Les earantres ont leur valeur opttuale selecttonnee par le médecin traitant ou l'entraîneur du sujet. Les dessins annexés, donnés a titre d'exemple non limitatif, permettront de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. La FIG. I est une vue d'un dispositif de type connu. La FIG. 2 est une vue en élévation d'un dispositif selon l'invention. La FIG. 3 est un schéma du circuit électrique d'excitation de l'alternateur et de mesure des puissances consommées. On a représenté, sur la FIG. I, un dispositif de type connu. Sur un support I repose un cadre 2 prolongé par des pieds 3. Un pédalier 4 entraine une roue 5 par l'intermédiaire d'une chaine ou d'une courroie 6. La roue 5 entraine un alternateur placé dans le boitier 7. La puissance genéree par celui-ci est mesurée et visualisée par compteur 8 placé entre les branches du guidon 9. L'opérateur IO est assis sur une selle II supportée par le cadre 2. La FIG. 2 est une vue en élévation d'un dispositif I2 selon l'invention. Celui-ci se compose d'un cadre formé de barres 13 horizontales supportant deux rouleaux I4 et I5 espacés. A l'avant du cadre forme par les barres I3, deux barres inclinées I6 sont fixées. La géométrie de l'ensemble forme par les barres I3, I6 et les rouleaux I4 et I5 permet de recevoir toutes les bicyclettes d'adultes I7. Le rouleau 14 entrainé par l'intermédiaire, par exemple mais non obligatoirement, d'une couroie I8 la poulie d'un alternateur I9. Cet alternateur 19 est monté en série avec des instruments 20 de mesure de la puissance électrique développée par l'alternateur.La fourche avant 2I de la bicyclette est fixee sur un axe 22 horizontat porté par les barres I6 et fixee, par exemple, par les écrous papillon 23 de la roue avant démontée. La FIG. 3 est une vue du schéma électrique de mesure de la puissance développée par l'opérateur entrainant l'alternateur 24, ainsi que du schéma du circuit inducteur de l'alternateur 24. L'inducteur 25 de l'alternateur 24 est monté en parallèle avec une pile 26, un interrupteur 27 permettant d'ouvrir le circuit formé par la pile 26 et l'inducteur 25. Les bornes 28 et 29 de la pile et de l'inducteur sont reliées aux deux extremites 30 et 31 d'un pont à diodes. Les deux autres extrémites 32 et 33 de ce pont à diodes sont reliees aux bornes 34 et 35 du circuit induit de l'alternateur 24. Ces deux bornes sont également reliées entre elles par un circuit comprenant une lampe témoin 36, une résistance 37 et des instruments de mesures. Ces instruments seront, par exemple, un 'Vttmètre 38 ou ampèremetre 39 et un voltmètre 40. Le fonctionnement de l'ensemble est le suivant : lorsque la pile.26 est fermée par l'interrupteur 27 sur l'inducteur 25 de l'alternateur 24, celui-ci est excité et accroche. Le courant produit dans le circuit aux bornes de l'induit 34 et 35 est utilisé dans deux circuits ; paralleles. Un faible courant redresse par le pont à diodes alimenté l'induc- teur teur 25, et le courant principal, dissipe dans la résistance 37 permet la me- F sure de la puissance délivrée au moyen des instruments 38, 39 ou 40. REVENDICATIONS. I > Dispositif pour la mesure de la puissance developpée par une personne pédalant sur une bicyclette indépendante de ce dispositif, et maintenue immobile dans un plan vertical, caractérise en ce qu'il est formé d'un support comprenant au moins un rouleau tournant et portant la roue motrice de la bicyclette, ce rouleau entrainant un générateur électrique débitant dans un circuit électrique fermé sur au moins un appareil de mesure des paramètres de puissance. 2 - Dispositif de mesure selon la revendication I, caractérisé en ce que l'appareil de mesure est un wattmetre. 3 - Dispositif de mesure selon la revendication I, caractérisé en ce que les appareils de mesure sont un ampèremètre et un voltmètre. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications I a 3, caractérisé en ce que le générateur électrique est un alternateur. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que l'inducteur de l'alternateur est relié aux deux extrémités dsun pont à diodes, dont les deux autres extrémités sont montées en parallèle aux bornes d'un circuit induit de l'alternateur, et en parallèle avec un générateur de courant continu et un interrupteur.