Brevet FR2651742A1 — publié le 19910315

Description La présente invention se rapporte à un appareil de production d'energie obtenue par la force des bras et des jambes. Elle se rapporte plus particulièrement à l'obtention d'un mouvement rotatif produit en utilisant la force musculaire conjuguée des bras et des jambes. Elle s'applique tout particulièrement à la propulsion d'un tricycle de compétition mais également à La propulsion d'autres véhicules terrestres ou aquatiques ainsi qu'au développement musculaire dans le domaine de l'éducation physique. Parmi les documents susceptibles d'illustrer l'état de la technique se rapportant à des appareils mettant à profit la force musculaire et utilisée dans Le domaine de l'éducation physique, des jeux et des tricycles, on peut relever trois brevets faisant l'objet de la discussion ci-après. Dans le brevet français 2 474 431 qui porte sur des véhicules propulses par un levier, on décrit un véhicule de sport à trois ou quatre roues propulse par Les bras du conducteur. Le dispositif utilisé emprunte les mouvements d'un rameur avec déplacement du corps d'avant en arrière sur un siège à roulettes avec les pieds fixés à La partie avant. La propulsion de La roue arrière motrice est obtenue essentiellement par l'action d'un levier déplacé d'avant en arrière par le conducteur dont les pieds restent en position fixe. Le brevet français 2 493 794 porte sur un véhicule de musculation qui est en particulier destiné à L'exercice physique. On décrit un tricycle à ramer comportant un siège mobile qui se dirige vers l'avant du tricycle par flexion des jambes. Il s'agit ici typiquement du mouvement propre de l'aviron. Le brevet français 2 583 369 qui est intitulé "véhicule terreste à propulsion humaine tel que cycle caréné" a trait à un vehicule comportant un siège dans lequel le conducteur peut pédaler en position semi-couchee. Le pédalier est disposé derrière le siège, il est relié par des bielles à des pédales disposes devant le conducteur. Le mouvement de pédalage est identique à celui que l'on rencontre dans une bicyclette de type courant mis à part Le fait de la position semi-couchée du conducteur. La présente invention a pour objet un appareil dont les buts et Les moyens mis en oeuvre sont différents de ceux évoqués ci-dessus. Cet appareil comprend essentiellement : - un siège dispose au milieu de l'appareil sur lequel se place le conducteur en position semi-couchee, - un arbre moteur disposé sur un châssis à l'avant de L'appareil, destiné à tourner sous L'effet de la force musculaire en appui sur un palier solidaire du châssis, - deux manivelles d'entralinement de l'arbre moteur en rotation disposées aux extrémités de l'arbre moteur, - deux pédales montées sur les manivelles de commande de part et d'autre des extrémités de l'arbre et permettant de faire tourner L'arbre moteur sous L'effet de la pression exercée par les pieds du conducteur, - deux barres de commande fixées pivotantes sur le plancher de chaque côté du siège de façon à pouvoir être déplacées à la main d'avant en arrière et d'arrière en avant, - deux bielles disposées de chaque côté des pédales et fixées d'une part sur ces pédales par leur première extrémité et d'autre part aux barres de commande par leur deuxième extrémité, - un moyen de recueillir L'énergie développée par l'arbre moteur. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit de plusieurs modes de realisation donnés en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue latérale en coupe partielle d'un tricycle de compé-tition auquel s'applique l'appareil conforme à l'invention. La figure 2 est une vue de dessus dudit appareil. La figue 3 est une représentation schematique en coupe des principaux éléments de l'appareil vu depuis l'arrière du tricycle. La figure 4 représente schématiquement la position des pédales et barres de commande en début de course. La figure 5 est une représentation identique à celle de la figure 4 après une demi-rotation du palier. La figure 6 est une vue schématique de la commande des deux roues de direction du tricycle. La figure 7 est une vue en coupe d'un mode de réalisation particulier d'une manette de commande. Tel qu'il apparaît sur la figure 1 et mieux sur la figure 2, le tricycle de compétition 1 comprend une roue motrice 3 située à L'arrière et deux roues de direction 5 et 6 montées de façon classique sur les deux côtés du châssis 8. Une poutre 10 en forme de triangle est fixée sur le châssis et sa partie supérieure 12 comporte un alésage 14 servant de palier à un arbre moteur 7 sur lequel est fixé un grand plateau circulaire denté 15 dont les dents sont disposées radialement dans une gorge circulaire 17 ménagée sur toute la péripherie du plateau. Un petit plateau circulaire 17 également denté est monté sur le moyeu de la roue motrice et relié au grand plateau 14 au moyen d'une chaîne 18.Un premier guide cylindrique 16 fixé sur la poutre 10 contraint la channe 18 à circuler sous Le siège du conducteur a lors qu'un second guide cylindrique 19 monté sur la poutre un peu plus au dessous du siège empêche le contact des portions de channe se faisant face et se déplaçant en sens inverse l'une de L'autre. Deux manivelles de commande 20 et 21 sont montés de chaque côté du grand plateau 15 sur les extrémités de l'arbre 7 et portent à leur extrémité' des pédales 24 et 25 munies de préférence de câle-pieds en coopération avec deux manivelles de commande 27 et 28 légèrement plus Longues qui sont reliées par leurs extrémités libres 30 et 31 à deux biellettes 33 et 34 dont Les extrémités Libres sont à leur tour reliées chacune à deux barres de commande 40 et 41. De chaque côté du siège du conducteur les barres de commande sont montées pivotante à leur base sur le châssis sur un axe 50 et à leur partie supérieure elles portent des manettes de commande 52 et 53 qui ont chacune un rôle identique en permettant d'exercer trois fonctions. En dehors de la première fonction qui est de permettre Le mouvement des barres de commande d'avant en arrière et d'arrière en avant, elles permettent d'assurer une seconde fonction qui est la rotation partielle simultanée des roues de direction et une troisième fonction qui est le freinage de ces roues et de la roue motrice. Comme on peut le voir sur les figures 3 et 6, les manettes sont reliées à un câble 54 qui peut être tiré vers la gauche du véhicule si l'on tire vers le haut la manette 52 et vers le bas la manette 53, ce qui entraîne une L6gère rotation des roues 5 et 6 vers la droite, le mouvement inverse des manettes entra7ne de tout évidence la rotation des roues vers la gauche. Suivant un autre mode de représentation, représenté à la figure 7, les manettes ne se déplacent plus de haut en bas mais en rotation autour d'un axe 56. Ces manettes presentent en dessous de cet axe une saillie 57 qui se déplace dans une gorge 58 en provoquant le mouvement d'un élément mobile 59 entra;nant un câble 60 dans un sens ou dans l'autre. Cet agencement a l'avantage de rappeler la conduite au moyen d'un volant habituel de direction. La troisième fonction des manettes est celle du freinage des roues de direction et de la roue motrice. Dans le premier cas, on utilise une poignée 62 et un câble 63 montés sur la manette 52 et dans le deuxième cas une poignée et un câble montés de façon analogue sur la manette 53. Le fonctionnement de l'appareil peut s'expliquer comme suit en observant les figures 4 et 5. On peut considérer que dans un premier temps le conducteur étant sur son siège en position semi-couchée a ses deux jambes replies sur sa poitrine, ses deux pieds étant en appui sur les pédales 24 et 25 et ses deux bras en extension vers l'avant avec les deux mains en appui sur les manettes 52 et 53. Le premier mouvement consiste à exercer une poussée sur les pédales par extension des jambes vers l'avant et à tirer vers soi les deux barres de commande 40 et 41. Grâce à la conjugaison de ces deux mouvements, Le disque 15 a pratiquement tourne d'un demi-tour. Le second mouvement consiste à faire l'inverse. Le conducteur ramène ses pieds vers La poitrine tout en poussant vers l'avant les deux barres de commande. Après un passage en limite de puissance en fin de course des pieds correspondant à un petit angle alpha compensé par l'action des bras, on obtient ainsi la rotation d'un second demi-tour, c'est-à-dire que l'on obtient La rotation complète du disque 15. Il est bien entendu que les modes de ré:alisation décrits ci-dessus n'ont é-té donnés qu'à titre illustratif et que de nombreuses modifications et variations pourront y être apportées sans se départir pour autant ni du cadre ni de l'esprit de L'invention. En particulier, on pourra modifier la roue motrice de façon à la doter d'une roue libre et à en faire un tricycle ordinaire voir même simplement un jouet et utilisable en toute sécurité. On pourra monter l'appareil sur un véhicule aquatique en remplaçant la roue motrice par un système à hélice. On pourra également obtenir un appareil de musculation en récupérant l'énergie fournie dans un système de freinage approprié. Revendications 1. Appareil destiné à la production d'énergie par action conjugué des bras et des jambes, applicable notamment à la propulsion d'un tricycle de comptition, caractérise en ce qu'il comprend essentiellement - un siège disposé au milieu de l'appareil sur lequel se place le conducteur en position semi-couch6te, - un arbre moteur (7) disposé sur un châssis (10) à l'avant de l'appareil, destiné à tourner sous l'effet de la force musculaire en appui sur un palier solidaire du châssis, - deux manivelles d'entrainement (52, 53) de l'arbre moteur en rotation disposées aux extrémités de l'arbre moteur, - deux pédales (24 et 25) montées sur les manivelles de commande de part et d'autre des extrémités de l'arbre et permettant de faire tourner l'arbre moteur sous l'effet de la pression exercée par les pieds du conducteur, - deux barres de commande (40 et 41) fixées pivotantes sur le plancher de chaque côté du siège de façon à pouvoir être déplacées à la main d'avant en arrière et d'arrière en avant, - deux bielles (33 et 34) disposées de chaque côté des pédales et fixées d'une part sur ces pédales par leur première extrémité et d'autre part aux barres de commande par leur deuxième extrémité, - un moyen de recueillir l'énergie développée par l'arbre moteur. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur l'arbre moteur est monté un grand plateau circulaire dente (15) en relation au moyen d'une channe d'entra;nement (18) avec un petit plateau circulaire denté (17) monté sur le moyeu de la roue arrière motrice (5) d'un tricycle de compétition 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les barres de commande (40 et 41) > sont equipees chacune à leur sommet d'une manette de commande (52 et 53) permettant d'exercer trois fonctions à savoir la tenue des barres de commande, la rotation des roues de direction d'un tricycle et le freinage de ces roues et de La roue motrice. 4. Appareil selon la revendication 3, caractrisé' en ce qu'aux manettes de commande sont fixés un câble (54) pouvant agir sur l'orientation des roues de direction (5 et 6) par déplacement longitudinal au sommet des barres de commande. 5. Appareil selon la revendication 3, caractérise en ce que les manettes de commande permettent d'agir sur l'orientation des roues de direction par déplacement axial autour d'un axe (56) situé à leur base. 6. Appareil selon la revendication 1, ca ra ctri é en ce que les pédales sont équipées de câle-pieds. 7. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le petit plateau circulaire denté (17) est monté sur un système permettant la rotation d'une hélice d'un véhicule aquatique. 8. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le petit plateau circulaire denté est monté sur un système de freinage permettant d'utiliser L'appareil en vue d'un développement musculaire contrôlé.