Brevet FR2608123A1 — publié le 19880617

La présente invention concerne une bicyclette, et plus particulièrement une bicyclette à double système, qui est congue pour Itre propulsée par les mains et les pieds d'un cycliste afin de promouvoir l'exercice physique du cycliste et augmenter la vitesse de déplacement de la bicyclette. On utilise largement les bicyclettes dans le monde entier comme moyen important pour se déplacer, faire du sport et se divertir. Cependant, les structures des bicyclettes connues sont toutes semblables, et en particulier, aucune percée technique n'est intervenue dans la manière de propulser une bicyclette conventionnelle. Comme le montre la figure 1, une bicyclette connue est d'une manière générale composée d'une roue avant A et d'une roue arrière B; la roue avant A est munie d'une fourche C et d'un guidon D, qui est relié à un cadre E et & une selle F; en bas du cadre E, un plateau à chaîne G est couple à un pédalier H et & une chaîne I, qui est en prise de manière mobile avec un pignon arrière J pour l'entraînement de la roue arrière B. Habituellement, lorsqu'un cycliste s'assied sur la selle F, il place ses mains sur le guidon D pour supporter la partie supérieure de son corps et diriger la bicyclette, tout en posant ses deux pieds sur le pédalier H pour propulser la roue arrière B afin de faire avancer la bicyclette. Comme le savent les cyclistes, toute la force de déplacement provient des deux pieds du cycliste, qui fournissent la majeure partie du couple quand on va à bicyclette. Ainsi, au cours d'un déplacement à bicyclette sur une longue distance, le cycliste est facilement fatigué à cause de la fatigue de ses pieds. En conséquence, un premier but de la présente invention est de réaliser une bicyclette comportant un double système de propulsion, dans laquelle toutes les parties du corps d'un cycliste travaillent lorsque le cycliste est à bicyclette, de manière à augmenter la vitesse de déplacement de la bicyclette et procurer une bonne forme physique de tout le corps. On atteint ce but et d'autres en réalisant une bicyclette & double système comprenent, en général, comme la bicyclette connue représentée sur la figure 1, une roue avant et une roue arrière, une fourche avant reliée à la roue avant, un cadre comportant une selle disposée en région centrale, relié à la fourche avant, à une paire de pédales et à un plateau à chaîne monté rotativement au bas du cadre, et à un petit pignon fixé & une partie centrale de la roue arrière, une chaîne étant en prise de manière mobile autour du petit pignon et du plateau à chaîne. La présente invention comprend un nouveau dispositif formant manche muni d'un mécanisme avant formant biellette installe fonctionnellement au sommet de la fourche avant, et un dispositif formant levier muni d'un mécanisme arrière formant biellette assurant la liaison de manière mobile entre le mécanisme avant formant biellette avant et les pédales; ainsi, on utilise à la fois les mains et les pieds simultanément pour la propulsion de la bicyclette. La présente invention réside spécifiquement dans une caractéristique du dispositif formant manche, qui est conçu pour Etre actionne vers le haut et vers le bas par les mains d'un cycliste, et du dispositif formant levier assurant la liaison d'une manière mobile entre le mécanisme avant formant biellette du dispositif formant manche, et le pédalier de la bicyclette pour produire un effet de levier s'ajoutant & l'action de pédalage du cycliste, de sorte que les pédales et les poignées de la bicyclette sont actionnés ensemble de manière coopérative pour propulser la bicyclette pendant le déplacement de celle-ci. La présente invention réside dans une autre caractéristique de la structure entre le dispositif formant manche et le dispositif formant levier, dans laquelle le premier dispositif peut Etre verrouillé en position avec le second et déverrouillé pour permettre de changer le mode de propulsion de la bicyclette en un mode ordinaire de propulsion uniquement par action des pieds. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description détaillée suivante d'un exemple de réalisation préféré mais non unique de l'invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente la structure d'une bicyclette connue; - la figure 2 est une vue en perspective d'un mode de réalisation préféré d'une bicyclette & double système selon la présente invention; - la figure 3 est une vue partielle en coupe d'un dispositif formant manche du mode de réalisation préféré représenté sur la figure 2; - la figure 4 est une vue partielle en coupe d'une partie avant du dispositif formant levier du mode de réalisation préféré représenté & la figure 2; - la figure 5 (A, B) est une vue en coupe et une vue d'ensemble du dispositif formant levier du mode de réalisation préféré représenté sur la figure 2; - la figure 6 (A, B) est une vue partielle en coupe et une vue d'ensemble d'une partie arrière du dispositif formant levier du mode de réalisation préféré représenté sur la figure 2; - la figure 7 est une vue d'ensemble, en plan, du mode de réalisation préféré représenté sur la figure 2; - la figure 8 est une vue fonctionnelle du mode de réalisation préféré, indiquant le mode de fonctionnement du dispositif formant manche et du dispositif formant levier lorsque la pédale gauche de la bicyclette est amenée en une position basse; - la figure 9 est une vue fonctionnelle du mode de réalisation préféré indiquant le mode de fonctionnement du dispositif formant manche et du dispositif formant levier lorsque la pédale gauche de la bicyclette est amenée en une position haute; et - la figure 10 (A, B) est une vue de dessus du dispositif formant manche et une vue d'ensemble partiellement en coupe d'un élément d'ancrage du mode de réalisation préféré représenté sur la figure 2. La figure 2 représente un mode de réalisation préféré d'une bicyclette à double système selon la présente invention, dans lequel la structure de la bicyclette comprend en combinaison une roue avant A, une roue arrière B, une fourche avant C, un cadre de bicyclette E, une selle F, une paire de pédales H, un plateau 6, une chaîne I et un petit pignon J. Etant donné que la structure et la disposition de ces éléments font partie de l'état antérieur de la technique, on s'est abstenu de les décrire en détail dans un but de clarté. Le mode de réalisation préféré de la présente invention comprend un dispositif formant manche D et un dispositif formant levier K disposes de manière coopérative sur la bicyclette afin de permettre la double propulsion. En référence aux figures 2 et 3, le dispositif formant manche D comprend: un bras support 10 comportant une extrémité fixée horizontalebent à une extrEmité supérieure de la fourche avant C, un manchon pour axe transversal 11 relié horizontalement à une autre extrémité du bras 10, un élément en forme de U 12 formé & une partie centrale courbe du dispositif formant manche D, deux extrémités 121 de cet élément en forme de U 12 étant, comme représenté sur la figure 2, reliées horizontalement aux côtés opposes du manchon pour axe transversal 11, une paire de poignées 14, comportant chacune une partie en forme d'arc 13 formée symétriquement sur les c8tés opposés de l'élément en forme de U 12, prévues respectivement aux deux extrémités du dispositif formant manche D. En référence & la figure 3, le manchon pour axe transversal 11 est une structure tubulaire creuse et 2608 1 23 comprend deux paliers 112 disposés à distance l'un de l'autre aux extrémités opposées de ce manchon, un axe pivot 111 disposé coaxialement dans la partie creuse du manchon pour axe transversal 11, deux extrémités de l'axe pivot 111 étant respectivement fixées par un écrou 113 à deux extrémités opposées 121 de l'élément en forme de U 12 engagées dans les paliers 112, et un élément d'ancrage 114, dans lequel sont formes plusieurs orifices i1140, et qui est fixé verticalement d'un coté du manchon pour axe transversal 11. On comprendra que la longueur dans le sens longitudinal de l'élément en forme de U 12 est supérieure à celle du bras support 10, de sorte que, quand les mains d'un cycliste tiennent les deux poignées 14, le dispositif formant manche D peut Utre commodément déplacé vers le haut et vers le bas autour de l'axe pivot 111. Comme le montrent les figures 2 et 3, un tube pour clavette 122 est prévu d'un c8té de l'élément en forme de U 12 et placé en correspondance avec les emplacements des orifices 1140 de l'élément d'ancrage 114, et une clavette 123 associée & un ressort 124 est disposée de manière mobile dans le tube pour clavette 122, une extrémité avant de la clavette 123 pouvant Etre introduite dans l'un quelconque des orifices 1140 de l'éliément d'ancrage 114 de manière à empocher les poignées 14 de se déplacer. Un câble guide en acier 125 est relié à une extrémité arrière de la clavette 123 et s'étend de manière à Otre fixé à un élément de commande 131, qui est disposé à un endroit convenable sur la partie arquée 13 adjacente à la poignée 14 et relié à un élément 132 pouvant Stre mis en position et repoussé. Lorsque l'on actionne l'élément 132 pour tirer vers l'arrière le cEble guide en acier 125, la clavette 123 se dégage de l'orifice 1140 de l'élément d'ancrage 114 afin de permettre le mouvement vers le haut et vers le bas du dispositif formant guidon D. En référence aux figures 2 et 4, un premier joint universel 15 est prévu sous un c8té inférieur d'un fond de 260 8 123 l'élément en forme de U 12, et un jeu de manchons filetés intérieurement 151 est relié de manière mobile, par son sommet, au premier joint universel 15. Des roulements 162 sont montés dans les manchons filetés intérieurement 151 et y sont positionnés par un écou 161, de manière à permettre aux manchons filetés intérieurement 151, qui sont reliés par vissage à leur partie inférieure à la partie supérieure d'une biellette avant 16, de tourner librement à l'extrémité supérieure de la biellette avant 16. La biellette avant 16 est en substance une tige filetée comportant une partie inférieure reliée de manière réglable à un tube manchon 163 au moyen duquel on peut régler à volonté puis bloquer par un écrou 164 la longueur de la biellette avant 16. Un second joint universel 165 est relié à une extrémité inférieure du tube manchon 163 pour 8tre couplé à un dispositif formant levier K. Comme représenté aux figures 2 et 5 (A, B), le dispositif formant levier K comprend: un élément formant barre fixe 20 dans lequel est pratiquée une fente centrale 23, installé verticalement à un endroit approprié entre une barre transversale E et un tube avant inférieur E' (l'élément 20 est fixé à ceux-ci dans une position verticale légèrement inclinée) par l'intermédiaire de deux attaches 21 et 22; un axe support 24 fixé horizontalement à un endroit approprié dans la fente centrale 23 de l'élément 20 par l'intermédiaire de deux bottiers de roulements 31 et 41, disposés en superposition dans la fente centrale 23; un écrou 25 bloquant ces boîtiers en position à une de leurs extrémités comme le montre la figure 5 (A, B); un bottier à clavette 32, comportant une ouverture centrale 321, et un bottier clavette 42, comportant une ouverture centrale 421, fixés en superposition à une extrémité arrière des boitiers de roulement 31 et 41; un levier avant 30 et un levier arrière 40 montés en opposition à la périphérie des bottiers de roulement 31 et 41. Une extrémité avant du levier avant 30 est reliée de manière mobile au second joint universel 165 & une extrémité inférieure de la biellette avant 16. L'extrémité arrière du levier avant 30 est couplée respectivement au boîtier de roulement 31 et au boîtier & clavette 32. Une extrémité avant du levier arrière 40 est reliée au manchon à clavette 42, comme représenté à la figure 5A, et l'extrémité arrière du levier arrière 40 est fixée & un boîtier de roulement 43 (figure 6). Le boîtier à clavette 32 comprend un manchon 33 vissé dans une ouverture taraudée du boîtier à clavette 32 dans la région supérieure de l'ouverture centrale 321, et une clavette 35, dont la partie supérieure est associée & un ressort 34, et qui est disposée de manière mobile dans le manchon creux 33. Une extrémité supérieure de la clavette 35 traverse le manchon creux 33 pour Utre reliée de manière mobile à une roue excentrique 36 par l'intermédiaire d'une goupille 351. Une extrémité inférieure de la clavette 35 occupe de manière mobile les ouvertures 321 et 421 de manière à solidariser le levier avant 30 avec le levier arrière 40 pour qu'ils effectuent un mouvement oscillant par rapport & un point de basculement fourni par l'axe support 24. La roue excentrique 36, qui fait corps avec une poignée 361, est disposée au sommet du manchon creux 33 de sorte que, en actionnant la poignée 361, on dégage la tige de clavette 35 de l'ouverture 421 de façon à désolidariser le levier arrière 40 du levier avant 30. Comme représenté à la figure 6, le bottier de roulement 43 comprend un axe central pivotant 431 dont une extrémité inférieure est reliée à une biellette arrière 50 dont une extrémité éloignée est fixée & un élément d'ancrage 51 afin d'itre reliée à la pédale H par l'intermé- diaire de plusieurs vis bloquées dans plusieurs trous de vis 511 et 512 de l'élément d'ancrage 51. L'ensemble complet du mode de réalisation préféré de l'invention est comme représenté sur la figure 7, dans laquelle l'axe support 24 disposé sur la barre fixe 20 sert de point de basculement pour le mécanisme formant levier K qui est actionné comme suit suivant le principe du levier en liaison avec le mouvement des pédales H. Lorsque l'on pousse la pédale gauche vers le bas, comme représenté sur la figure 8, la biellette arrière va tirer vers le bas l'extrémité arrière du levier arrière 40. Du fait du positionnement assure par l'axe support 24, le moment du levier arrière 40 est transmis au levier avant 30, dont l'extrémité avant 165 est sollicitée (sous l'effet de la force de réaction) pour se déplacer vers le haut, en poussant la biellette avant 16 vers le haut. En conséquence, la poignée 14 du dispositif formant guidon D est soulevée par la biellette avant 16 par l'intermédiaire du premier joint universel 15, et la partie supérieure du corps du cycliste est également déplacée vers le haut. Naturellement, le cycliste tire sur le dispositif formant guidon D en correspondance avec l'action de pédalage vers le bas qu'il exerce sur la pédale gauche H jusqu'à ce que la pédale gauche H atteigne son point mort bas alors que la poignée 14 atteint son point mort haut, comme représenté sur la figure 8. Dans ces conditions, du fait de l'effet d'inertie du mouvement, le pied droit du cycliste enfonce la pédale droite, et en raison du mouvement de la partie supérieure du corps du cycliste, la poignée 14 est poussée vers le bas, ce qui presse vers le bas la biellette avant 16. L'extrémité avant 165 du levier avant 30 s'en trouve poussée vers le bas, et l'extrémité arrière du levier avant 30 est sollicitée de façon à soulever l'extrémité arrière du levier arrière 40. En association avec le mouvement vers le haut de la biellette arrière 50 en liaison avec la pédale gauche, l'extrémité arrière du levier arrière 40 est soulevée jusqu'au point mort haut tandis que la poignée 14 est abaissée jusqu'à son point mort bas, comme représenté sur la figure 9, et la partie supérieure du corps du cycliste s'incline vers l'avant de sorte qu'un cycle de fonctionnement a été réalisé. En répétant l'action décrite ci-dessus par l'intermédiaire des mains et des pieds du cycliste ainsi que du mouvement du corps de celui-ci, la bicyclette est propulsée afin d'avancer rapidement, et un exercice cinématique complet est également terminé. Selon la structure de la présente invention, le mode de réalisation préféré peut aisément tre modifié en une bicyclette fonctionnant de manière classique, propulsée uniquement par les pieds. Comme décrit ci-dessus et représenté sur la figure 3, la clavette 123 doit 8tre tirée hors de l'ouverture 1140 et dégagée de l'élément d'ancrage 114 avant que l'on puisse déplacer le dispositif formant manche D vers le haut et vers le bas. Comme représenté & la figure 5A, la clavette 35 est commandée par la roue excentrique 36. Ainsi, en soulevant la poignée 361 de la roue excentrique 36, l'extrémité libre de la clavette 35 est extraite de l'ouverture 421, ce qui laisse le levier avant et le levier arrière 40 couplés de manière mobile uniquement au niveau de l'axe support 24, de sorte que les deux leviers 30 et 40 ont des mouvements respectifs séparés l'un par rapport à l'autre sans interférence mutuelle. D'autre part, comme représenté sur la figure 10, pour bloquer en position le dispositif formant guidon D, la clavette 123 disposée dans le dispositif formant guidon D doit Etre sélectivement introduite dans l'un des orifices 1140, comme représenté à la figure 10 (A), de manière à maintenir le dispositif formant guidon D & une hauteur convenable (lorsque le dispositif formant guidon est bloqué, seul le levier arrière 40 va bouger). Dans ces conditions, la rotation des pédales H est indépendante du dispositif formant guidon D, et la bicyclette est utilisée de la même manière qu'une bicyclette ordinaire. Bien que l'on ait représenté et décrit un mode de réalisation préféré, il est clair que l'on peut apporter de nombreux changements et modifications à la construction et & la disposition générale de l'invention sans s'éloigner de l'esprit et du domaine de celle-ci, et il est donc entendu que l'invention n'est pas limitée & la description exacte de ce mode de réalisation préféré. REVENDICATIONS 1. Bicyclette à double système comportant une roue avant (A) et une roue arrière (B> disposées l'une derrière l'autre, un cadre (E), avec une fourche avant (C) et une selle (F), assurant la liaison entre la roue avant (A) et la roue arrière (B), et une paire de pédales (H) associées & un mécanisme à roue dentée et chaîne monté rotativement & une région inférieure du cadre (E), caractérisé par: - des moyens formant manche (D), munis d'un mécanisme de biellette avant (16)>, installés fonctionnellement au sommet de la fourche avant (C), destinés à Etre actionnés manuellement vers le haut et vers le bas; et -des moyens formant levier (K), munis d'un mécanisme de biellette arrière (50), assurant la liaison mobile entre le mécanisme de biellette avant (16) et les pédales (H), destinés à tre actionnés en coopération avec les moyens formant manche (D), de façon à permettre de la part du cycliste une action de double propulsion au moyen des mains et des pieds, au bénéfice de la bonne forme physique du cycliste et de la vitesse de déplacement de la bicyclette. 2. Bicyclette à double système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens formant manche (D) comprennent: - un bras support (10) comportant une extrémité fixée horizontalement à une extrémité supérieure de la fourche avant (C); - un élément du genre axe transversal (111) relié horizontalement à une extrémité du bras support (10) autre que l'extrémité fixée à l'extrémité supérieure de la fourche avant (C), et formant pivot; - un élément courbe formant guidon (D) muni à chaque extrémité d'une poignée (14) et comportant une partie en forme de U (12), s'étendant perpendiculairement à partir d'une partie centrale courbe de cette partie en forme de U (12), reliée horizontalement aux deux extrémités de l'élément du genre axe transversal (111) pour permettre des mouvements vers le haut et vers le bas; - un élément avant du genre biellette (16), muni à chaque extrémité d'un joint universel (15, 165), relié à un point de la base arrière de la partie en forme de U (12) , destiné à recevoir le mouvement vers le haut et vers le bas de l'élément formant guidon (D); et - des moyens d'ancrage (114, 122, 123), avec un mécanisme à clavette mobile (122, 123, 124, 125), fixes d'un c8té de l'élément du genre axe transversal (111) et de la partie en forme de U (12),destinés à verrouiller en position l'élément formant guidon (D), de sorte qu'une action de propulsion à main peut tre aisément menée à bien avec ces moyens. 3. Bicyclette à double système selon la revendication 1, dans laquelle les moyens formant levier (K) comprennent: - un élément formant barre fixe (20), dans lequel est pratiquée une fente centrale (23), installé verticalement à un endroit approprié entre une barre transversale (F) et un tube avant inférieur (E') du cadre (E); - un mécanisme d'axe support (24) fixé horizontalement & un endroit approprié à l'intérieur de la fente centrale (23) de l'alément formant barre fixe (20); - deux paliers adaptés à deux bottiers de palier (31, 41) installés en superposition sur le mécanisme formant axe support (24) destinés & permettre des mouvements pivotants; - un levier avant (30) ayant une extrémité avant reliée au joint universel (15) à une extrémité inférieure de l'élément avant du genre biellette (16), et une extrémité arrière couplée de manière mobile à l'un des paliers sur l'élément formant axe support (24); et 2608 1 23 - un levier arrière (40) ayant une extrémité avant couplée de manière mobile à un autre des paliers sur l'élément formant axe support (24) et une autre extrémité reliée de manière pivotante à la pédale (H) par l'intermédiaire d'un dispositif de biellette arrière (50); de sorte que, quand on tourne la pédale (H), un effet de levier est produit par les leviers avant (30) et arrière (40) afin de faciliter le mouvement vers le haut et vers le bas de l'élément formant guidon (D) pour mener à bien une action de double propulsion. 4. Bicyclette à double système selon la revendication 2, dans laquelle les moyens d'ancrage (114, 122, 123) comprennent: - un élément d'ancrage (114) comportant plusieurs orifices (1140) formés sur un c8té, fixé verticalement d'un c8té de l'élément formant axe transversal (111); - un tube pour clavette (122) avec une ouverture de chaque c8té, installé horizontalement d'un c8té de la partie en forme de U (12) conjointement avec l'élément d'ancrage (114) et les orifices (1140); et - un élément clavette (123) associé à un ressort (124), installé de manière mobile dans le tube pour clavette (122), avec une extrémité s'étendant hors d'une ouverture du tube pour clavette (122), destinée à s'engager dans un orifice associé (1140) de l'élément d'ancrage (114) de façon à verrouiller en position le dispositif formant manche (D) pour changer le mode de propulsion de la bicyclette. 5. Bicyclette à double système selon la revendication 3, dans laquelle le mécanisme formant axe support (24) comprend de plus: - deux bottiers de paliers (31, 41) installés en superposition dans la fente centrale (23) de l'élément formant barre fixe (20) et destinés à Utre reliés respectivement au levier avant (30) et au levier arrière (40); - un axe support (24) disposé dans les boîtiers de paliers (31, 41) et fixé à l'élément formant barre fixe (20); - deux boîtiers de clavette (32, 42) ayant chacun une ouverture centrale, disposes en superposition à une extrémité arrière des boîtiers de roulement (31, 41), des ouvertures centrales des boîtiers de clavette (32, 42) étant alignées; - un élément creux formant manchon (33) vissé à un sommet des bottiers de clavette superposes; - une clavette (35), associée à un ressort (34), disposée de manière mobile dans le manchon creux (33), une extrémité supérieure de la clavette (35) s'étendant hors du manchon creux (33), pour s'engager de manière mobile dans les boîtiers de clavette (32, 42) de manière à solidariser le levier arrière (40) avec le levier avant (30) dans le fonctionnement en levier; et - une roue excentrique (36) comportant une poignée (361) formée d'un c8té et reliée à l'extrémité supérieure de la clavette (35), de sorte que, par action sur la poignée (361) de la roue excentrique (36), la clavette (35) peut Etre tirée hors des boîtiers de clavette (32, 42) afin de dégager le levier arrière (40) de l'action solidaire avec le levier avant (30) si bien que la bicyclette est actionnée uniquement par propulsion par les pieds.