Brevet FR2511461A1 — publié le 19830218

La présente invention se rapporte à un procédé pour créer une force motrice telle que celle qui est par exemple nécessaire à un appareil à arbre entraîné et produite par le corps humain. Depuis toujours les forces physiques de l'être humain sont utilisées pour entraîner des appareils et des outils en vue de pouvoir exécuter des travaux qui sont adaptés à la puissance pouvant être fournie par l'homme. La puissance de l'homme est également utilisée en tant que force motrice, par exemple pour entraîner une bicyclette. Lorsqu'on analyse cependant les efforts fournis par un cycliste on relève des conditions très défavorables,c'est-à-dire qu'on constate que tout le corps du cycliste est en mouvement et que ce dernier produit un effort dont seulement une partie est tranformée en force d'entraînement. Lorsqu'on observe par exemple un coureur cycliste pendant le sprint on voit clairement que tout le corps et tous les muscles doivent fournir un effort maximum, mais que seuls le poids et la technique de déplace ment produisent leur effet.En ce qui concerne la technique de déplacement, il est à noter qu'une grande partie de la musculature ne fait qu'un effort de transmission et ne contribue que de façon insignifiante à la puissance d'entraînement La présente invention a pour objet de créer un procédé qui permet, d'une part une mise en oeuvre selective de certains muscles du corps et d'autre part, de soulager les muscles du corps humain qui ne peuvent fournir un effort direct. L'invention a également pour objet de créer un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Les problèmes exposés ci-dessus sont résolus conformément à l'invention par un procédé qui est caractérisé en ce qu'on utilise pour créer une force motrice le potentiel de force des muscles les plus forts du corps humain,notamment ceux des épaules et/ou ceux des hanches et ceci de préférence en même temps de façon complémentaire et en ce que les muscles se trouvant entre la musculature mentionnée et les emplacements où l'effort est produit, par exemple au niveau des mains et/ou au niveau des pieds, sont soulagés grâce à une liaison mécanique. Lors d'une telle utilisation de la musculature du corps humain on obtient une amélioration et une augmentation très importantes de la puissance effective étant donné que seuls les muscles fournissant le travail à transformer en puissance effective doivent être alimentés pleinement par l'organisme du corps,c'est-à-dire par la réserve d'énergie de ce dernier. Lorsqu'on applique cette connaissance à un cycliste, cela signifie qu'il est possible d'augmenter considérablement la vitesse de déplacement sans que la personne soit obligée de faire des efforts plus élevés que ceux qu'elle a dû fournir jusqu'à ce jour. Pour la mise en oeuvre du procédé, l'invention crée un dispositif qui est caractérisé en ce qu'un cadre se trouvant sensiblement derrière le dos de l'utilisateur du dispositif porte, de part et d'autre des articulations de l'épaule et/ou de la hanche,des butées prévues sur des bras de levier et aux quelles sont reliés de façon articulée, des bras oscillants qui, en tant que leviers coudés, sont adaptés aux bras et aux jambes pliés de l'utilisateur et qui présentent à leurs extrémités libres des poignées respectivement des cale-pieds, des moyens de transmission reliés aux bras oscillants, transformant les mouvements de ces derniers, comparables à ceux d'un marcheur,en mouvement rotatifs. Ce dispositif se distingue par sa grande simplicité, un bon fonctionnement et un faible prix de revient qui provient de l'utilisation d'un petit nombre d'éléments de conception simple. Les éléments de construction ne sont soumis qu'à une faible usure et leur poids est faible. Selon une caractéristique de l'invention des coussins de protection pour les genoux et/ou les coudes de l'utili sauteur sont prévus dans les zones d'angle des bras oscillant présentant la forme de leviers coudés. Ces coussins améliorent le confort de l'utilisateur et permettent la transmission des forces d'appui sans créer de douleurs. Suivant une autre caractéristique les moyens de transmission du dispositif sont formés par des bielles qui sont reliées, d'une part, aux leviers coudés, de préférence au niveau des coudes, et d'autre part- dans le cas de quatre bras oscillants - à un arbre-manivelle à quatre manetons qui est monté pour tourner dans le cadre et sert d'arbre d'entraînement. Selon une variante de l'invention les moyens de transmission prévus entre les bras oscillants et un arbre d'entraînement sont des transmissions à chaîne dont les roues à chaîne de l'un des côtés sont montées sur les axes d'articulation des bras oscillants et sont réalisées sous forme d'accouplement d'entraînement à commutation automatique en fonction des différents mouvements pendulaires des bras oscillants. Il est évident que les bielles permettent une transformation plus simple des mouvements pendulaires en un mouvement rotatif bien que les bielles et les bras oscillants se déplacent librement dans l'espace et nécessitent le montage de dispositif de protection afin d'éviter des accidents par accrochage ou pincement. Les transmissions à chaîne ne présen- tent pas cet inconvénient, mais le prix de revient se trouve augmenté en raison de la présence obligatoire des accouplements d' entraînement. Afin de pouvoir adapter le dispositif à la morphologie de l'utilisateur la longueur des branches des bras oscillants réalisés sous forme de leviers coudés, est réglable. Il est également possible de réaliser les branches des leviers coudés non rigides de façon qu'elles puissent être réglées les unes par rapport aux autres. Afin que l'utilisateur ne prenne pas appui que par ses bras et ses jambes, ce qui pourrait provoquer la formation de bleus, l'invention prévoit que le cadre du dispositif portant les bras oscillants est équipé d'une selle pour la personne fournissant l'effort. Suivant une autre caractéristique de l'invention le dispositif est combiné avec le cadre d'une bicyclette, l'arbre d'entraînement du dispositif étant alors relié par une transmission à la roue arrière de la bicyclette équipée, de préférence, d'un moyeu à roue libre et d'un frein à contrepédalage. Le montage d'un moyeu à roue libre est particulièrement important, car il permet à l'utilisateur de ne pas mouvoir les bras oscillants et de se reposer lors d'une descente, comme cela est habituel pour les bicyclettes classiques. I1 est évident que l'invention n'est pas limitée à des bicyclettes mais qu'elle peut être utilisée également pour des engins les plus di.vers,par exemple pour des pédales et même éventuellement pour des engins volants. Lorsqu'il s'agit de vehicules, notamment de bicyclettes, il est avantageux que les poignées des bras oscillants soient déplaçables au moins vers un côté et/ou vers l'avant ou vers l'arrière afin d'utiliser ces mouvements pour commander le freinage et notamment la direction du déplacement, des câbles Bowden pouvant servir de moyen de transmission. Selon une autre caractéristique, des leviers particuliers à commande manuelle sont associés aux poignées. Ce type de levier est monté habituellement sur les guidons des bicyclettes et ces leviers conviennent particulièrement bien à l'actionnement des freins. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif au dessin annexé. La fig. 1 est une perspective du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. La fig. 2 est une vue de dessus du dispositif de la fig. 1. La fig. 3 est une élevation latérale et schématique du dispositif qui est combiné avec une bicyclette. Le dispositif 1 suivant les fig. 1, 2 et 3 est cons titué essentiellement par un cadre 2 qui présente sur des bras de levier 3, 4 en forme dlétrier enX et dirigés vers l'avant, des butées 5, 6 respectivement 7, 8 auxquelles sont reliés de façon articulée des bras oscillants 9, 10 respectivement 11, 12 réalisés sous forme de leviers coudés. La longueur des branches des leviers coudés 9 à 12 peut être réglée de façon télescopique, comme le montre le bras oscillant 9 à la fig 1, afin de pouvoir adapter la longueur des branches à la morphologie de l'utilisateur 13 (voir fig 3). Il est évident que le réglage de la longueur des branches des leviers coudés peut être réalisé également de façon différente,par exemple en vissant des tronçons de branche de façon réglable les uns dans les autres.Il est également possible de régler légèrement les angles 14, 15 et 16, 17. La fig.3 montre clairement comment les bras 18, 19 et les jambes 20, 21 de l'utilisateur épousent les bras oscillants 9 à 12. Des poignées 22, 23 et des cale-pieds 24, 25 sont prévus aux extrémités libres des bras oscillants 9 à 12. Dans les zones d'angle des bras oscillants 9 à 12 sont montés de plus des coussins 26, 27 et 28, 29. Des bielles 30, 31 et 32, 33 qui sont reliées par leurs extrémités libres aux manetons d'un arbre à manivelles 34 à quatre manetons (voir fig 1 et 2) monté pour tourner par rapport au cadre 2 sont reliées de façon articulée aux angles, c'est-à-dire aux coudes 14 à 17 des bras oscillants. Dans la forme de réalisation suivant la fig 3, l'arbre-manivelle 34 entraîne par l'intermédiaire d'une chaSne 35 et d'un moyeu 36, la roue arrière d'une bicyclette. Le cadre de la bicyclette 37 est réalisé de façon analogue à celui d'une bicyclette pour dames et est relié avec le cadre 2 du dispositif 1. Une selle 38 est montée sur le cadre 2. La bicyclette 37 (fig. 2 et 3) ne comporte qu'un petit guidon 39 pour la roue avant. Le guidon 39 est relié par des câbles Bowden 40,41 aux poignées 22, 23 qui peuvent être pivotées vers l'avant et vers l'arrière afin de guider la bicyclette. Il est également possible de diriger la bicyclette en faisant pivoter les poignées 22, 23 vers les côtés. Des leviers 42, 43 destinés à la commande des freins par l'intermédiaire de câbles Bowden 44, 45 sont montés de façon articulée sur les poignées 22, 23. Le fonctionnement de la bicyclette 37 ressort clairement de la fig 3 à laquelle les mouvements des coudes et des genoux sont indiqués par des flèches incurvées 46, 47. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour créer une force motrice telle que celle qui est par exemple nécessaire à un appareil à arbre entrainé.et produite par le corps humain, caractérisé en ce qu'on utilise pour créer une force motrice des muscles les plus forts du corps humain notamment ceux des épaules et/ou ceux des hanches et ceci de préférence en même temps de façon complémentaire et en ce que les muscles se trouvant entre la musculature mentionnée et les emplacements oh l'effort est produit, par exemple au niveau des mains et/ou au niveau des pieds, sont soulagés grâce à une liaison mdcanique. 2 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un cadre (2) se trouvant sensiblement derrière le dos de l'utilisateur (13) du dispositif porte, de part et d'autre des articulations de l'épaule et/ou de la hanche, des butées (5 à 8) prévues sur des bras de levier (3,4) et auxquelles sont reliés de façon articulée, des bras oscillants (9 à 12) qui, en tant que leviers coudés, sont adaptés aux bras (18,19) et aux jambes (20,21) pliés de l'utilisateur (13) et qui présentent à leurs extrémités libres des poignées (22,23) respectivement des cale-pieds (24,25) des moyens de transmission (30 à 33) reliés aux bras oscillants (9 à 12) transformant les mouvements de ces derniers comparables à ceux d'un marcheur en mouvements rotatifs. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caract- risé en ce que des coussins de protection (26-d 29) pour les genoux et/ou les coudes de l'utilisateur (13) sont prévus dans les zones d'angle des bras oscillant5(9 à 12) présentant la forme de leviers coudés. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens de transmission du dispositif sont formés par des bielles (30 à 33) qui sont reliées, d'une part, aux leviers coudés (9 à 12) de préférence au niveau des coudes et d'autre part- dans le cas de quatre bras oscillants- (9 à 12) à un arbre-manivelle à quatre manetons (34) qui est monté pour tourner dans le cadre (2) et sert d'arbre d'entraînement. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens de transmission prévus entre les bras oscillants (9 à 12) et un arbre d'entraînement sont des transmissions à chaîne dont les roues à chaîne de l'un des côtés sont montées sur les axes d'articulation (5 à 8) des bras oscillants (9- à 12) et sont réalisées sous forme d'accouplements d'entraînement à commutation automatique en fonction des différents mouvements pendulaires des bras oscillants (9 à 12). 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la longueur des branches des bras oscillants. (9 à 12) réalisés sous forme de leviers coudés est réglable. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le cadre (2) du dispositif (1) portant les bras oscillants. (9 à 12) est équipé d'une selle- (38) pour la personne (13) fournissant l'effort. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le dispositif (1) est combiné avec le cadre d'une bicyclette (37), l'arbre d'entraînement (34) du dispositif (1) étant alors relié par une transmission (35) à la roue arrière (36) de la bicyclette (37) équipée, de préférence, d'un moyeu à roue libre et d'un frein à contre-pSdalage. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les poignées (22, 23) des bras oscillants (9 à 12) sont déplaçables au moins vers un côté ettou vers l'avant ou vers l'arrière afin d'utiliser ces mouvements pour commander le freinage et notamment la direction du déplàcement (39), des câbles Bowden (40,41) pouvant servir de moyen de transmission. 10 - Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que des leviers particuliers (42, 43) à commande manuelle sont associés aux poignées (22, 23).