Brevet FR2818328A1 — publié le 20020621

L'invention concerne un dispositif de production d'une puissance mécanique à partir d'une source d'énergie musculaire ainsi qu'un véhicule de locomotion maritime, aérien et/ou terrestre utilisant ledit dispositif. Toutefois, bien que plus particulièrement prévue pour de telles applications, le dispositif conforme à l'invention pourra être utilisé dans tous les domaines où l'on est amené à avoir recours à une puissance mécanique. On connaît déjà des dispositifs permettant, comme illustré à la figure 1, l'entraînement d'un arbre moteur 1 à partir d'une bielle 2 actionnée par deux leviers 3,4, manoeuvrés respectivement par les jambes et les bras d'un utilisateur et agissant simultanément sur la bielle, selon un mouvement oscillant. Bien que de telles solutions soient intéressantes, dans les dispositifs connus, les leviers 3 manoeuvrés par les jambes et les leviers 4 manoeuvrés par les bras doivent être actionnés dans le même sens comme représenté par les flèches repérées 5,6. Ils présentent ainsi l'inconvénient de causer une fatigue relativement rapide de l'utilisateur en raison des mouvements à accomplir. En outre, la régularité de la puissance fournie n'est pas toujours satisfaisante compte tenu de la présence dans les mouvements de la bielle de points morts difficiles à vaincre. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de production d'une puissance mécanique à partir d'une source d'énergie musculaire qui pallie les inconvénients précités et permet de disposer d'une puissance mécanique disponible supérieure pour une même dépense physique. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de production d'une puissance mécanique à partir d'une source d'énergie musculaire qui permet de régulariser la puissance fournie. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. L'invention concerne tout d'abord un dispositif de production d'une puissance mécanique à partir d'une source d'énergie musculaire constitué de moyens d'actionnement manuel à mouvement oscillant, agissant par paire, les moyens d'actionnement d'une même paire étant destinés à être manoeuvrés par un même utilisateur, et fournissant chacun une puissance donnée, fonction de l'énergie musculaire développée, de moyens moteur, et de moyens de transmission permettant de fournir auxdits moyens moteur la somme des puissances fournies par chacun desdits moyens d'actionnement, caractérisé par le fait que lesdits moyens de transmission sont prévus aptes à autoriser l'entraînement desdits moyens moteur par un mouvement d'écartement/rapprochement des moyens d'actionnement d'une même paire de moyens d'actionnement. L'invention concerne également un véhicule de locomotion maritime, aérien et/ou terrestre comprenant des moyens de propulsion constitués d'un dispositif tel que décrit plus haut. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, accompagnée des dessins en annexe parmi lesquels : - la figure 1 est une vue de côté illustrant de manière schématique, le dispositif de l'état de la technique évoqué plus haut, - la figure 2 est une vue de côté illustrant de manière schématique un premier exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue de côté illustrant de manière schématique un deuxième exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention, - la figure 4 est une vue de dessus illustrant de manière schématique un troisième exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention, - la figure 5 est une vue de côté illustrant un premier détail de réalisation de l'invention, - la figure 6 est une vue de côté illustrant un second détail de réalisation de l'invention, - la figure 7 est une vue de côté illustrant un troisième détail de réalisation de l'invention, - la figure 8 est une vue de dessus d'après la figure 7, - la figure 9 est une vue en perspective illustrant une variante de réalisation du détail des figures 7 et 8, - la figure 10 est une vue de côté illustrant un quatrième détail de réalisation de l'invention, - la figure 11 est une vue de face d'après la figure 10. L'invention concerne tout d'abord un dispositif de production d'une puissance mécanique à partir d'une source d'énergie musculaire. Comme illustré à la figure 2, il est constitué tout d'abord de moyens d'actionnement manuel 7,8 à mouvements oscillants, repérés 9,10. Lesdits moyens d'actionnement 7,8 agissent par paires, les moyens d'actionnement d'une même paire étant destinés à être manoeuvrés par un même utilisateur, et fournissent chacun une puissance donnée, fonction de l'énergie musculaire développée. Ledit dispositif est également constitué de moyens moteur 11, et de moyens de transmission 12 permettant de fournir auxdits moyens moteur 11 la somme des puissances fournies par chacun desdits moyens d'actionnement 7,8, naturellement à un coefficient de rendement près. Selon l'invention, lesdits moyens de transmission 12 sont prévus aptes à autoriser l'entraînement desdits moyens moteur 11 par un mouvement d'écartement/rapprochement des moyens d'actionnement 7,8 d'une même paire. On permet ainsi à l'utilisateur de manoeuvrer lesdits moyens d'actionnement 7,8 selon un mouvement plus naturel et nécessitant une dépense physique moindre. En dissociant le sens des mouvements desdits moyens d'actionnement 7,8, on facilite en outre le passage des points morts pouvant exister dans l'entraînement des moyens moteur. La ou lesdites paires de moyens d'actionnement sont constituées, par exemple : - de premiers moyens d'actionnement 7 aptes à être entraînés par les mouvements de flexion/extension des jambes d'un utilisateur donné, - de seconds moyens d'actionnement 8, aptes à être entraînés par les mouvements de flexion/extension des bras dudit utilisateur. Les bras du ou desdits utilisateurs peuvent alors travailler en flexion lorsque leurs jambes travaillent en extension, et réciproquement. Lesdits premiers et seconds moyens d'actionnement 7,8 sont respectivement constitués, notamment, de premiers et seconds leviers 13,14. Lesdits premiers leviers, destinés aux jambes, pourront être munis de deux cale-pieds 15 éventuellement muni de brides, non représentées. Quant aux seconds leviers, ils pourront être munis de deux poignées 16. Lesdits moyens moteur 11 sont constitués, par exemple, d'au moins une bielle 17 munie de moyens d'entraînement 18 d'un arbre moteur 19. Lesdits premiers et seconds leviers 13,14 d'une même paire de moyens d'actionnement coopèrent avec une même bielle 17. Lesdits moyens de transmission 12 sont constitués tout d'abord, par exemple, de premiers et seconds moyens d'articulation 20,21, permettant un mouvement angulaire desdits premiers et seconds leviers 13,14 autour de premiers et seconds axes de pivotement 22,23. Ils sont également constitués de moyens de liaison 24 desdits premiers et seconds leviers 13,14 avec la ou lesdites bielles 17, lesdits moyens de liaison 24 permettant une transformation dudit mouvement angulaire desdits premiers et seconds leviers 13,14 en un mouvement de va-et-vient de la ou desdites bielles 17, selon une direction donnée 25. Lesdits axes de pivotement 22,23 sont liés à un point fixe Dans le cas d'application à des véhicules, il pourra s'agir d'embases 41 liées au plancher 42 de celui-ci. Afin d'autoriser un mouvement desdits leviers 13,14, selon un sens de rotation 9,10 opposé, conformément à l'invention, lesdits premiers et seconds axes de pivotement 22,23 des leviers 13,14 d'une même paire de moyens d'actionnement sont prévus de part et d'autre de la bielle d'articulation 17 actionnée par ceux-ci. Selon un mode de réalisation avantageux, le positionnement relatif desdits premiers et seconds leviers 13,14 de chaque paire de moyens d'actionnement et desdits moyens d'entraînement 18 d'un arbre moteur permet un travail en traction desdits premiers leviers 13 destinés à être entraînés par les jambes du ou desdits utilisateurs. Lesdits moyens de liaison 24 sont constitués, par exemple, de premiers et seconds axes d'articulation 26,27, reliant lesdits premiers et seconds leviers 13,14 à la ou auxdites bielles 17, lesdits premiers et seconds leviers 13,14 et/ou la ou lesdites bielles 17 étant libres en rotation par rapport auxdits premiers et seconds axes d'articulation 26,27. Afin d'améliorer le confort du ou desdits utilisateurs et optimiser la dépense d'énergie physique, le dispositif conforme à l'invention pourra encore comprendre un siège 28, éventuellement muni d'un harnais non représenté, pour chaque paire de moyens d'actionnement 7,8. Le dispositif conforme à l'invention pourra encore comprendre des moyens de positionnement relatifs du ou desdits sièges 28 et desdits premiers et seconds leviers 13,14 associés à chaque siège. Pour cela, selon un premier mode de réalisation, l'emplacement du ou desdits sièges 28 est réglable, dans les deux sens, selon ladite direction 25, par exemple à l'aide de glissières. Comme illustré aux figures 5 et 6, selon un autre mode de réalisation, lesdits leviers 13,14 pourront être constitués en deux parties 29, 30, mobiles l'une par rapport à l'autre. La première partie 29 coopère avec lesdits axes de pivotement 22 ou 23 et lesdits axes d'articulation 26 ou 27 et comprend une plaque de réglage 31 munie d'orifices 32. L'autre partie 30 est constituée d'une tige 34 à laquelle ledit cale-pieds 15 ou ladite poignée 16 sont assujettis, ladite tige coopérant avec un axe d'articulation 33 prévu au niveau de ladite plaque de réglage 31, lesdits orifices 32 prévus au niveau de cette dernière étant destinés à permettre le passage de moyens de blocage de ladite tige 34, selon la position choisie. Le dispositif conforme à l'invention pourra encore comprendre des moyens de positionnement en hauteur desdits cale-pieds ou poignées 15, 16. Pour cela, ladite tige 34 sera éventuellement prévue télescopique. Comme illustré aux figures 7 à 9, les premiers moyens d'actionnement 7 ainsi que la partie des moyens de transmission 12 associée pourront éventuellement être dédoublés, au moins en partie, en deux sousensembles 35,36, lesdits sous-ensembles 35,36 étant mis en série par rapport à la bielle 17 concernée, cette dernière étant éventuellement constituée de plusieurs parties 17a, 17b associées à chaque sous-ensembles et reliées l'une à l'autre. On pourra ainsi adapter la position des pieds d'un utilisateur, notamment dans les cas où celui-ci est un enfant ou un adulte. Selon le mode de réalisation des figures 7 et 8, les moyens d'actionnement 7,8 et la partie des moyens de transmission associée 12 sont entièrement dédoublés. Selon le mode de réalisation de la figure 9, seuls les cale-pieds 15 sont dédoublés. Comme illustré aux figures 10 et 11, l'emplacement des calepieds 15 par rapport aux premiers leviers 13 pourra également être réglé, par exemple, grâce à un étrier mobile 46 auquel les cale-pieds 15 sont assujettis, ledit étrier mobile coopérant avec une tige support perforée 43, assujettie à l'extrémité supérieure desdits premiers leviers 13. Ledit étrier 46 est muni d'un orifice 44, destiné à venir en vis-à-vis des perforations de ladite tige support 43 pour permettre la fixation des cale-pieds 15 par l'intermédiaire de moyens de blocage 45, notamment une broche traversant lesdits orifices et perforations. Cela étant, si l'on se reporte de nouveau à la figure 2, on constate que le dispositif conforme à l'invention pourra comprendre unedite paire de moyens d'actionnement 7,8. Selon un autre mode de réalisation, Il pourra comprendre plusieurs dites paires de moyens d'actionnement pour unedite bielle 17, prévues du même côté par rapport auxdits moyens d'entraînement 18 d'un arbre moteur 19, l'emplacement relatif desdits premiers et seconds leviers 13, 14 d'une paire de moyens d'actionnement à l'autre étant destiné à autoriser un emplacement des utilisateurs l'un derrière l'autre, selon la même orientation. Dans les deux cas précédents, lesdits moyens d'entraînement 18 d'un arbre moteur 19 sont constitués, par exemple, d'un levier 37 dont l'une des extrémités 38 est articulée avec ladite bielle 17 et dont l'autre 39 est assujettie à l'arbre moteur 19 à entraîner. Comme illustré à la figure 4, selon un mode de réalisation encore différent, le dispositif conforme à l'invention pourra comprendre au moins deux bielles 17, prévues dans le prolongement l'une de l'autre, de part et d'autre des moyens d'entraînement 18 d'un arbre moteur 19, l'emplacement relatif desdits premiers et seconds leviers 13,14 d'une paire de moyens d'actionnement à l'autre étant destiné à autoriser un emplacement des utilisateurs l'un derrière l'autre selon la même orientation, d'un même côté desdits moyens d'entraînement 18 d'un arbre moteur 19, et dos à dos, d'un côté à l'autre desdits moyens d'entraînement 18 d'un arbre moteur 19. Lorsque les leviers 13,14 d'une même paire de moyens d'actionnement sont rapprochés l'un de l'autre, d'un côté, ils sont alors écartés l'un de l'autre, de l'autre côté. Selon ce mode de réalisation, on pourra prévoir, comme illustré, plusieurs paires de bielles 17, parallèles les unes aux autres, l'emplacement relatif des premiers et seconds leviers 13,14 d'une paire de moyens d'actionnement à l'autre étant destinés à autoriser un emplacement des utilisateurs selon la même orientation, quelle que soit la bielle 17 concernée, pour les utilisateurs se trouvant d'un même côté desdits moyens d'entraînement 18 d'un arbre moteur 19. Selon un tel mode de réalisation, lesdits moyens d'entraînement 18 d'un arbre moteur 19 sont constitués, par exemple, d'un vilebrequin 40, les bielles 17 de deux paires de bielles contigues coopérant avec les manivelles du vilebrequin disposées en étoile avec un décalage angulaire l'une par rapport à l'autre. Avec trois paires de bielles 17, les manivelles du vilebrequin seront décalées l'une par rapport à l'autre, par exemple, d'environ 120 . On évite ainsi la présence de points morts. L'arbre 19 pourra faire fonctionner tout type de matériel tel que notamment une génératrice produisant de l'électricité. Il pourra ainsi permettre l'actionnement de pompes. Il pourra également être utilisé dans des moyens de locomotion et l'invention concerne également des véhicules maritimes, aériens et/ou terrestres comprenant des moyens de propulsion constitués d'un tel dispositif. Il pourra s'agir, notamment, d'un train à force musculaire, composé d'une voiture se déplaçant sur des rails, d'un train à force musculaire, composé de plusieurs voitures se déplaçant sur des rails, d'un véhicule genre vélo-plage, d'un véhicule genre vélo-taxi, d'un véhicule genre vélo-railpromenade, d'un véhicule genre moto-neige, d'un véhicule glissant sur la glace, d'un bateau propulsé par une ou plusieurs hélices aériennes, hélices dans l'eau, roues flotteurs, roues à aubes, palmes souples ou rigides, d'un sous-marin, d'un ballon dirigeable à gaz, d'une montgolfière, d'un avion ultraléger, d'une tondeuse à gazon, d'un manège forain genre chenillette, d'une plate-forme pour production d'énergie ou autres. Naturellement, d'autres modes de mise en oeuvre ou d'autres applications, à la portée de l'homme de l'art, auraient pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de production d'une puissance mécanique à partir d'une source d'énergie musculaire constituée de moyens d'actionnement (7,8) à mouvements oscillants, agissant par paires, les moyens d'actionnement (7, 8) d'une même paire étant destinés à être manoeuvrés par un même utilisateur, et fournissant chacun une puissance donnée, fonction de l'énergie musculaire développée, de moyens moteur (11) et de moyens de transmission (12) permettant de fournir auxdits moyens moteur (11) la somme des puissances fournies par chacun desdits moyens d'actionnement, caractérisé par le fait que lesdits moyens de transmission (12) sont prévus aptes à autoriser l'entraînement desdits moyens moteur (11) par un mouvement d'écartement/rapprochement desdits moyens d'actionnement (7,8) d'une même paire de moyens d'actionnement. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la ou lesdites paires de moyens d'actionnement (7,8) sont constitués : - de premiers moyens d'actionnement (7) aptes à être entraînés par les mouvements de flexion 1 extension des jambes d'un utilisateur donné, - de seconds moyens d'actionnement (8) aptes à être entraînés par les mouvements de flexion/extension des bras dudit utilisateur, les bras travaillant en flexion lorsque les jambes travaillent en extension, et réciproquement. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel : - lesdits premiers et seconds moyens d'actionnement (7,8) sont respectivement constitués de premiers et seconds leviers (13,14), - lesdits moyens moteur (11) sont constitués d'au moins une bielle (17), munie de moyens d'entraînement (18) d'un arbre moteur (19), lesdits premiers et seconds leviers (13,14) d'une même paire de moyens d'actionnement coopérant avec une même bielle (17), - lesdits moyens de transmission sont constitués de premiers et seconds moyens d'articulation (20,21), permettant un mouvement angulaire desdits premiers et seconds leviers (13, 14) autour de premiers et seconds axes de pivotement (22, 23), et de moyens de liaison (24) desdits premiers et seconds leviers (13,14) avec la ou lesdits bielles (17), permettant une transformation dudit mouvement angulaire en un mouvement de va-et-vient de la ou desdites bielles (17), selon une direction donnée (25), - les premiers et seconds axes de pivotement (22,23) des leviers (13,14) d'une même paire de moyens d'actionnement, sont prévus de part et d'autre de la bielle d'articulation (17) actionnée par ceux-ci de façon à autoriser un mouvement desdits leviers (13,14) selon un sens de rotation opposé. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le positionnement relatif desdits premiers et seconds leviers (13,14) de chaque paire de moyens d'actionnement et desdits moyens d'entraînement (18) d'un arbre moteur permet un travail en traction desdits premiers leviers (13). 5. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel lesdits moyens de liaison sont constitués de premiers et seconds axes d'articulation (26,27) reliant lesdits premiers et seconds leviers (13,14) à la ou auxdites bielles (17), lesdits premiers et seconds leviers (13,14) et/ou la ou lesdites bielles (17) étant libres en rotation par rapport auxdits premiers et seconds axes d'articulation (26,27). 6. Dispositif selon la revendication 3, comprenant un siège (28) pour chaque paire de moyens d'actionnement (7,8). 7. Dispositif selon la revendication 6, comprenant des moyens de positionnement relatifs du ou desdits sièges (28) et desdits premiers et seconds leviers (13,14) associés à chaque siège. 8. Dispositif selon la revendication 3, comprenant unedite bielle (17) et plusieurs dites paires de moyens d'actionnement (7,8), prévus du même côté par rapport auxdits moyens d'entraînement (18) d'un arbre moteur, l'emplacement relatif desdits premiers et seconds leviers (13,14) d'une paire de moyens d'actionnement à l'autre étant destiné à autoriser un emplacement des utilisateurs l'un derrière l'autre, selon la même orientation. 9. Dispositif selon la revendication 3, comprenant au moins deux bielles (17), prévues dans le prolongement l'une de l'autre de part et d'autre des moyens d'entraînement (18) d'un arbre moteur, l'emplacement relatif desdits premiers et seconds leviers (13,14) d'une paire de moyens d'actionnement à l'autre étant destiné à autoriser un emplacement des utilisateurs l'un derrière l'autre, selon la même orientation, d'un même côté desdits moyens d'entraînement (18) d'un arbre moteur, et dos à dos, d'un côté à l'autre desdits moyens d'entraînement (18) d'un arbre moteur. 10. Véhicule maritime, aérien et/ou terrestre, comprenant des moyens de propulsion constitués du dispositif de production d'une puissance mécanique à partir d'une source d'énergie musculaire, selon l'une quelconque des revendications précédentes.