Brevet FR2657324A1 — publié le 19910726

Dispositif moteur à propulsion humaine et véhicules équipés d1un tel dispositif. L'invention concerne un nouveau dispositif moteur à propulsion humaine utilisant les mouvements de l'aviron ainsi que les véhicules equipés d'un tel dispositif. L'aviron est un sport complet, idéal pour le développement harmonieux du corps humain du fait de la mise en oeuvre de pratiquement tous les muscles au cours de son exercice. Ce sport nécessite l'utilisation d'embarcations spécialement équipées, avec un mouvement très technique dO à la conception de l'embarcation et à son faible équilibre. Cette limitation est encore accrue par la nécessité de disposer d'un plan d'eau calme d'assez grande dimension. On a proposé des simulateurs sous forme d'appareils, en général disposés dans une salle de gymnastique, qui ne produisent aucun effet de déplacement et ne constituent en fait qu'un exercice, le plus souvent pratiqué en salle. La présente invention vise à fournir un nouveau dispositif moteur utilisable sur une embarcation ou un véhicule terrestre, qui soit d'une utilisation simple, non technique, qui permette ainsi de pra tiquer facilement un exercice analogue à celui de l'aviron, sans préparation particulière, ni matériel coûteux, ni environnement spécialisé, et qui allie ainsi pour un large public le plaisir d'une promenade ou d'une course en plein air à la pratique d'un exercice extrêmement bénéfique pour le corps. A cet effet, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend une poignée double au milieu de laquelle est fixée une première extrémité d'une chaîne ou similaire, un premier pignon monte sur un premier axe moteur par l'intermédiaire d'une première roue libre en prise avec l'axe dans la direction correspondant à une traction sur ladite poignée, un galet d'inversion, un second pignon monté sur un second axe moteur par l'intermédiaire d'une seconde roue libre montée dans le même sens que la première roue libre, un galet mobile soumis à une force élastique de rappel et un point d'ancrage fixe de la seconde extrémité de la chaîne, ladite chaîne étant successivement en prise, depuis sa première extrémité, avec le premier pignon, le galet d inversion, le second pignon et le galet mobile. Une traction sur la chaîne entraîne le premier l'arbre moteur en rotation par l'intermédiaire du premier pignon calé sur lui, ce qui fournit l'énergie motrice nécessaire. Simultanément, cette traction produit un déplacement du galet mobile contre l'action de la force élastique de traction auquel il est soumis. L'utilisateur doit donc vaincre la resistance produite par les moyens moteurs accouplés à l'arbre moteur, résistance à laquelle s' ajoute la force résistante s'exerçant sur le galet mobile. Le second arbre moteur n'est pas affecté par le second pignon, tournant en sens inverse du premier pignon du fait du passage de la chaîne sur le galet de renvoi, la seconde roue libre n'assurant pas la solidarisation du second pignon avec le second axe moteur dans ce sens inverse de rotation. Lorsque cesse la traction sur la poignée, la force élastique de traction sur le galet mobile, augmentée de l'énergie accumulée par le déplacement du galet mobile au cours de la traction sur la poi gnée, produit un retour de la poignée vers sa position de départ, sans interférence, sur le premier arbre moteur du fait de l'interposition de la première roue libre qui, dans ce sens de rotation du premier pignon, ne solidarise pas le premier pignon avec le premier arbre moteur. Par contre, le second pignon, tournant en sens inverse, est en prise avec le second arbre moteur et l'entraîne ainsi sous l'effet de l'énergie accumulée dans le dispositif de l'invention au cours de la traction. Selon une forme de réalisation particulièrement simple de l'invention, le premier et le second axes moteurs sont confondus. On obtient ainsi un entraînement permanent de l'axe moteur unique, pour lequel il n'est pas obligatoire de prévoir un volant d'amortissement. Afin de produire une attaque du premier pignon par la chaîne sous un angle fixe, on peut prévoir qu'un galet de renvoi est interposé entre la poignée et le premier pignon. De préférence, l'axe du galet mobile est soumis à l'action d'un ressort réglable, ce qui permet d'ajuster la force résistante opposée à la traction sur la poignée et, donc l'énergie pouvant être emmagasinée. Selon une forme de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif moteur est enfermé au moins partiellement dans un carter, par exemple un tube carré, portant les axes des pignons et galets d'inversion et de renvoi. De préférence ledit carter porte des moyens de guidage d'un siège coulissant ainsi que des repose-pieds, de maniè- re à former une unité complète prête à l'utilisation. L'invention concerne également des véhicules équipés du dispositif moteur précédent, d'origine ou en équipement ultérieur, de pré- férence au moyen du dispositif prémonté dans son carter. Un tel véhicule comprend un siège coulissant et des repose-pieds judicieusement disposés afin d'assurer un positionnement optimal du rameur. Le siège coulissant permet d'augmenter la course de la poignée de la longueur de déploiement des jambes. Des moyens de propulsion, tels que roues pour un véhicule terrestre, ou roue à aubes pour une embarcation, peuvent être calés directement sur le ou les arbres moteurs. En variante, le ou les arbres moteurs entraînent un organe propulseur par l'intermédiaire d'un renvoi tel qu'un couple de pignons coniques, un ensemble pignon-vis sans fin, une chaîne de renvoi, etc., éventuellement avec interposition d'un changement de vitesses. L'organe propulseur peut en particulier être constitué par une hélice, une roue de roulement ou une roue à aubes, etc. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en se référant au dessin annexé dans lequel: la figure 1 est un schéma de principe d'un dispositif mo teur selon l'invention ; la figure 2 est un schéma de princi pe d'un dispositif préassemblé selon l'invention ; la figu re-3 est une vue en coupe longitudinale d'un exemple rle r(a- lisation du dispositif de la figure 2 ; la figure 4 est une vue de dessus d'une embarcation du type catamaran équipée d'un dispositif selon l'invention, et la figure 5 est une vue de dessus d'un tricycle équipé d'un dispositif selon l'invention. Le dispositif moteur représente schématiquement à la figure 1 comprend une poignée double 1 au milieu de laquelle est fixée une ex trémité d'une chaîne 2, par exemple du type Galle, ou tout moyen équivalent tel qu'une courroie crantée. La chaîne 2 passe sur un galet de renvoi 3 avant d'attaquer un premier pignon 4. Le pignon 4 est monté sur un axe moteur 5 par l'intermédiaire d'une roue libre (non représentée) de telle manière que le pignon 4 soit solidaire de l'axe 5 lorsque le pignon 4 tourne dans le sens indiqué par la flèche F, qui correspond à une traction sur la poignée 1. L'axe 5 tourne dans le sens de la flèche A. La chaîne 2 subit ensuite une inversion sur un galet, 6 avant de passer sur un second pignon 7 également monté sur l'axe moteur 5 par l'intermédiaire d'une seconde roue libre (non représentée). La seconde roue libre est montée dans le même sens que la première de telle sorte que, lors de la traction sur la poignée 1, le second pignon 7 tourne librement sur l'axe 5 en sens inverse du premier pignon 4. La chaîne 2, après avoir quitté le second pignon 7, coopère avec un galet mobile 8. La seconde extrémité de la chaîne 2 est fixée en un point 9. L'axe du galet mobile 8 est fixé à une extrémité d ' une bastide élastique ou ressort 10, qui passe sur une poulie de renvoi 11 et dont l'autre extrémité est fixée en un point 12. Au cours de la traction sur la poignée 1, la chaîne 2 fait tourner le premier pignon 4 qui, comme indiqué ci-dessus, entraîne l'axe moteur 5. Le second pignon 7 tourne librement en sens inverse. Simultanément, le galet mobile 8 se déplace vers la gauche (sur la figure 1) contre l'action du ressort 10. L'effort de traction sur la poignée 1 doit donc vaincre le couple résistant appli qué par un moyen de propulsion (non représenté) sur l'axe moteur et produire simultanément une force de traction sur le ressort 10. Lorsque l'utilisateur relâche son effort sur la poignée 1, le ressort 10 ainsi préalablement mis sous tension fait revenir la poignée vers sa position initiale. L'énergie ainsi emmagasinée, qui produit ce retour de la chaîne 2, provoque une rotation du second pignon 7 dans le sens de la flèche F'. Dans ce sens de rotation, le second pignon 7 est en prise avec l'axe 5 qu'il entraîne dans le sens de la flèche A. Le premier pignon 4 tourne, dans le sens inverse de la flèche F, librement sur l'axe moteur 5. On a donc créé un dispositif moteur actionné par traction sur la poignée I, qui produit une rotation de l'arbre moteur 5 dans le sens de la flèche A au cours du mouvement aller de traction, mais qui produit aussi une rotation de cet axe moteur 5 dans le même sens de la flèche A, au cours du mouvement de retour sous l'effet de l'énergie emmagasinée dans le ressort 10 au cours du mouvement aller. L'axe 5 est entraîné en permanence de sorte qu'il est pratiquement inutile de lui adjoindre un volant d'inertie. Le ressort 10 peut être réglable de manière à exercer une tension d'origine variable et de faire ainsi varier l'énergie à déployer pour vaincre cette tension d'origine, donc l'énergie emmagasiné dans le ressort. On a représenté schématiquement à la figure 2 un dispositif analogue à celui de la figure 1 mais monté dans un carter constitué par un tube carré 12. Les axes des pignons et galets 3,4,6,7,11 sont solidaires du carter 12 alors que le galet 8 coulisse dans ce carter 12. Dans l'exemple représenté (figure 4), un pignon 13 est Ca- lé sur l'axe moteur 5 et entraîne un propulseur (roue, roue à aubes) par une chaîne 14, avec éventuellement interposition d'un changement de vitesse du type dérailleur. Dans le dispositif de la figure 3, appliquant le principe illustré à la figure 2, la poignée 1 est maintenue au repos par une butée 15 fixée sur le carter 12. Un siège 21 est monté coulissant sur le tube 12 et des repose-pieds 23 sont montés sur le tube 12, fixes, ou articulés dans le cas d'une commande de direction. La course de traction, de manière traditionnelle, est la somme de la course du siège coulissant, qui correspond au déploiement des jambes, et de la course des bras. Le siège coulissant peut être muni d'un dispositif de blocage (non représenté) afin d'effectuer un travail des bras seuls, voisin du maniement de rames. On a représenté à la figure 4 une embarcation du type catamaran à deux coques 16,17 reliées par des entretoises 18 et un plancher. Les entretoises 18 portent deux glissières longitudinales 19,20 sur lesquelles coulissent deux sièges 21,22. Le plancher porte deux couples de repose-pieds 23,24. Un axe moteur 5 est entraîné par deux poignées 1 reliées chacune à une chaîne 2. Chaque chaîne 2 est en prise avec un ensemble tel que décrit précédemment. L'axe 5 porte une roue à aubes 25 qui assure l'entraînement de l'embarcation. Un gouvernail (non représenté), commandé par exemple de manière connue par l'un des couples de repose-pieds 23,24, permet de diriger l'embarcation. ra figure 5 représente schématiquement un tricycle (lont le cendre est constitué par le tube carré 12 de la figure 2, le dispositif moteur agissant sur la roue arrière 26. Les deux roues antérieures 2t sont directrices en étant montées sur un axe pivotant 28 qui est relié par une tringlerie 29 aux repose-pieds 21 qui sont euxmêmes pivotants autour d'un axe 30. L'invention, en particulier sous forme d'ensemble prémonté, peut être utilisée sur des véhicules existants, par exemple une planche à voile, en particulier comme moteur de secours. Les pignons 4 et 7, au lieu d'être montés sur un axe moteur 5 commun, pourraient être montés sur deux axes moteurs parallèles. Ls organes propulseurs, au lieu d'être montés directement sur l'axe moteur 5, peuvent être entraînés par celui-ci au moyen d'une transmission. Outre la transmission à chaîne illustrée aux figures 2 et 3, on peut utiliser un arbre de transmission en prise avec l'arbre moteur 5 par un renvoi tel que couple de pignons coniques ou un ensemble pignon-vis sans fin. L'arbre de transmission peut, dans le cas d'une embarcation, être équipé d'une hélice. Le dispositif permet de pratiquer une activité analogue à celle de l'aviron, sur l'eau ou sur la terre, sans besoin d'un environnement spécifique, et au moyen de véhicules économiques. On peut ainsi disposer de véhicules à usage de promenade et/ou sportif et/ou de compétition assurant à leurs utilisateurs dans des conditions optimales, les bienfaits de la pratique de l'aviron. Le dispositif selon l'invention peut également être utilisé comme moteur ausiliaire ou de secours sur des embarcations légères ou des voiliers. Revendications 1. Dispositif moteur à propulsion humaine utilisant les mouvements de l'aviron, caractérisé en ce qu'il comprend une poignée double (1) au milieu de laquelle est fixée une première extrémité d'une chaîne (2) ou similaire, un premier pignon (4) monté sur un premier axe moteur (5) par l'intermédiaire d'une première roue libre en prise avec l'axe (5) dans la direction correspondant à une traction sur ladite poignée (1), un galet d'inversion (6), un second pignon (7) monté sur un second axe moteur (5) par l'intermédiaire d'une seconde roue libre montée dans le même sens que la première roue libre, un galet mobile (8) soumis à une force élastique de rappel (10) et un point d'ancrage (9) fixe de la seconde extrémité de la chaîne (1?, ladite chaîne (1) étant successivement en prise, depuis sa première extrémité, avec le premier pignon (4), le galet d'inversion (6), le second pignon (7) et le galet mobile (8). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier et le second axes moteurs (5) sont confondus. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un galet de renvoi (3) est interposé entre la poignée (1) et le premier pignon (4). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe du galet mobile (8) est soumis à l'action d'un ressort (10) réglable. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est enfermé au moins partiellement dans un carter, par exemple un tube carré (12), portant les axes des pignons (4,7) et galets d'inversion (6) et de renvoi (3). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit carter (12) porte des moyens de guida ge d'un siège coulissant (21, 22) ainsi que des repose-pieds (23, 24). 7. Véhicule muni d'un siège coulissant (21, 22) et d'un cale-pieds (23,24), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif moteur selon l'une des revendications 1 à 6. 8. Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend une poignée double (1) au milieu de laquelle est fixée une première extrémité d'une chaîne (2) ou similaire, un premier pignon (4) monté sur un premier axe moteur (5) par l'intermédiaire d'une première roue libre en prise avec l'axe (5) dans la direction correspondant à une traction sur ladite poignée (1), un galet d inversion (6), un second pignon (7) monté sur un second axe moteur (5) par l'intermédiaire d'une seconde roue libre montée dans le même sens que la première roue libre, un galet mobile (8) soumis à une force élastique de rappel (10) et un point d'ancrage (9) fixe de la seconde extrémité de la chaîne (1), ladite chaîne (1) étant successivement en prise, depuis sa première extrémité, avec le premier pignon (4), le galet d'inversion (6), le second pignon (7) et le galet mobile (8), ledit axe moteur (5) commandant un moyen de propulsion (25). 9. Véhicule selon la revendication 8, constituant une embarcation, caractérisé en ce que ledit moyen de propulsion est une roue à aubes (25) ou une hélice. 10. Véhicule selon la revendication 8, constituant un véhicule sur sol, caractérisé en ce que le moyen de propulsion comprend au moins une roue de roulement (26). 11. Véhicule selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le moyen de propulsion est monté sur ledit ase moteur (5). 12. Véhicule selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le moyen de propulsion est relié audit axe moteur par une transmission à chaîne (14), à arbre, etc. 13. Véhicule selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'un changement de vitesses est intercalé entre ledit axe moteur (5) et ladite transmission. 14. Véhicule selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que ledit siège coulissant (21, 22) est muni de moyens de blocage en position. 15. Véhicule selon l'une des revendications 8 à 14, caractérisé en ce qu'il est dirigeable au moyen desdits reposepieds (23,24).