Brevet FR2720997A1 — publié le 19951215

DISPOSITIF SIMPLE ET ÉCONOMISEUR D'ÉNERGIE POUR BICYCLETTE L'invention est destinée à proposer un type de dispositif économiseur d'énergie qui est très compact d'aspect et qui est facile à ajuster, très simple et très commode à utiliser. il peut naturellement éliminer l'angle d'inefficacité de la force de pédalage et, en conséquence, permet d'obtenir une puissance très efficace nécessitant relativement moins d'effort de jambe, ce qui rend très pratique le dispositif économiseur d'énergie pour bicyclette selon l'invention. A l'ère du grand développement du trafic, la bicyclette, avec ses particularités de taille compacte, de poids léger et de coût économique, non seulement n'est pas obsolète, mais elle prouve de plus en plus sa valeur, particulièrement quand toujours plus d'améliorations sont apportées à son développement. Elle va être efficacement utilisée dans le futur en tant que moyen de transport aussi bien qu'en un type d'article de loisir pratique. Dans une conception de bicyclette classique, on ajuste deux pédales directement sur les extrémités des manivelles d'entraînement (c'est-à-dire, les manivelles qui entraînent le pédalier Lorsque l'on appuie sur les pédales pour réaliser des mouvements cycliques, on entraîne la bicyclette en marche avant. Comme on le sait, lorsque le sens de la force est perpendiculaire par rapport à la manivelle d'entraînement, la puissance maximale de la force de pédalage est obtenue. A l'inverse, lorsque le sens de la force est orienté sensiblement dans le sens de la manivelle d'entraînement, une puissance minimale est obtenue (parfois, elle n'arrive même pas à faire tourner la manivelle d'entraînement). Par conséquent, quand une personne appuie sur les pédales et réalise des mouvements cycliques, étant donné que l'axe de fixation de la pédale est fixe en position sur l'extrémité de la manivelle d'entraînement, en un point particulier la force de pédalage va naturellement se trouver exactement sur la même ligne que la manivelle d'entraînement et, en conséquence, la force de pédalage ne peut créer la fonction d'avance et le pédalage devient ardu pour l'utilisateur (en fait, ce type de pédalage difficile est très évident lors d'une montée et devient moins évident sur une route plate ou en descente). Afin d'améliorer les mouvements cycliques, les industriels ont modifié la matière des parties mécaniques pour réduire le poids, mais la principale modification est de changer le rapport des dents entre le pédalier et les pignons arrière (ce qu'on appelle le dispositif de changement de vitesse) Indéniablement, cela est très pratique et est largement répandu aujourd'hui. Cependant, on devrait savoir qu'utiliser des rapports de dents pour changer la force de pédalage signifie, lorsque la vitesse reste inchangée et que l'on veut réduire la force de pédalage, que l'on doive évidemment augmenter relativement le nombre de coups de pédale. Cela, selon la théorie de la puissance et de l'énergie, n'est pas compatible avec un souci d'économie d'énergie. D'autre part, ce type de dispositif de changement de vitesse augmente également le coût et rend le travail de maintenance et de réparation plus compliqué. Bien sûr, si on rallonge la manivelle d'entraînement, selon la théorie des leviers, on peut également économiser l'énergie, mais cela augmente la distance entre le haut et le bas des deux pédales et, en conséquence, cela va directement influencer les mouvements d'extension et de pliage des jambes ; aussi cela va à l'encontre de l'ergonomie. En considération du caractère très répandu de la bicyclette et afin de développer sa meilleure fonction, l'inventeur s'est appliqué à combiner la théorie et la pratique et à réaliser définitivement l'invention. Comme précédemment mentionné, le but essentiel de cette invention est de proposer un dispositif simple économiseur d'énergie. Ce but est atteint en ajustant sur la manivelle un bras oscillant tournant librement et en ajustant les pédales sur ce bras. Quand on appuie sur les pédales, un bras oscillant de ce type peut s'orienter pour correspondre au mouvement des jambes de la façon la plus naturelle et avec les angles les plus corrects de façon à éliminer efficacement l'angle d'inefficacité originel de la force de pédalage et, en conséquence, un bras oscillant de ce type permet d'obtenir un rendement énergétique bien supérieur, tout en économisant 1 'énergie. Une autre caractéristique de cette invention consiste en ce que, comme le bras oscillant ajusté sur la manivelle d'entraînement peut tourner librement, il n'influence pas la distance entre les positions hautes et basses des pédales et également n'influence pas le mouvement des jambes de l'utilisateur, et il va, d'une façon certaine, tenir compte de l'ergonomie. Un autre but important de cette invention est de proposer un dispositif qui soit aisé à installer et simple à utiliser, qui puisse éliminer l'angle mort de la force de pédalage et qui ait pour conséquence un rendement plus élevé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective montrant la façon dont le dispositif est lié à la manivelle d'entraînement et aux pédales la figure 2 est une vue éclatée du dispositif de l'invention ; la figure 3 est une vue partiellement en coupe représentant le dispositif de l'invention avec la manivelle d'entraînement et la pédale la figure 4 est une représentation graphique montrant le dispositif de l'invention en fonctionnement. En se référant à la figure 1, celle-ci montre clairement que l'objectif de ce dispositif est d'économiser l'énergie en pédalant. Comme les deux pédales et les manivelles d'entraînement sont symétriques par rapport au pédalier, on ne décrira qu'un seul côté. Le dispositif est placé entre la pédale 1 et la manivelle d'entraînement 2 par laquelle le pédalier A est entraîné. Un bras oscillant 3 est ajusté par ses deux extrémités, le bras oscillant 3 pouvant librement tourner, avec une longueur adéquate, et la pédale 1 est ajustée sur une extrémité du bras oscillant 3. En se référant maintenant aux figures 2 et 3, on voit que la partie supérieure du bras oscillant 3 comporte un bloc de positionnement 31 qui possède, dans sa section centrale, une bride 311, de sorte que les deux surfaces latérales de cette bride puissent servir pour positionner et maintenir des billes de roulement 32 en utilisant de la graisse. Une bague à épaulement 33 de section en forme de T, est ajustée avec une vis de réglage 34. Une fois que la bague à épaulement 33 en forme de T, a été positionnée, son bord peut correctement maintenir les billes d'acier du roulement 32, le bord latéral 331 pouvant garder les billes d'acier 32 en place parce qu il est en saillie sur une longueur adéquate. La vis de réglage 34 peut directement passer à travers le centre de la bague à épaulement 33 en forme de T, parce qu'au niveau de son extrémité arrière, la dite vis comporte une bride 341 et une portée de maintien 342 pour positionner et retenir les billes de roulement 32. Après que la vis de réglage 34 a été vissée, il existe une distance adéquate b entre la surface latérale de la portée de maintien 342 et la surface latérale de la bague à épaulement 33 en forme de T. La vis 34 passe à travers le bloc de positionnement 31 et à travers la bague à épaulement 33 en forme de T, et elle se visse directement dans un trou fileté 21 dans lequel était vissée la pédale 1 à l'origine ; en outre, en utilisant un contre-écrou 35 pour bloquer cette vis 34, lorsque le bord latéral 331 de la bague à épaulement 33 fait saillie de façon appropriée, celle-ci peut être en contact avec la manivelle 2 et une distance adéquate b peut être maintenue entre la surface latérale intérieure de la bague à épaulement en forme de T et la surface latérale intérieure de la portée de maintien 342 de la vis de réglage 34 ; par conséquent, la vis 34 peut être utilisée directement comme axe pour le bras oscillant 3 et grâce à la bague à épaulement 33 en forme de T, et aux billes de roulement 32, le bras oscillant 3 peut librement tourner et s'orienter en correspondance avec le mouvement de jambe de l'utilisateur. Par ailleurs, la vis de réglage 34 peut être ajustée par relâchement ou serrage et bloquée par l'intermédiaire de l'écrou 35 ; on peut ainsi régler la pression de contact des billes de roulement 32 et de la bride 311 du bloc de positionnement 31 ; par conséquent, la rotation du bras oscillant 3 peut agir plus efficacement et de façon adéquate selon les mouvements de l'utilisateur. En outre, à l'autre extrémité du bras oscillant 3, il y a un trou fileté 36 de positionnement pour y visser l'axe 11 de la pédale 1. En se référant à la figure 4, on voit que, comme le bras oscillant 3 est fixé à la manivelle d'entraînement 2 tout en pouvant tourner librement, lorsqu'on appuie sur la pédale 1, le bras oscillant 3 peut s'orienter pour correspondre au mouvement de la jambe d'une façon plus naturelle et avec un angle plus approprié, de manière à éliminer efficacement les angles morts de la force de pédalage, c'est-à-dire que, grâce à la rotation (ou oscillation) libre du bras oscillant 3, quand on appuie sur la pédale 1 et qu'une force est ainsi exercée sur le bras oscillant, cette force ne va pas être dans le même axe que la manivelle d'entraînement 2. Par conséquent, un meilleur rendement de puissance est obtenu, et l'objectif d'économie d'énergie est atteint ( ce qui se remarque spécialement dans les cas de montée). En outre, puisque les bras oscillants 3 sont ajustés sur les deux manivelles d'entraînement 2 et peuvent librement tourner, lorsque les jambes font un mouvement cyclique sur les pédales 1, la distance entre les deux pédales 1 (spécialement dans les positions respectives de course maximale haute et de course basse) n'est ni augmentée ni diminuée par rapport au réglage originel. Par conséquent, il n'y aura aucune influence sur les mouvements d'extension, de pliage et d'appui de l'utilisateur. Pour satisfaire aux exigences d'ergonomie, comme précédemment mentionné, le bras oscillant 3 est ajusté sur la manivelle d'entraînement 2 au moyen de la vis 34 en utilisant des billes de roulement 32 pour fonctionner en coopérant avec la bague à épaulement 33 en forme de T pour garantir la stabilité et une rotation aisée, le bras oscillant 3 peut également être directement ajusté sur un roulement pour obtenir le même effet de rotation libre du bras oscillant 3. Un autre point important à mentionner est que le dispositif de l'invention ne nécessite pas de modifier les conceptions et les structures des bicyclettes existantes ; il est très facile d'ajouter le dispositif de l'invention entre la pédale et la manivelle d'entraînement, et ce dispositif peut immédiatement améliorer le rendement de fonctionnement de la bicyclette. De façon évidente, en termes d'améliorations apportées à la bicyclette, le dispositif de l'invention constitue un moyen peu coûteux et facile à adapter. En conclusion, le dispositif de l'invention est un dispositif simple et économiseur d'énergie, qui apporte une solution simple pour satisfaire aux demandes usuelles des utilisateurs de bicyclettes. Sa structure et son installation ne sont pas compliquées, mais il montre une excellente faisabilité quant à sa mise en oeuvre pratique. Bien que l'invention ait été particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préféré de celle-ci, des modifications dans la forme et dans des détails de réalisation pourront être apportées sans sortir de l'esprit ni du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif économiseur d'énergie pour bicyclette, caractérisé en ce qu'il comporte un bras oscillant (3) de longueur adéquate, installé directement et tournant librement par une extrémité sur la manivelle d'entraînement (2) pour entraîner le pédalier (A), et en ce que la pédale (1) est ajustée sur l'autre extrémité du bras oscillant (3), en ce que la partie de liaison du bras oscillant (3) sur la manivelle comprend un bloc de positionnement (31) comportant, en sa partie centrale, une bride (311) des deux cotés de laquelle sont montés des éléments de roulement (32) qui sont retenus et bloqués par une bague à épaulement (33) placée du coté de la manivelle d'entraînement (2) et par une vis de réglage (34). 2. Dispositif économiseur d'énergie selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque la bague à épaulement (33) en forme de T est ajustée dans le bloc de positionnement (31) du bras oscillant (3), son bord (131) est en saillie par rapport au dit bloc de positionnement et est en contact direct avec la manivelle d'entraînement (2). 3. Dispositif économiseur d'énergie selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la vis de réglage (34) passe par le centre du bloc de mise en position (31) du bras oscillant (3) et de la bague à épaulement (33) en forme de T, et est bloquée à l'arrière de la manivelle d'entraînement (2) ; et en ce qu'une distance adéquate (b) est préservée entre la surface latérale intérieure d'une portée (342) de maintien des éléments de roulement (32) et la surface latérale intérieure de la bague à épaulement (33). 4. Dispositif économiseur d'énergie selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la vis de réglage (34) est ajustable dans la manivelle d'entraînement (2), avec un serrage correct, et un contre-écrou (35) est utilisé, du coté opposé de la manivelle d'entraînement (2), pour bloquer cette vis (34)