Brevet FR2689084A1 — publié le 19931001

Cette invention se rapporte aux machines actionnées par un pédalier. Bien que 11 application de l'invention ne soit pas linitée à un type précis de pedalier, le pédalier circulaire habituel sera utilisé aux fins de la présente description, avec un type particulier de cadre de bicyclette. Cette invention comporte 3 modes différents d'utilisation, avec une grande variété de olutios pour chacun de ces modes; en plus, il est possible de combiner entre eux ces 3 modes d'utilisation. I1 est pratiquement impossible de donner une description générale de tout cela sans se référer tout de suite aux dessins; donc, la présentation des différentes figures constituant les dessins sera incluse a l'intérieur de l'exposé détaillé. Quelques définitions: Déf. 1 : Phase descendante du cycle de pédalage. La fig. 1 est un cadre de bicyclette avec le pédalier circulaire. La phase descendante s'effectue dans la portion de îao degrés du cycle indiquée par les flèches, c'est-à-dire quand le pied passe de la position la plus élevée du sol à la position la plus près du sol, en appuyant vers l'avant avec le pied sur la pédale. Def. 2 : Phase ascendante du cycle de pédalage. La fig. 2 est un cadre de bicyclette avec le pédalier circulaire. La phase ascendante s'effectue dans la portion de 180 degrés du cycle indiquée par les flèches, c'est-à-dire quand le pied passe de la position la plus près du sol à la position la plus élevée du sol, quand le pied remonte vers l'arrière. C'est la phase non motrice du cycle de pédalage que la présente invention va rendre motrice. Il est à noter qu'il est pos sible d'obtenir une légere traction pendant cette phase grâ- ce à l'remploi de cales ou cales-pieds avec ou sans chaussures speciales, mais ces articles sont très peu efficaces conirne instruments de traction à cause des muscles utilisés; aussi, Ils sont parois douloureux et même dangereux: en effet, le pied n'est pas vraiment libre. Le but premier de ces articles est de garder le pied en position correcte sur la pédale. L'inventiorl actuelle repose sur des principes forts différents; le pied n'est pas attaché d'aucune manière à la pédale et d'autres muscles plus puissants sont utilisés pour rendre motrice la phase ascendante du cycle de pédalage. Def. 3 : Les pièces motrices principales ( désignées par PMP tout au long de la description ). La fig. 3 illustre ces PMP, une pour chaque cuisse. Ces PI9iP sont illustrées dans la position qu'elles occupent sur le dessus des cuisses ( fig. 4 ). Ces pièces ne sont pas natta es aux cuisses. Sur la fig 4, les mécanismes qui relient ces pièces à la structure de la bicyclette ne sont pas illustrés pour le moment. Chaque PMP est confortable pour la cuis se, de dimension et de forme convenable, conçue pour s'appuyer sur une portion limitée de la surface de la cuisse située près du genou ( la dite surface étant celle la plus éloignée du sol quand la cuisse est en position horizontale par rapport au sol ). Chaque PI4F est ltélément sur lequel se situe le point d'application de la force que l'on peut exercer par pression vers le haut sur chaque PMP de la portion de la cuisse en contact avec la dite PMP quand le pied correspondant passe de la position la plus près du sol à la position la plus élevée du sol, dans la portion ascendante du cycle de pédalage (def2). Chaque PMP est dotée d'un axe de rotation horizontal par rapport au sol et perpendiculaire à la cuisse ( désigné par oo' sur les fig. 3 et 4 ). Supposons pour le moment que les P1JG sont attachées à la cuisse de fanon à ce qu'elles restent dans la position indiquée par la fig. 4 pendant le cycle complet de 360 degrés de pédalage. I1 nous faut comialtre la trajectoire décrite dans l'espace par l'axe de rotation de chaque PiP pendant le cycle complet de 360 degrés de pédalage ( phase descendante et phase ascendante ). La fig. 5 montre la jambe gauche vu de profil; on voit les os de la cuisse et de la hanche. Le point j est le point central de rotation, situé à l'in- tersection de l'os de la cuisse et l'os de la hanche. I1 est évident que la courbe décrite dans l'espace par l'axe de rotatio oo' de la P1XP(2) est un arc de cercle dont le centre du cercle ( de rayon r ) défini par le dit arc de cercle se si tue à la jonction de l'os de la cuisse et de la hanche (point j ), la dite trajectoire étant décrite dans la direction descend & te ( fig. ó, 7, e ) lors de la phase descendante (def.l) et la même trajectoire én arc de cercle étant décrite dans la direction ascendante ( fig. 9, 10, 11 ) lors de la phase ascendante (def.2) du cycle de pédalage. Le symbole pour cet arc de cercle est C; dans cette description, ce C revient souvent. Dans ce cas-ci, la démonstration a été faite avec un pédalier circulaire; I1 est a noter que quel que soit le type de pédalier utilisé ( vertical, elliptique, etc. ), la courbe décrite dans l'espace par l'axe de rotation de la PMP est toujours ce même arc de cercle C qu'on vient de définir. Puisqu'on pédale avec 2 jambes, il existe 2 arc de cercle C, deux points j ( jonction de l'os de la cuisse et de la hanche ). Ces points j se situent en quelque sorte au dessus de la selle et à peu près sur les bords de cette dernière (voir fig. 12). A quoi servent ces pièces motrices principales (PMP) ? I1 existe 3 méthodes pour les utiliser ; il est possible de combiner ces méthodes entre elles ( nous n'étudierons pas ces combinaisons puisqu'elles sont évidentes ) . Nous essaierons de parler de technique le moins possible pour nous en tenir aux principes de cette invention. PREMIERE METHODE La fig 12 illustre la conception technique la plus simple que l'on peut imaginer pour cette première méthode0 Pour chaque jambe, imaginons que nous avons une tige rigide T reliée par une extrémité à l'axe de rotation de la pédale P (entre la manivelle M et la pédale P ) et reliée par 1'autre extrémité à l'axe de rotation oo' de la P1hP (1 et 2) entre la PITES et la pièce coulissante désignée par la lettre se Cette tige T est un exemple de la revendiquation no. 2 a, b. Pour chaque jambe,- imaginons une pièce rigide courbée R attachée à la barre centrale B du cadre ( la façon de l'atta- cher n'a pas été illustrée pour ne pas charger inutilement le dessin; en plus, il s'agit de technique, ce qui n'a rien a voir avec les principes de cette invention ). Le rayon de courbure r de cette pièce courbée R est le même que le rayon de courbure r défini précédemment (fig 6 à 11). Donc, la courbure de la pièce R (désignée par C) est identique à l'arc de cercle C des fig. 6 à 11. Chaque pièce courbée R est dotée d'une pièce coulissante s qui monte et descend le long de la pièce R. Il est évident que, lorsque la pièce coulissante s monte ou descend le long de R, la PlïP suit la même trajectoire puisque l'axe de rotation oo' de la PiP est relié à la pièce coulissante s et à l'extrémité supérieure de la tige T. I1 est évident que, lorsque la pièce coulissante s (et, par conséquent la PMP) pour une jambe donnée se déplace en montant (phase ascendante def. 2), alors la pièce coulissante s (et, par conséquent la P) de l'autre jambe se déplace en descendant (phase descendante def. 1), et vice versa. La longueur de la tige T est telle que, quand le pied est en position correcte sur la pédale, la PMP est en contact avec la cuisse à l'endroit approprié (fig. 4) pendant le cycle complet de 360 degrés de pédalage. A noter que la conception technique élémentaire de la fig. 12 permet. de retirer les jambes facilement et de les replacer tout aussi facilement puisque les PMP (1 et 2) sont toujours exactement à l'endroit approprié en tout point du cycle complet de pédalage. les pièces R et s ainsi que le mécanisme les attachant à la barre B constituent un exemple de la revendiquation ,Si. Le fonctionnement de la première méthode de l'utilisation de l'invention se précise: Considérons la phase ascendante (def 2) pour la jambe gauche seulement; les fig. 13 et 14 permettent de visualiser le fonctionnement. Pour rendre motrice la phase ascendante de la jain be gauche, il suffit de pousser vers le haut sur la FMP avec la portion de la cuisse en contact avec la dite P12 la PMP(2) se déplace vers le haut le long de la pièce courbée R grâce à la pièce coulissante s. Comme la tige T est attachée à l'axe de rotation de la pédale P, cette poussée vers le haut se transforme en traction sur l'axe de rotation de la pédale. Le résultat est que le pédalier est actionné pendant la phase ascendante de la jambe gauche EN MÊME TEMPS que le pied de la jambe droite pousse la pédale droite vers le bas pendant la phase descendante de la jambe droite: les deux jambes travaillent en même temps, d'où le double effet. Ensuite, le meme processus se répète pour la jambe droite. Le mécanisme de la fig. 12 est un exemple de la revendiquation no 20 A no ter que les muscles utilisés par l'invention dans la phase ascendante ne sont pas les mêmes que ceux qui sont utilisés pendant la phase descendante du cycle de pédalage. L'usage de l'invention est polyvalent, en ce sens que le cycliste a 3 choix0 Il n'est pas obligé d'utiliser l'invention dans la phase ascendante; dans ce cas il pédale normalement comme s'il n'y avait pas d'invention. I1 peut aussi utiliser la phase ascendante seulement; dans ce cas, il n'appuie pas sur les pédales dans la phase descendante. Il peut aussi utilisa ser la " pleine puissance "; il utilise alors les deux phases simultanément comme expliqué précédemment. Le cycliste change continuellement son usage de l'invention selon les hasards de la route (montée, descente, vent, etc.), selon la fatigue de certains muscles par rapport à d'autres. L'utilisation simultanée de la phase descendante et ascendante permet de garder le bassin plus stable sur la selle (une cuisse pousse vers le bas et l'autre cuisse pousse vers le haut) et permet d'aider à maintenir la bicyclette dans un plan vertical plus stable (il y a moins d'oscillations à gauche et à droite). L'invention proposée peut permettre un développement musculaire plus harmonieux en ce sens qu'elle permets une meilleure répartition de l'effort entre les différents muscles ou groupes de muscles. I1 peut en résulter moins de gros mollet, moins de "grosses cuissestlO..... Avant de continuer avec la description de d'autres mécanismes selon la première méthode d'utilisation de cette invention, il convient de faire une mise au point. Les éléments suivants peuvent varier: - la longueur de cuisse ( la variable r - la longueur de jambe ( la variable T ), - la position de la selle ( ce qui fait varier j ). Ces 3 éléments sont dépendants du cycliste lui-meme. En plus, il y a les éléments dépendants de la bicyclette ellemême: longueur de la manivelle M, forme et dimensions du cadre... Il est évident que les différentes conceptions techniques devront tenir compte de ces éléments. Comme ici notre but est de parler de principes inventifs et non de technique, nouS, nous contenterons d'étudier brièvement l'effet sur la position de l'arc de cercle C d'une variation dans chacun des 3 éléments dépendantEdu cycliste. lui-même, indépendamment les uns des autres, c'est-à-dire que nous étudierons les effets sur C d'une variation dans un élément donné en supposant que les 2 autres éléments ne varient pas. Quand onben aura terminé avec la 3 ième méthode d'utilisation de l'invention, nous reviendrons sur ce sujet en faisant la description d'un ML)DELE MATHEMATIQUE qui permettra une approche généralisée0 -La fig. 15 montre l'effet sur C d'une élévation de la selle ( j devient j' ), r et T ne variant pas0 C devient C'. -La fig. 16 montre l'effet sur C dtunecuisse plus courte ( r devient r' ), j et T ne variant pas. C devient C'O -Les fig. 17 et 18 montrent l'effet sur C d'une jambe plus courte ( T devient T' ), r et j ne variant pas. C devient C t o NOUS SUPPOSERONS QUE ?, r et j NE VARIENT FAS, Une autre mise au point est nécessaire. Voir la fig0 19 Imaginons un véhicule à pédalier où le cycliste est presque couché. Dans ce cas, il est évident que la portion du cycle de pédalage où le cycliste peut employer efficacement la PST est la portion+; or, si l'on considère une bicyclette conventionnelle (fig. 9, 10, 11), la portion du même cycle qui est efficace pour utiliser l'invention corresponds à la phase ascendante (def. 2). Cette def. 2 n'est pas valide dans le cas du véhicule de la fig. 19 puisque pendant l'angle &alpha; le pied se RAPPROCHE du sol et il s'en éloigne pendant l'anCle Donc, pour que l'invention soit universelle, c'est à dire s'appliquer à n'importe quel type de pédalier et de machine, il nous faut 2 nouvelles définitions pour remplacer les déf. 1 et 2, ces dernières n'étant valides que dans le cas du pédalage absolument vertical PAR RAPPORT AU SOL. Pour ce faire, il faut éliminer le "SOL" comme point de repère; la seule référence valide est la colonne vertébrale et sa position par rapport à la cuisse. En effet, la PXP peut être utilisée seulement quand ltos de la cuisse se replie VERS la colonne vertébrale, la co lonne étant présumée en position FIXE par rapport au pédalier. Voir les fig, 6 à 11. Soit &gamma; l'angle formé entre les deux droites imaginaires suivantes: -Une droite allant de l'axe de rotation oo' de la PIAP (2) jusqu'au point j, -Une droite de référence (désignée par jK) partant du point j et symbolisant l'axe de la colonne vertébrale. Evidemment, la colonne n'est pas droite: il suffit de la symboliser par une droite choisie arbitrairement et de toujours utiliser cette même droite pour nos définitions > sans changer sa position. Soit &gamma; l'angle que nous venons tout juste de définir. Voici les deux nouvelles définitions, la déf. 4 généralisant la déf. 1, et la déf. 5 généralisant la déf. 2. Déf. 4: Phase d'EXTENSICN DE LA CUISSE du cycle de pédalage. I1 y a extension de la cuisse quand l'angle &gamma; VA EN AUGINTANT. Cela corresponds aux figures 6, 7 et 8. Déf. 5: Phase de FLEXION DE LA CUISSE du cycle de pédalage. I1 y a flexion de la cuisse quand Itangle &gamma; VA EN DDNUANT. Cela corresponds aux figures 9, 10 et llo Nous pouvons maintenant généraliser et dire ceci: Si la colonne vertébrale ne change pas de position relative par rapport au pedalier pendant un cycle complet de pédala- ge, alors, pour une jambe dotée, c'est pendant la FLEXION de la cuisse correspondante que 11 invention peut être utilisée quel que soit le type de pédalier et le dispositif qutactionne ce meme pédalier. (On entends ici par "cycle complet de pedalage" le chemin parcouru par l'axe de rotation de la pédale entre son départ d'une position donnée et son retour à la même poi- tion). Dans le cas particulier de l'engin de la fig. 19, la phase 'tflexion"(déf. 5) corresponds à l'angle &alpha;+ss, c'est à dire le chemin parcouru par l'axe de rotation de la pédale du point rau point &gamma; dans le sens des flèches l'angle &gamma; va en diminu- ant). La jambe et la cuisse sont illustrés pendant la phase d'extension (déf. 4); l'extension se fait du pointeras le point sedans le sens des flèches( l'angle &gamma; va en augmentant). Pour plus de précision encore, disons que pour déterminer le point exact du cycle de pédalage où la flexion débute et le point exact où la flexion se termine, il faut utiliser le MODELA MATHEMATIQUE proposé plus loin dans cette description cause du grand nombre de variable dont il faut tenir compte. La fig. 20 propose une méthode graphique approximative pour trouver ces deux points. A noter que la position du sol centre pas en ligne de compte. Le point x est le point de début de flexion et le point y est le point de fin de flexion (donc de début d'extension) : ce sont ces deux points qutil faut trouver. Les preuves géométriques ne seront pas données, ce serait trop long; seulement la façon de le faire le sera. A noter que dans le cas particulier de fig. 20, la phase flexion couvre plus de 180 degrés, i.e. la flexion est plus longue que 1 'extension: résultat qui semble bizarre mais bien réel. r et r' sont les cuisses en début et en fin de flexion respectivement (on remarque tout de suite que l'angle avec la colonne diminue, passant ded U. T et T? sont les jambes en début et en fin de flexion respectivement; même chose pour les manivelles M et M1. x et y sont évidemment des points de début et fin de flexion situés sur la trajectoirddécrite par 11 axe de rotation de la pédale. Pour trouver x, il faut dessiner un cercle de rayon T qui réponds à deux conditions: -le centre (point a) de ce cercle doit se situer sur la cir conférence du cercle de rayon r et de centre j -la circonférence de ce cercle de rayon T doit être tangente AU POINT x à la circonférence du cercle de rayon M. Pour trouver y, la méthode est similaire, sauf que le centre (point b) doit permettre de décrire une circonférence tangente PAR LtESTERIEUR (au point y) à la circonférence du cercle de rayon M. Evidemment, les points a et b sont les points limites de l'arc de cercle C dont on parle depuis le début, De retour à la PREMIERE METHODE (page 4). Cette méthode est caractérisée par un mécanisme reliant chacune des HiP avec 1?axe de rotation de la pédale correspondante, mécanisme conçu de façon à permettre au pied d'avoir un contact adéquat avec la pédale quand ladite PMP est en contact avec la portion appropriée de la cuisse à tout instant lors du pédalage, ce qui permets exercer une force de traction sur l'axe de rotation de la pédale quand on exerce une force de pression sur la PIS avec la cuisse pendant la flexion de cette dernière. Cela corresponds à la revendication noG2 Un premier exemple est celui de la tige T de la fig, 12. La fig. 21 est une conception technique élémentaire de ce mécanisme, montrant les pièces constituantes non-assemblées; la tige T pourrait être composéede deux tubes vissant l'un dans l'autre pour être de longueur ajustable et portant un roulement à billes au bas qui s'insère sur l'essieu de la pédale: on reconnaît la pédale P, la manivelle M, la FMP en haut. Ces pièces sont pour le côté droit du pédalier. La fig. 22 montre les mêmes pièces assemblées. Quant à la fig. 23, une tige rigide de courbure permettant le retrait facile de la jambe (désignée par TR) a été ajoutée pour une plus grande solidité ( à noter la courbure spéciale du bas permettant le retrait aisé du pied ). Ces structures mécantiques correspondent à la revendication no ; il est possible d'en concevoir d'autres. Toujours dans le cadre de la PREMIERE METHODE, nous allons décrire plusieurs sortes de mécanismes qui remplissent tous la même fonction, soit de permettre aux PMP de décrire la trajectoire en arc-de-cercle (fig. 6 à 11) - désignée par la lettre C; Lesdits mécanismes sont cevx des revendications W à ine 1 P . Exemple de REVENDICATION 3. Sur la fig. 24, le côté ab du parallélogramme régulier est orienté en direction du point j et demeure dans cette position pendant tout le cycle de pédalage. La distance entre b et j est égale à la distance entre d et 11 axe de rotation de la PMP. a, b, c, et d sont les points de rotation. Les fig. 25 et 26 permettent de visualiser le fonctionnement pendant la flexion de la jambe gauche. Pour éviter d avoir à fournir des preuves géométriques, des preuves graphiques seulement seront fournies, avec les condItions de fonctionnement. Tout comme on évitera de parler de technique pour s'en tenir aux principes de base, on évitera également de parler mathématiques pour limiter l'étendue de la présente description; le but est d'éviter de mentionner les faits qui sont EGRMLA- LAIENT EVIDENTS pour une personne normalement compétente. Les remarques précédentes s appliquent à toute la description. Sur toutes les figures (de fig. 24 à fig. 28 inclus) on a: ac=ac'=bd=bd=r, la distance entre le point j et l'axe de rotation de la PMP étant égale à r ( longueur de cuisse). Sur les fig. 27 et 28, (-) indiquée la position initiale du parallélogramme et (---) la position après le déplacement: c se déplace en c', d se déplace en d' et PMP en PMP', le long de la trajectoire C, r est de même longueur pour les fig. 27 et 28. La fig. 28 prouve que pour un même r, on peut varier la longueur du segment bj (ou la distance entre d et l'axe de rotation de la PM1P) et varier l'angle d'orientation vers le point j du segment ab: la PMP décrit LE MEME arc de cercle C (en passant de PMP à PMP') que sur la fig. 27, à condition que les règles énumérées précé6emmentffibient suivies. Exemples de REVENDICATION 4. Fig. 29: une tige rigide t reliée par une extrémité à l'axe de rotation de la PMP et reliée par l'autre extrémité à un curseur s qui glisse le long d'une partie de la circonférence d'un cercle de rayon rA dont le centre est j; évidemment, s glisse sur la pièce courbée R dont le rayon de courbure est rA . Deux points imprtants: -la tige t est en quelque sorte "soudée" au curseur s de telle façon que l'angle #(formé entre la tige t et la tangente à 'la pièce en arc de cercle R) demeure CONSTANT pendant tout le cycle de pédalage, -une fois l'angle Les fig. 30 et 31 permettent de visualiser le fonctionnement. Le fig. 35 représente schématiquement en 2 dimensions les éléments de la fig. 29, pour un côté dominé du pédalier mais sans inclure T, P, et Me Après le déplacement, t devient t' et rA devient rA' et h'ig. 32: il s'agit essentiellement des mêmes principes que ceux du mécanisme de la fig. 29, bAUF QUE le rayon rB de l'arc de cercle CB est PLUS GBD que le rayon r de l'arc de cercle C le long duquel se déplace la PMP;# devient T et La fig. 36 reprends les éléments de la fig. 32. Dans le cas de la fig. 29( ou si lton veut la fig. 35), le rayon rA de l'arc de cercle CA est PLUS PETIT que le rayon r de l'arc de cercle C le long duquel se déplace la PIS. La FIG. 12 est un CAS PARTICULIER de la revendication 4 dans lequel rAsrB=r ET la longueur de t égale O ; autrement dit, lIélément courbé K (porteur du curseur s) est situé SUR G et la PMP est rattachée directement SUR le curseur s. EXEMPLE de REVENDICATION 5. Il s'agit toujours de la PREMIERE methode puisqu'une tige T relie l'axe de rotation de la pédale à la PMP. Fig. 37: La tige T peut glisser de haut en bas et de bas en haut à l'intérieur du curseur sl; ce curseur sl est fixé au curseur s2 et peut tourner sur lui-même; le curseur s2 peut se déplacer dans les 2 sens le long de la tige yy' qui est située sur l'axe 00'.'Le choix de la position pour l'axe 00' dépends de considérations techniques qui sont hors contexte. La came cml est décalée de 180 degrés par rapport à la came cm2 de l'autre jambe et sont en position fixe l'une par rapport à l'autre, étant reliée entre elles par un axe de rota tion xx'; la vitesse angulaire de rotation de cet ensemble de deux cames est exactement la meme que la vitesse angulaire de rotation du pedalier (sur la fig 37, cela a été symbolisé par une chaîne de transmission reliée à deux roues dentées de même diamètre et même nombre de dents, une roue étant fixée à l'axe xx' des cames et ltautre roue étant fixee à l'axe du pédalier. Chaque came porte une fente guide à l'intérieur de laquelle glisse une tige 8; la rotation de la came , grâce à cette X fait bouger le curseur s2 le long de la tige guide yy', ce qui en retour guide le déplacement de la tige T avec sl. Evidemment, la forme des rainures Ra dans les cames doivent être calculées de façon à ce que le résultat final soit le déplacement exact des PL4P le long des courbes en arc-de-cercle C. Les fig. 35 et 39 permettent de visualiser le fonctionnement pour la jambe gauche, La fig. 40 explique le processus à suivre pour dessiner la came. La première étape consiste à choisir un axe de référence 00'. La position de cet axe 00' va déterminer la forme de la rainure de la came. La fig 40 illustre 4 positions de manivelle: -Position 1, manivelle Ml, tige T1 allant de 1 à lt, le point 1' étant situé au bas de C ( début de la flexion). Le point la est le point dintersection avec l'axe 00' Symbole: FIG 41: indique De sens du déplacement du curseur s2 ainsi que la longueur dudit déplacement. Quand la pédale passe de la position 1 à la position 2, la tige T passe de la à 2a (symbolisé par x Ce mouve- ment est aussi illustré par la fig. 43 Quand la pédale passe de la position 2 à la position 3, la tige T passe de 2a à 3a (symbolisé par x2 Ce mouvement est illustré par la fig. 44 Quand la pédale passe de la position 3 à la position 4, la tige T passe de 3a à 4a (symbolisé par x3 Ce mouvement est illustré par la fig 45 Quand la pédale passe de la position 4 et revient à la position 1, la tige T passe de 4a à la (symbolisé par x4 Ce mouvement est illustré par la fig. 46. On obtient finalement: (xl+x4=i2:4x3 ce qui permets de dessiner la forme de la rainure de la came. Le résultat final sera celui désiré, c'est-à- dire que les - PMP se déplaceront exactement sur les arc-de cercle C. La fig. 42 indique comment dessiner la came 5 EXEMPLE de REVENDICATION 6. La fig 47.est encore un exemple de la PREMIERE METHODE puisqu'il y a une tige T qui relie la pédale à la PMP. Dans ce cas ci, la came (cm) est en position fixe et porte une rainure(ra) à l'intérieur de laquelle glisse une tige (t) qui est soudée à un endroit fixe choisi le long de la tige T; l'endroit que l'on choisi le long de T pour souder t détermine la forme de la rainure (ra) de la came. En pédalant, t glisse à l'intérieur de ra et la PhP suit exactement la cour bure de l'arc-de-cercle C dont on parle depuis le début. Encore une toits, on parle de technique le moins possible pour sTen tenir uniquement aux principes de l'invention. Les fig 48 et 49 permettent de visualiser le fonctionnement pendant la flexion de la jambe gauche. La fig. 50 est une methode graphique permettant de dessiner la came cm. Dans le cas de la fig 50, le point où la petite tige t (qui s'insère dans la rainure) est soudée à T a été choisi arbitrairement au centre de la tige T. Quatres positions de manivelle sont illustrées: -Position M1; pl est au centre de T1; symbole: -Po & ition It2; p2 est au centre de T2; symbole: -Position M3; p3 est au centre de T3; symbole: -Position M4; p4 est au centre de T4; symbole: On retrouve les points pl, p2, p3 > p4 sur la fig, 47 EXEMPLE de REVENDICATION 7. La fig 51 est encore un exemple de la PREMIERE BETHODE puisqu'il y a une tige T qui relie la pédale à la PiP. Dans ce cas particulier, la tige t2 est reliée à la tige T au centre, ce qui fait que la courbe décrite dans l'espace par le point de contact r2 est identique à la courbe de la fig. 50 (définie par les points pl, p2, p3, p4). La pièce G porte une fente guide pour l'extrémité rl de la tige tl. r1, r2, r3, rx sont des points de reptation. Ce mécanisme a toutefois une particularite: les tiges tl et t2 sont en position fixe l'une par rapport à l'autre comme l'illustre la fig 52: en réalité, ctest la tige t3 qui tourne autour de l'axe rx. Les fig. 53, 54, 55 et 56 permettent de voir le ffonctionnement. Résultat: les PMP décrivent les arc C. Suffisamment d'informations ont été données pour comprendre les principes de fonctionnement de cette méthode; les détails techniques évidents pour une personne normallement compétente ont été omis > dans le but de limiter l'étendue de la descrip tion. EXEMPLE de RzVZNDICATION 8. C'est encore un exemple (mais cette fois le dernier) DE LA PRLIVsIERd METHODE d'utilisation de l'invention puisqu'une tige relie la pédale à la pièce motrice principale. FIG 57: de chaque côté du pédalier, un polygone irrégulier de 7 tiges articulées (dont 4 de ces 7 tiges forment un parrallélogramme régulier) relie l'axe de rotation de la PIE à la structure portant le pédalier (une bicyclette dans ce cas ci). Cet ensemble de tiges se déplace dans un (ou des) plan(s) parallèle(s) au plan du cercle dot le centre est j et le rayon est r(en effet, les PMP doivent suivre les courbes en arc-de-cercle C). En tenant compte de certaines considérations techniques, on choisit un axe d'orientation x n CONTINUELLEMENT ORIENTS vers le point 5; la tige a se situe sur cet axe X t et est la seule des 7 tiges qui ne bouge pas lors du cycle de pédalage; lors du pédalage, les 6 autres tiges se déplacent d'une manière symétrique par rapport à la tige f, respectivement d'un côté et de l'autre de celle-ci, de faon à ce que les PMP suivent les courbes C; évidemment, comme les manivelles sont décalées de 180 l'une par rapport à l'autre, les 2 polygones de 7 tiges chacun sont toujours inversés symétriquement par rapport aux tiges t. La fig. 58 est un agrandissement du polygone de 7 tiges qui s'attache à la PMP gauche au point c. I1 est à noter que, similairement à la fig. 52, les tiges et et ex sont en position fixe une par rapport à l'autre; c'est plutôt la tige qui tourne autour du point de rotation e; cela devient évident quand on examine les 3 positions du polygone illustrées dans les fig. 60, 61 et 62. On remarque que le point c ( :ù se situe l'axe de rotation de la Pt) se déplace exactement sur la courbe en arc de cercle C dont le centre est j, point dtintersection de l'os de la cuisse et de l'os de la hanche. La fig. 59 explique, sans donner les preuves mathématiques, comment construire un tel polygone. La fig 55 montre de quelle façon il faut supperposer les 7 tiges les unes par dessus les autre de façon à ce que ces tiges puissent facilement glisser les unes par dessus les autres pour passer d'un côté de l'axe XX' à l'autre côté de ce même axe. Revenons à la fig 59: I1 faut: (bc-ab)=&alpha; # de façon à ce que le point c se con- fonde avec le point d quand les tiges bc et ab sont repliées sur elles-mêmes et alignées sur l'axe imaginaire S > (ce der- nier étant toujours orienté vers le point j). I1 faut: Pour déterminer où se situe le point x, tracer un cercle de centre f et de rayon df; à partir du point c, tracer une droite parallèle à Ta; à partir du point b, tracer une droite parallèle à af (ou xx'); sur la droite cf, tracer une tangente au cercle de rayon d et de centre f. Le point x que l'on cherche se situe au centre du segment cy (désigné par D). Ainsi, quand la tige cx se repliera sur la tige xe (ou xf) , le point c se déplacera toujours sur l'arc-de cercle (J. Fournir les preuves géometriques seralt trop long. lUI SE TERMINE LA PREMIERE siTH0DE D'UTILISATION de l'invention. DEUXIEME METHODE D'UTILISATION de l'invention. Voir FIG. 63: on remarque immédiatement qu'aucune tige rigide ne relie l'axe de rotation de la pédale à l'axe de rotation de la PMP correspondante (ce qui était la caractéristique de la PREMIERE METHODE). Dans l'exemple de la fig. 63, il stagit de TRANSFORMER la force Ft qu'on exerce sur la PlçP de la cuis- se gauche lors de la flexion de cette dernière DIRECTEMENT en une force F# DE S S OPPOSE sur la PW de la cuisse droite lors de l'extension de cette dernière (évidemment, lors de l'autre phase de lttO degrés du cycle de pédalage, c'est F# de la cuisse droite qui est transformée en une F# sur la cuisse gauche); la force i ainsi exercée S'AJOUTE à la force de pression déjà exercée par le pied sur la pédale (désignée par #x sur la fig. 63); tel est le but visé par la 2e méthode I1 s'agit donc de concevoir un mécanisme qui remplira les fonctions suivantes: réunir les deux PMP entre elles de façon à ce que le déplacement d'une des P)S dans une direction donnée le long de la trajectoire C entrain le déplacement de l'autre PMP dans la direction opposée le long de C (pour cette PMP) et permettre de transformer la force que l'on peut exercer par pression DE la cuisse SUR une PMP donnée pendant la flexion de ladite cuisse en une force de pression DE l'autre PMP SUR la cuisse correspondante pendant l'extension de cette dernière, pendant le cycle de pédalage, dans le but d'actionner le pédalier. Tel est l'essence de la revendication 9. EXEMPLE de REVENDICATION 9. Le mécanisme de la fig 67 a été imaginé uniquement pour démontrer un principe inventif, prouver qu'il peut être posi- ble d'accomplir ce que la revendication 9 indique. Le mécanisme de la fig 67 est celui de la fig 57 SAUF QUE: -les tiges T reliant les pédales aux PMP(s) sont inexistan tes (ces tiges concernaient la PREMIERE METHODE). -les deux polygones irréguliers (qui sont essentiellement les mêmes que ceux définis par les fig a à 62 inclusivement) sont reliés entre eux par une sorte de "différentiel"(dési- gné par le symbole Dif sur les fig 64 à 68 inclusivement ); ce différentiel (Dif) est composé de 4 roues d'engrenage(les no. 1, 2, 3 et t) de façon d ce que 2 roues paralleles entre elles tournent en sens contraire l'une de l'autre (fig 64,65). Une caractéristique importaJite de ce mécanisme est illustrée par la fig 68; c'est la tige fe du côté gauche du pédalier qui est soudée directement à la roue d'engrenage no.l, c'est- à-dire qué la rotation de la tige r autour du point f fait tourner la roue d'engrenage no.l. De même, crest la tige fe du côté droit du pédalier qui fait tourner la roue d'engrenage no.3. Les deux tiges af sont en position fixe par rapport au différentiel(Dif)ET SONT TOUJOURS ORIENTiES EN DIRECTION des deux PCINTS j. Donc, la rotation dans un sens donné d'une des deux tiges fe fait automatiquement tourner 11 autre tige fe dans le sans opposé, ce qui implique que le déplacement dans un sens donné d'une des deux PMP (le long de son propre arc-de-cercle C) entraîne le déplacement de autre PtS (le long de son propre arc-de-cercle C) dans la direction opposée; c'est là l'objectif visé par la DEUXIEME hETHGDE d'utilisation. A noter qu'il est possible théoriquement de combiner ensemble la première ET la detxième methode d'utilisation de llinven- tion: par exemple, dans le cas de la fig. 67, il est possible D'AJOUTER les deux tiges T reliant les pédales aux PMP(s). TROISIEME METHODE D'UTILISATION de l'invention. Comme dans le cas de la DEUXIEME IVETHCDE, un seul exemple de mécanisme sera donné; le but vise n'est pas la conception technique idéale: au contraire, il s'agit de simplifier la technique au maximum pour s'en tenir aux principes inventifs. Essentiellement, cette 3ieme méthode permets d'ACCUMULER l'énergie dévelonpée (soit en totalité, soit en partie) par la force de pression DE la cuisse SUR une PMP donnée pendant la flexion de ladite cuisse, et permets de LIBERER l'énergie ainsi accumulée en une force de pression de LA Mmi;E pièce motrice principale SUR LA MÊME cuis-se pendant la phase d'extension de cette dernière, dans le but d'actionner le pédalier La fig. 69 est un exemple de dispositif selon la revendication no. 10. Une mise au point est nécessaire: en théorie, la 3ième méthode pourrait etre utilisée indépendam"nent des deux autres méthodes pour actionner un pédalier. IL EST POSSIBLE D'EFFECTUER DIVERSES COMBINAISONS ENTRE LES 3 RETHODESo Pa,r exemple, la fig 69 combine ensemble la 1ère méthode et la 3ième méthode; en effet, des tiges T relient les pédales aux manivelles correspondantes(une partie seulement de lténergie est accumulée dans les ressorts RS). La fig 69 est identique à la fig 24(lère méthode) sauf que des ressorts (un ressort de chaque côté) relient les points c et b. Ces ressorts (RS) SYMBOLISENT la 3ième méthode. La fig 70 indique ce qui se passe pendant la flexion: le ressort rus devient sous tension (donc accumule de l'énergie) pendant la flexion car ia distance cb est plus petite que la distance c'b; le ressort retourne cette énergie en se détendant pendant l'extension. MODELE MATHEMATIQUE Voir page 7 de la description. Imaginons un système de coordonnées cartésiennes P(x,y) où le point P(O,O) est situé au centre de rotation du pédalier On reconnaît la manivelle M, la tige T (ou la longueur da la jambe, le rayon r (ou la longueur de la cuisse) de l'arc-de- cercle C et 1'intersection de l'os de la cuisse et de la hanche (point j). Soit # l'angle entre la manivelle M et la coordonnée horizontale xO Sur le dessin suivant, le cadre de la bicyclette a été enlevé pour simplifier le dessin. Les longueursJet Q~permettent de tenir compte d'un déplacement du point j (par exemple un changement dans la position de la selle, une variation dans les dimensions du cadre, etc.). I1 5?agit d'exprimer les coordonnées P(x,y) d'un point de la tige T choisi le long de celle-ci à une distance Di-de l'axe de rotation de la pédale. Avec l'aide d'un ordinateur, on peut, grâce à ces équations qui donnent automatiquement les coordonnées x"et y d'un point quelconque sur T, tenir compte de l'effet d'une variation de n'importe quelle facteur (r, X, T, a, b, Di) sur la position ou la courbure de l'arc-de-cercle C, de la came de la fig. 50, de celle de la rig 37, etc; dan le cas particulier de l'arcde-cercle C, il faut D =T; à l'autre limite, dans le cas où itX,O , les équations de 4 et en fonction de # vont vont nous donner automatiquement les coordonnées circulaires et du cercle décrit par l'axe de rotation de la pédale dont le rayon est M (longueur de la manivelle). Voici donc les équations donnant les coordonnées # et # d'un point P(x,y) choisi sur T (la démonstration mathématique a été omise): a et b sont les coordonnées du point J en fonction de #: en en fonction de # : REVENDICÁTI0NS Les réalisations de I'ivention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme suit: Dispositif, conçu pour actionneur un pédalier, caractérisé en ce qu'il comporte a deux pièces motrices principales (fig. 3), une pour chaque cuisse, chaque pièce étant de dimensions et de forme convenant à l'usage prévu, conçue pour s'appuyer sur une portion limitée de la surface de la cuisse située près du genou (fig. 4), ET b) un mécanisme permettant de rattacher mécaniquement chacune de ces pièces motrices principales avec la structure concernée, ledit mécanisme remplissant deux fonctions, t) la première entant de permettre à chaque pièce motrice principale de décrire pendant le pédalage ume trajectoire dans 1'espace ider.tique-à celle décrite par la portion de la cuisse en contact avecladite pièce motrice principale, trajectoire qui consiste en un arc de cercle dont le centre du cercle défini par ledit arc de cercle se situe à la jonction de ltos de la cuisse et de l'os de la hanche, ladite trajectoire étant décrite dans une direction donnée pendant la phase d'extension de la cuisse du cycle de pédalage, et la même trajectoire étant ensuite décrite dans la direction opposée pent la phase de flexion de la cuisse du cycle de pédalage, en précisant que la phase de flexion de la cuisse est la portion du cycle de pédalage pendant laquelle l'angle formé entre l'os de la cuisse et la colonne vertébrale va en dimimlant (la colonne vertébrale étant considérée en position fixe par rapport au pédalier), et en ajoutant que la phase d'extension de la cuisse est la portion du cycle de pédalage où ledit angle va en augmentant et ii) la deuxième fonction étant de permettre d'utiliser chacune des pièces motrices principales comme élément moteur sur lequel se situe le point d'application de la force que l'on peut exercer par pression de la portion de chaque cuisse en contact avec chacune d'elles, pendant la phase de flexion du cycle de pédalage, dans le but d'actionner le pédalier. Dispositif selon la revendication g , caractérisé par un mécanisme (selon rev.b),ii))qui a) relie mécaniquement chacune des pièces motrices princi pales avec l'axe de rotation de chacune des pédales corres pondante s b) est conçu de façon à permettre au pied d'avoir un con tact adéquat avec la pédale quand ladite pièce motrice prin cipale est en contact avec la portion appropriée de la cuisse à tout instant lors du cycle de pédalage, ce qui permets d'exercer une force de traction sur l'axe de rotation de la pédale quand on exerce une force de pression sur la pièce motrice principale avec la cuisse correspondante pendant la phase de flexion de la crisse du cycle de pédalage, dans le but d'actionner le pédalier selon rev.(b) I) E Dispositif selon la revendication m , caractérisé par un mécanisme (selon rev. Db), i) qui, pour chacune des pièces motrices principales, comprends un parallélogramme régulier articule a) dont les mouvements s'effectuent dans un plan (2 dimentions) parallèle au plan dans lequel se situe la trajectoire définie dans la rev. i b), i) b) dont un côté est orienté en position fixe vers le point d'intersectioei de l'os de la cuisse et de l'os de la hariche, la longueur dudit côté étant définie comme comprenant la distance jusqu'au point d'intersection de l'os de la cuisse et de l'os de la hanche, c) dont le côté qui est parallèle au côte selon rev. i) est de même longueur que le côté selon rev. 3 b), ii) possède une extrémité qui se situe, continuellement quelque part sur la trajectoire définie dans la rev. 2 bh,i, ladite extrémite étant symétrique dans sa position par rapport au point dtintersection de l'os de la cuisse et de l'os de la hanche, d) ledit parallélogramme régulier articulé étant relié mécaniquement à la pièce motrice principale par l'extrémité du côté du parallélogramme selon rev. 3 c) ii), ledit mécanisme remplissant la fonction décrite en rev. 1 b) i). Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par un mécanisme (selon rev. 1 b), i)) b), i)) qui, pour chacune des pièces motrices primcipales, comprends un élément mécanique a) dont les mouvements s'effectuent dans un plan (2 dimensions)parallèle au plan dans lequel se situe la trajectoire définie dans la rev. Qî i, i? b) dont la longueur, une fois déterminée, ne varie plus, t) dont une extrémité se situe continuellement quelque part sur la trajectoire définie dans la rev, 1 b, i, d) dont 1 t autre extrémité se déplace, grâce à un système approprié, le long d'une partie de la circonférence d'un cercle dont la longueur du rayon est inférieure, égale, ou supérieure(selon le choix) à la distance entre l'axe de rotation de la pièce motrice principale et le point d'intersection de l'os de la cuisse et de l'oye de la hanche, ledit déplacement s'effectuant de façon à ce que l'angle formé entre i) la droite reliant les deux extrémités dudit élément mécanique , et ii) la droite qui est tangente au cercle(selon rev. 4 d) au point où l'extrémité de l'élément mécanique se situe sur, la circonférence du même cercle, ne varie pas, e) ledit élément mécanique étant relié mécaniquement à la pièce motrice principale par ltextrémite selon la rev. E c) ledit mécanisme remplissant la fonction décrite en rev. ) b,i. W Dispositif selon la revendication 2 , caractérisé par un mécanisme (selon rev. 1) b), i)) qui, pour chacune des pièces motrices principales, comprends une came de forme irrégulière a) dont les mouvements s'effectuent dans un plan ( di mensions) parallèle au plan dans lequel se situe la trajec toire définie dans la rev.b), i)), b) dont la vitesse angulaire de rotation est la même que celle du pédalier, c) dont ladite forme dépends de l'endroit où elle est placée entre le pédalier et la pièce motrice principale, d) ladite came étant reliée au mécanisme selon la rev. 5 a) et b) par un point de contact qui permets de coordonner les mouvements respectifs de ladite came et dudit mécanisme (rev. a) et b)) de telle façon que ledit point de contact i) se déplace dans la direction allant de la pièce motrice principale vers la pédale le long dudit mécanisme, lors de la phase de flexion de la cuisse, pendant le cycle de pédalage, ii) se déplace dans la direction allant de la pédale vers la pièce motrice principale le long dudit mécanisme, lors de la phase d'extension de la cuisse, pendant le cycle de pédalage, la forme et la rotation de ladite came permettant de remplir la fonction définie dans la revendication W b), i). Dispositif selon la rev. a caractérisé par un mécanis me (selon rev. 3 b), i)) qui, pour chacune des pièces mo triceps principales, comprends une came de forme irrégulière a) qui est en position fixe par rapport au pédalier, b) qui se situe dans un plan (2 dimensions) parallèle au plan dans lequel se situe la trajectoire définie dans la rev. b), i), ) qui est reliée à un poirit de contact en position fixe situé sur le mécanisme (selon rev. m a) et b)), i) la position dudit point de contact déterminant la forme de la came, ii) ledit point de contact suivant exactement le contour de la came, ce qui permets de remplir la fonction définie selon rev.flîù,i. Dispositif selon la revendication 2 , caractérisé par un mécanisme (selon rev. m b), i)) qui, pour chacune des pièces motrices principales, comprends deux tiges rigides t) dont les mouvements s'effectuent dans un plan (2 dimensions) parallèle au plan dans lequel se situe la trajectoire définie dans la rev. G b), i), b) dont l'une de ces tiges i) a une extrémité reliée à un point fixe de rotation situé sur le mécanisme selon la rev. B a) et b), la position dudit point fixe de rotation déterminant la longueur et les autres points de rotation des dites tiges, ii) a l'autre extrémité se déplaçant selon un mouvement de va et vient en ligne droite le long d'une pièce droite rigide con çue pour servir de guide directionnel à la dite extrémité, ce guide étant en position fixe par rapport au pédalier, c) et dont l'autre tige i) a une extrémité reliée à un point fixe de rotation situé à un endroit déterminé entre les 2 extrémités de la tige (selon rev. B b)), ii) a son autre extrémité reliée à un point de rotation situé sur (ou sur le prolongement) de la pièce droite rigide servant de guide définie en rev. 57 b), ii), ledit mécanisme remplissant la fonction décrite en rev. 1b),i. Dispositif selon la revendication caractérisé par un mécanisme (selon rev. B b), i)) qui, pour chacune des pièc motrices principales, comprends un système de tiges articulées a) dont les mouvements s'effectuent dans un plan (2 dimen sions) parallèle au plan dans lequel se situe la trajectoire définie dans la rev. B b), i), b) dont 4 des, tiges dudit système forment un parallélogramme régulier articulé, une des 4 tiges étant orientée en position fixe en direction du point de jonction de l'os de la cuisse et de l'os de la hanche, c) dont la tige qui est parallèle à la tige orientée vers la jonction des os (selon rev. 8 b)) est reliée par ses 2 extrémités avec un système de 3 tiges articulées reliées entre elles bout à bout, ce dit système de 3 tiges articulées i) ayant un de ses points de rotation se déplaçant continutellement le long de la trajectoire en arc de cercle définie selon la rev. 01 b) i), il) ayant une des 3 tiges se déplaçant parallèlement aux 2 tiges (parallèles entre elles) du parallélogramme régulier qui sont reliées aux 2 extrémités de la tige qui est orientée en position fixe vers le point de jonction des os de la cuisse et de la hanche (selon rev. 8 b)), a) ledit système de 7 tiges articulées ayant la particularité de se déplacer selon un mouvement alternatif symétrique par rapport à la tige qui est orientée en position fixe vers le point de jonction de l'os de la cuisse et de l'os ae la hanche (selon rev. 8 b)), ledit mécanisme remplissant la fonction decrite en rev. 2 b),i. 3 Dispositif selon la revendication Ejî , caractérisé par un mécanisme (selon rev. 1 b), ii)) qui A) relie les deux pièces motrices principales entre elles de façon à ce que le déplacement d'une des pièces motrices principales dans une direction donnée le long de la trajectoi re définie en rev. b j i; entraîne le déplacement de ? l'au- tre pièce motrice principale dans la direction opposée le long de la trajectoire définie en rev. 1 b) i), b) permets de transformer la force que l?on peut exercer par pression DE la cuisse SUR une pièce motrice principale donnée pendant la flexion de ladite cuisse en une force de pression DE 1'autre pièce motrice principale SUR la cuisse correspondante pendant ltextension de cette dernière, pendant le cycle de pédalage, dans le but d'actiomler le pédalier (selon la rev. b) ii). 10 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un mécanisme (selon rev. 1 b) ii)) qui a) permets d'?ACCUMgLER l'énergie développée par la force de pression DE la cuisse SUR une pièce motrice principale douée pendant la phase de flexion de ladite cuisse, -b) permets de LIBERER l'énergie accumulée selon la revendication 10 - a) en une force de pression de LA MEìE piece motrice principale SUR LA MÊME cuisse pendant la phase d'extension de cette dernière, dans le but d'actionner le pédalier (selon la rev. 2 b) ii)).