Brevet FR2677944A1 — publié le 19921224

La présente invention concerne un engin à propulsion muscuclaire, et, plus particulièrement, un engin sportif utilisant le mouvement des avirons sur les embarcations légères. L'invention a plus particulièrement trait, sans être limitative, à un engin du type à roues, ou véhicule, du genre tricycle, particulièrement léger et apte à se déplacer sur les routes habituelles. Cet engin comprend, rassemblés sur un châssis longitudinal : - un logement qui permet d'immobiliser les pieds de l'utilisateur de l'engin, - un siège mobile, guidé longitudinalement sur le châssis, - des moyens de propulsion constitués d'une tirette mobile, prise en main par l'utilisateur, et d'une transmission de mouvement interposée entre ladite tirette et l'organe de propulsion de l'engin, - et des moyens de direction. Selon une disposition préférentielle, dans le cadre d'un engin du type véhicule à roue, comprenant au moins une roue directrice et/ou propulsive, la tirette est guidée longitudinalement sur le châssis, disposée en avant du siège mobile. Les moyens de guidage de cette tirette sont constitués d'un chariot à galets, mobile et guidé dans des rails du châssis. Toujours selon l'invention, les moyens de direction sont constitués de la tirette, laquelle est articulée sur le chariot à galets, autour d'un axe sensiblement vertical, et sont constitués d'organes de direction interposés entre ladite tirette et la ou les roues directrices. Ces organes de direction sont constitués d'un rail longitudinal disposé sous les rails de guidage du chariot à galets, lequel rail longitudinal est solidaire de la barre de direction et il est mobile parallèlement à lui-même sous l'effet d'une manivelle disposée sous le chariot à galets, à l'extrémité de la tirette. Selon une autre disposition préférentielle de l'invention, la tirette est en forme de guidon et comporte un joint du type cardan disposé au-dessus du chariot à galet. L'axe d'articulation de la tirette sur le chariot est de préférence incliné d'une valeur identique à celle des pivots de la ou des roues de direction. Toujours selon l'invention, la transmission du mouvement de la tirette comprend un organe en forme de chai ne de bicyclette, cette chaine est tractée par un câble depuis le chariot à galets ; ce câble s 'détend entre le chariot et ladite chaine en passant sur une roue de renvoi située à l'extrémité avant du châssis ; ladite chaine s 'étend depuis ltextrémité du câble jusqu'au chariot, en passant sur une roue dentée reliée à la ou les roues de l'engin par l'intermédiaire d'une transmission et d'un système de changement de vitesse du type à dérailleur. Selon une autre disposition de l'invention, la roue dentée comporte, de préférence, un système de crabotage qui permet de désaccoupler le chariot par rapport à la roue motrice, pour permettre les manoeuvres en marche arrière. L'invention sera erncore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés donnés à titre indicatif et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un engin à roue du type tricycle, selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique de l'engin, en coupe longitudinale montrant les principaux éléments du système de propulsion et de direction - la figure 3 montre, en perspective, un autre mode de réalisation du châssis de l'engin - la figure 4 montre, vue de face, une section du châssis du second mode de réalisation - la figure 5 montre, en détail, les rails du châssis servant au guidage du chariot à galets - la figure 6 montre, en détail, un pivot de direction. Comme représenté figure 1, 11 engin est un véhicule du type tricycle comprenant une roue arrière 1 propulsive et deux roues avant 2 directrices. Le châssis 3 de l'engin est principalement constitué comme représenté figure 1, de deux rails à section en U orientés l'un vers l'autre, qui s'détendent longitudinalement depuis la roue arrière 1 jusqu'aux roues avant 2. Un essieu 4 est interposé entre le châssis 3 et les roues avant 2. Le châssis 3 comporte des repose-pieds 5 munis de moyens en forme de lanières 6 à boucles, pour fixer les pieds de l'utilisateur. Cet utilisateur dispose d'un siège 7 ; ce siège est mobile par rapport au châssis 3. I1 comporte un support 8 muni de galets 9 pour permettre son guidage du siège 7 sur ledit châssis 3. Ce siège 7 est interposé entre les repose-pieds 5 et la roue propulsive 1. On remarque encore, guidé dans le châssis 3, un chariot 10 muni de galets 11 en contact avec les rails constituant ledit chariot 3. Ce chariot est disposé devant le siège 7 et il comporte une tirette 12 en forme de guidon pris en mains par l'utilisateur. Cette tirette 12 permet à l'utilisateur de déplacer le chariot 10 par rapport au châssis 3 et de faire avancer l'engin par des moyens détaillés ci-après ; elle permet également de manoeuvrer les roues avant directrices 2. Les roues avant directrices 2 sont soutenues par l'essieu 4 qui comporte, à ses extrémités latérales, des pivots 13. L'essieu 4 se présente sous la forme de deux traverses 14 qui s'étendent entre le châssis 3 et les pivots 13. Une traverse inférieure 15 sert de renfort pour l'essieu, ainsi que les entretoises verticales 16 interposées entre les traverses 14 et le renfort inférieur 15. Les pivots 13 sont inclinés par rapport à la normale d'un angle de l'ordre de 250. Les deux roues directrices 2 sont manoeuvrées par une barre de direction 17 qui est actionnée au moyen de la tirette 12. Cette barre de direction 17 est solidaire d'un rail longitudinal 18 disposé sous le châssis 3, parallèle à ce dernier. Ce rail 18 est soudé à l'équerre sur la barre de direction 17 avec un renfort 19 à l'avant en forme de Vé. A l'arrière, le rail 18 est soutenu et guidé au moyen d'un berceau 18' en forme de cadre, fixé sous le châssis 3. Le rail 18 a une section en U orientée vers le haut ; il se déplace parallèlement à lui-même sous lteffet d'une manivelle 20 solidaire de l'extrémité inférieure de la tirette 12. Cette manivelle 20 comporte à son extrémité, vers l'arrière sur la figure, un galet 21 guidé dans le rail 18.Ce galet transmet le mouvement de la manivelle 20, laquelle manivelle pivote sous l'effet des mouvements de la tirette 12 actionnée par l'utilisateur. La tirette 12 est guidée par rapport au chariot 10 au moyen d'un palier 22 faisant office de colonne de direction, situé sensiblement dans le plan médian vertical du châssis 3. Cette colonne de direction est solidaire du chariot 10 et elle comporte à sa partie supérieure un joint 23 du type cardan sur lequel est connectée la tirette 12. Ce joint 23 permet des mouvements d'oscillation de la tirette 12 tout en conservant la faculté de diriger l'engin. On remarque encore, figure 1, une partie des moyens servant à la propulsion de l'engin et en particulier le câble 24 dont une extrémité est fixée à la partie supérieure avant du chariot 10. Ce câble 24 s'enroule sur une poulie 25 disposée à l'avant du châssis 3. Ce câble 24 est relié à une chaine 26 du type chaine de bicyclette qui engrène avec une roue dentée 27 située à l'arrière du châssis 3, devant la roue propulsive. Le détail de toute cette transmission est représenté figure 2. Toujours figure 1, on remarque également une commande de freinage 28 disposée à l'arrière du châssis 3, accessible pour l'utilisateur lorsque le chariot 7 est en position arrière notamment. La figure 2 représente l'engin en coupe longitudinale. On a également fait figurer, en traits mixtes fins, les positions extrêmes tant du siège 7 que de la tirette 12. Le châssis 3 est constitué de deux rails à section en U orientés l'un vers l'autre situés par ailleurs dans un plan sensiblement horizontal. La roue arrière 1 est directement fixée sur le châssis 3 entre les deux rails. Les roues avant directrices 2 sont reliées au châssis 3 au moyen d'un essieu 4 détaillé figure 1. Sur la figure 2, on a essentiellement représenté les moyens de direction de l'engin ainsi que les moyens de propulsion. Les moyens de direction comprennent le rail 18 solidaire de la barre de direction 17. Ce rail 18 est également supporté à sa partie arrière, par le berceau 18' qui constitue un simple soutènement ; ce berceau permet le déplacement latéral du rail 18 et assure son guidage à l'arrière. Le rail 18 a une section en U ouvert vers le haut, et il reçoit le galet 21 guidé dans cette sectiuon en U. Le galet 21 est fixé à l'extrémité de la manivelle 20, laquelle manivelle 20 est solidaire de l'extrémité de l'axe 12' guidé dans la colonne de direction 22. Cette colonne de direction 22 est elle-même fixée sur le chariot 10 et, à sa partie supérieure, au-dessus dudit chariot, l'axe 12' comporte un joint 23 du type cardan sur lequel est fixée la tirette 12. Le chariot 10 peut se déplacer dans le châssis 3, poussé ou tiré par la tirette 12 sur laquelle agit l'utilisateur.Le mouvement du chariot 10 provoque le mouvement du galet 21 dans le rail 18 et, quelle que soit la position du chariot 10, l'utilisateur peut effectuer un mouvement de braquage des roues directrices 2 grâce au rail 18 et au galet 21. On a fait figurer, en traits mixtes mixtes fins, les positions extrêmes de la tirette 12, en position avant et en position arrière. En corrélation de ces positions avant et arrière de la tirette, on a, de la même façon, illustré les positions extrêmes avant et extrêmes arrière du siège 7. Ce siège 7 est mobile sur le châssis 3. I1 comporte un chariot de guidage 8 muni de galets 9 qui roulent sur les ailes supérieures des rails constituant le châssis 3. Ce châssis 3 est positionné sensiblement à I'horiontale entre les roues 1 et 2.On remarque, solidaires du châssis, les repose-pieds 5 disposés de chaque côté du châssis 3, légèrement en arrière de l'axe 30 des roues avant 2. Ces repose-pieds 5 comportent des lanières 6 servant à fixer les pieds de l'utilisateur. Les pieds sont en effet la seule partie immobile de l'utilisateur par rapport au véhicule de l'engin. Tout le reste du corps est mobile grâce au siège 7 ou à la tirette 12. Toujours figure 2, on remarque que la colonne de direction 22 est légèrement inclinée vers l'arrière par rapport à la normale. L'angle de cette colonne avec la normale et de l'ordre de 25". I1 correspond sensiblement à l'angle des pivots 13 des roues avant directrices 2. On remarque encore, sur la figure 2, le système de transmission de puissance à la roue arrière. On remarque notament le câble 24 ancré à la partie supérieure avant du chariot 10. Ce câble 24 s 'étend entre son point d'ancrage 31 sur le chariot 10 et la poulie 25 fixée à la partie avant du châssis 3 puis, de cette poulie 25 jusqu'à son ancrage 32 sur l'une des extrémités de la chaîne 26 qui engrène sur la roue dentée 27. La chaîne 26 part de l'ancrage 32 ; elle s'enroule autour de la roue dentée 27 et retourne au chariot 10 en passant sur une roue de renvoi 33, fixée sous le châssis 3 à sa partie inférieure, juste devant la roue dentée 27. L'ancrage 34 de la chaîne 26 sur le chariot 10, se situe à la partie inférieure dudit chariot 10, à l'arrière. La roue de renvoi 33 permet de régler la tension de la transmission de puissance c' est-à-dire la chaîne 26 et le câble 24. Ce système de transmission peut également comporter, comme représenté figure 2, un dispositif de changement de vitesse avec une chaîne complémentaire 35 interposée entre la roue dentée 27 et une roue dentée 36 sur la roue 1. Cette roue dentée 36 est de préférence une roue dentée classique du type à roue libre. La course de la tirette 20 entre sa position extrême avant et sa position extrême arrière est de l'ordre de 1,20 m. Cette course peut varier suivant la longueur du châssis, lequel châssis 3 est adapté à la taille de l'utilisateur. La transmission de mouvement est adaptée pour obtenir des vitesses de 20 à 50 km/heure selon les diamètres choisis pour la roue dentée 27 et le changement de vitesse 34. A titre indicatif, pour une course de 1,20 m, le développement peut atteindre 9 à 10 m, alors que pour une bicyclette le développement moyen est de l'ordre de 7 m. Pour améliorer l'écoulement de l'air, on peut positionner à l'avant un carénage aérodynamique C, représenté en trait mixte fin. La partie supérieure de ce carénage peut atteindre le niveau des épaules de l'utilisateur en position assise ; la partie inférieure peut se situer au niveau de la barre inférieure de l'essieu avant 4. On a représenté, figure 3, une variante du châssis 3. Ce châssis a une section triangulaire ; il est constitué de deux tubes 37 servant de rails de guidage au chariot 10. Ces tubes 37 ont une section carrée. Un tube complémentaire 38, servant de renfort longitudinal, est disposé sous les deux tubes 37. On obtient ainsi une structure en forme de prisme inversé. On retrouve les mêmes éléments montés sur ce châssis 3 à savoir l'essieu avant 4 muni des roues directrices 2. Un berceau 39, disposé à l'arrière du châssis 3 permet de réceptionner la roue propulsive 1. Le système de transmission décrit en relation avec les figures 1 et 2 s'adapte de la même façon sur le châssis de la figure 3. On remarque également la position des cale-pieds 5, fixés sur le châssis 3 et en particulier sur les tubes 37 à proximité de l'essieu avant 4, derrière ce dernier. Ce châssis tubulaire est également représenté en coupe figure 4. On remarque les deux tubes parallèles 37 qui se situent sensiblement au niveau de l'axe 30 des roues avant. Ces tubes 37 sont sensiblement horizontaux. On remarque la section triangulaire du châssis 3, constituée, en plus des tubes 37, d'un tube 38 disposé au sommet. La figure 5 représente de façon détaillée, le guidage du chariot 10 sur les tubes 37 du chassis 3. Ce chariot 10 comporte deux séries de galets 11 disposés de part et d'autre de chacun des tubes 37, au-dessus et en-dessous. Ces galets permettent un guidage du chariot 10, dans le sens longitudinal, avec un minimum de frottement et donc de perte d'énergie. On remarque, solidaire de la face externe des tubes 37, un cache 40, en forme de tôle pliée en équerre, qui sert de protection et de sécurité pour l'utilisateur, vis à vis des galets 11 du chariot 10. Ce cache 40 est de préférence réalisé en tôle d'aluminium pour les questions de poids. I1 évite principalement l'accrochage des vêtements de l'utilisateur dans les galets de guidage 11. La figure 6 représente, en détail, un pivot de direction. Ce pivot 13 comporte une douille 41 fixée à l'une des extrémités de l'essieu 4. Cette douille renferme un bras 42 guidé de préférence par des roulements 43 fixés à chaque extrémité de la douille 41. Ce bras 42 comporte, sous la douille 41, un moyen 44 servant à la fixation de l'axe de la roue avant 2 et il s'étend, vers l'arrière, formant un coude à 450, pour recevoir, à son extrémité inférieure, la barre de direction 17. Tous ces éléments sont réalisés en matériau léger tirés de la technique des cycles. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. - REVENDICATIONS 1.- Engin à propulsion musculaire caractérisé en ce qu'il comporte, rassemblés sur un châssis longitudinal (3) - un logement en forme de cale-pieds (5) pour immobiliser les pieds de l'utilisateur sur le châssis - un siège (7) mobile, guidé longitudinalement sur ledit châssis - des moyens de propulsion comprenant : une tirette (12), mobile, prise en main par l'utilisateur et une transmission de mouvement interposée entre ladite tirette et un organe de propulsion (1) - des moyens de direction. 2.- Engin à propulsion musculaire selon la revendication 1, du type à roues comprenant au moins deuxroues directrices (2) et au moins une roue propulsive (1), caractérisé en ce qu'il comporte une tirette (12) guidée longitudinalement sur le châssis (3), disposée en avant du siège mobile (7). 3.- Engin à propulsion musculaire selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de guidage de la tirette (12) constitués d'un chariot mobile (10), muni de galets (11), guidés dans des rails longitudinaux et parallèles constituant le châssis (3). 4.- Engin à propulsion musculaire selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de direction constitués par la tirette (12), laquelle est articulée sur le chariot (10) autour d'un axe sensiblement vertical, de préférence incliné légèrement vers l'arrière, des organes de direction étant interposés entre ladite tirette et la ou les roues directrices (2). 5.- Engin à propulsion musculaire selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des organes de direction constitués d'un rail longitudinal (18) solidaire de la barre de commande de direction (17), lequel rail (18) est mobile parallèlement à lui-même sous le châssis (3), sous l'effet d'une manivelle (20) solidaire de la tirette (12) à son extrémité inférieure, laquelle manivelle comporte un galet (21) coopérant avec ledit rail (18) à section en U. 6.- Engin à propulsion musculaire selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une tirette (12) en forme de guidon, laquelle tirette comporte entre le chariot (10) et le guidon, un joint (23) du type cardan. 7.- Engin à propulsion musculaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une transmission du mouvement de la tirette (12) constituée d'un organe en forme de chaîne (26) tractée par un câble (24) depuis le chariot (10), lequel câble s 'étend entre ledit chariot (10) et ladite chaîne (26) en passant sur une roue de renvoi (25) située à l'avant du châssis (3), la chaine (26) s'étendant depuis l'extrémité du câble (24) jusqu'au chariot (10) en passant sur une roue dentée (27) qui est reliée à la roue propulsive (1) de l'engin. 8.- Engin à propulsion musculaire selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend, entre la roue dentée (27) et la roue propulsive (1), une transmission (35) munie d'un système de changement de vitesse du type à dérailleur. 9.- Engin à propulsion musculaire selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte, au niveau de la roue dentée (17), un système de crabotage qui permet de désaccoupler le chariot pour réaliser des manoeuvres de marche arrière. 10.- Engin à propulsion musculaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le châssis (3) est constitué de deux rails longitudinaux sensiblement horizontaux situés au niveau de l'axe des roues (1 et 2), lesquels rails consistent en des tubes de section carrée (37), ou de profilés à section en U ouverts les uns sur les autres.