Brevet FR2903959A1 — publié le 20080125

Je présente ici une Bicyclette à usage ordinaire donc comme moyen de locomotion d'une personne. Sa spécificité réside dans : l'amélioration de sa performance par rapport à la bicyclette classique (gagner plus de vitesse avec moins d'effort) ; ceci va permettre aux usagers d'agrandir leur rayon de déplacements à bicyclette. Elle va aussi pouvoir intéresser un public plus large (personnes fragiles, plus âgées ou résidant dans des régions de nature topographique difficile, les régions montagneuses par exemple) dans le cas où l'on ajoute un accumulateur d'énergie qui va agir efficacement avec le cycliste sur une distance de 4 Km, une adaptation plus appropriée par rapport à la morphologie du corps humain, - et la possibilité d'en disposer facilement par réduction du modèle, au moyen d"un pliage, pour le porter dans une enveloppe destinée à cet usage (voir dessins 4 et 5). Cette dernière option va permettre au cycliste de lui garantir la sécurité et la longévité de son véhicule, du fait qu'il peut l'emmener partout, sans besoin de parc à vélos ou de système de sécurité. Cette nouvelle conception de la bicyclette va donc favoriser son utilisation par sa facilité de transport. Elle va permettre par exemple, aux gens résidant hors ville de se garer gratuitement aux abords de la ville puis de circuler avec leur bicyclette portable. La bicyclette n'a besoin que de trois mouvements faciles pour prendre la forme réduite, avec un volume de longueur maximale de 72,5 cm, largeur maximale de 44 cm, et de hauteur maximale de 51,5 cm (voir dessin 5). - la possibilité d'utiliser la même bicyclette pour un enfant et un adulte. Description et fonctionnement de la bicyclette Le pédalage s'effectue en appuyant sur les pédales (6) (voir dessin 1, 8, 7 et 2). L'axe de la pédale est fixé •par ses deux côtés sur les pièces (7) (deux tôles d'aluminium d'épaisseur de 2 mm), qui sont à leur tour articulées aux bras (18). En appuyant sur la pédale (6), on fait tourner le bras (18) autour de son axe qui va tirer la corde (23) par le moyen du dispositif (17). Cela va entraîner la roue (15) et son axe (40) qui vont à leur tour faire tourner la roue (14), qui va entraîner le pignon fixé sur l'axe de la roue arrière de la bicyclette. C'est de cette manière que la bicyclette commence à avancer. Le pignon, qui est monté sur l'axe de la roue arrière, ne peut tourner qu'avec son axe ; ce qui veut dire qu'il tourne toujours avec la roue arrière dans les deux sens de mouvement. L'axe (40) est porté par les deux barres (16) et la poutre (4). Ces deux barres (16) sont fixées à deux roulements à billes. 2903959 2 Le bout arrière de la poutre (4) est fixé sur un roulement à billes, l'axe (40) est monté sur ses trois roulements à billes. La pièce (61) (voir dessin 7) est une tôle d'aluminium qui a une ouverture en forme de U à son extrémité inférieure, adaptée pour monter l'axe de la roue arrière dans cette ouverture. Cette tôle (61) est soudée à la tôle (27) qui est elle-même soudée à la barre (16). La tôle (62) a la même forme que la tôle (61). Elle est soudée à la petite barre (28) qui est soudée à la deuxième barre (16). Pour fixer la roue arrière de la bicyclette, on serre les deux écrous qui se trouvent sur son axe, de la même manière que sur la bicyclette classique (les roues avant et arrière sont similaires à celles de la bicyclette traditionnelle, de 16 pouces). Le nombre de tours effectués par les roues (15) et (14), avec chaque déplacement du bras (18) entre ces deux positions haute et basse, dépend de la position du dispositif (17) sur le bras (18). La corde (23) est fabriquée en tissu ou en plastique ou d'un mélange des deux, de forme plate, d'épaisseur de 1,5 mm et de largeur de 2 cm. Cette corde est fixée et enroulée sur la roue (15) (voir dessin 2). Le bras (18) est une tôle d'aluminium d'épaisseur de 4mm, il a un côté droit et l'autre en forme d'arc qui va garantir que les cordes (23) restent à peu près tendues dans le cas d'un changement de rapport de vitesses (expliqué dans le paragraphe suivant). Le côté, qui a la forme d'un arc, comporte des petites courbes le long du bras (18). Leur rôle est d'empêcher le dispositif (17) de glisser le long du bras (18) afin de minimiser les efforts transférés vers les câbles (25) et (26) du système de changement de rapport de vitesses (voir dessin 3). L'axe (71) du bras (18) est monté sur un roulement à billes fixé sur la barre (11). La barre (20) (de section cylindrique, de diamètre 10 mm et d'épaisseur de 1 mm) qui est articulée aux pièces (7) d'un côté, et sur le bout inférieur de la barre télescopique (Il) de l'autre, sert à contrôler la position des pièces (7) par rapport au bras (18) (voir dessin 8). La roue (15) est constituée d'un cylindre d'acier de diamètre extérieur de 42 mm, de hauteur de 62 mm et d'épaisseur de 3 mm. Ce cylindre est monté sur deux roulements à billes afin de tourner autour de l'axe (40) (de diamètre de 12 mm). Il est fermé des deux côtés par deux pièces d'acier en forme de rondelle plate, de diamètre extérieur de 36 mm, de diamètre intérieur de 16 mm et d'épaisseur de 4 mm, soudées par leurs bords extérieurs au cylindre (voir dessin 2 et 7). L'axe de rotation du cliquet (64) est fixé sur la roue (15). Le ressort (65) maintient le cliquet (64) dans sa position contre la roue (63). La roue à rochet (63) est soudée sur l'axe (40). 5 10 15 20 25 30 35 2903959 3 Quand la roue (15) tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, elle fait tourner son axe (40) (voir dessins 2, 7 et 8). Mais, quand elle tourne dans le sens inverse, elle tourne sans son axe (grâce à la roue à rochet (63) et au cliquet (64)) (voir dessin2). Les deux cordes (22), qui ont les mêmes caractéristiques que les cordes (23), sont fixées et enroulées sur les roues (15) d'un côté et sur la roue (21) de l'autre. Ces deux cordes (22) sont montées de telle manière que quand on pousse la pédale et qu'on fait tourner une des deux roues (15), l'autre roue (15) tourne dans le sens inverse, remettant sa pédale dans la position haute. La roue (21) est constituée d'un cylindre d'aluminium monté sur deux roulements à billes; elle tourne librement autour de son axe qui est le même axe que pour les deux pignons (67). Cet axe est monté sur les deux tôles (70) de manière qui lui permet d'effectuer son mouvement de rotation. Les tôles (70) sont soudées aux deux parties inférieures des barres (11) (voir dessin 7 et 8). Le changement du rapport de vitesses s'effectue par le déplacement de la roue qui se trouve au bout du dispositif (17) le long du bras (18) (voir dessin 3). Ce déplacement est réalisé au moyen des deux câbles (25) et (26), attachés au dispositif (17) à proximité de son bout. Le câble (25) tourne autour de l'une des deux roues (24) (qui sont fixées à l'extrémité du bras (18) et tournent sur le même axe) puis, est attaché à un bout de la chaîne (13). Le câble (26) tourne autour de la roue (60) puis autour de la deuxième roue (24) puis, il est attaché au deuxième bout de la chaîne (13) qui est montée sur le pignon (67). On peut tourner ce pignon par le moyen d'une manivelle (12) fixée sur l'axe de ce pignon. Le système de freinage de la bicyclette est un des systèmes utilisés actuellement. Les différentes étapes du pliage de la bicyclette : La bicyclette prend sa forme réduite en effectuant trois mouvements : - 1 . On tire la pièce cylindrique (3) vers le haut, ce que permet la partie haute (2) du guidon de prendre sa forme pliée, en tournant autour de son axe d'articulation avec la partie basse (voir dessin 4). La pièce (3) est un cylindre d'aluminium de diamètre de 4,5 cm, d'épaisseur de 2 mm et de hauteur de 16 cm. La pièce (2) est une barre télescopique ; ce qui permet le réglage de la hauteur du guidon. - 2 . On fait entrer les parties hautes des deux barres télescopiques (11) dans les parties basses après avoir enlever les deux taquets des ouvertures réalisées dans les deux parties. Il y a une ouverture dans la partie basse et plusieurs dans la partie haute, ce qui permet le réglage de la hauteur du siège. - 3 . On fait glisser la pièce (5) vers l'avant, le long de la poutre (4) jusqu'au guidon après avoir enlevé le taquet (19) (voir dessin 8 et 9) puis, on plie la poutre (4) deux fois, de telle sorte que la roue avant se trouve à côté et parallèle à la roue arrière (voir dessin 4) ; ainsi la bicyclette prend sa forme réduite. 2903959 4 La poutre (4) comporte trois parties articulées entre elles (voir dessin 9). Ce sont des barres d'aluminium de section rectangulaire 4 cm x 3 cm, d'épaisseur de 2 mm. Elle fait le lien entre le guidon et la roue avant (1) d'un côté et la partie arrière de la bicyclette de l'autre. 5 La pièce (5) est une barre d'aluminium de section rectangulaire 4,5 cm x 3,5 cm, d'épaisseur de 2 mm (voir dessins 8, 9 et 4). Les barres (11) portent la poutre (10) qui est soudée par ses deux extrémités aux deux barres (11) (voir dessins 1, 7 et 8). La barre (8) qui comporte plusieurs ouvertures est soudée à la poutre (10). 10 Le siège (9) de la bicyclette est monté sur la barre (66), de section U, qui comporte 3 ouvertures. On monte le siège avec sa barre (66) sur la barre (8) ; on peut glisser le siège vers l'avant ou l'arrière et choisir la bonne position en fixant le siège avec un taquet adapté dans les ouvertures des barres (8) et (66). Les deux barres (68) et (69) font le lien entre les deux barres télescopiques (11) et la poutre (4) (voir dessin 7). 15 Fonctionnement de l'accumulateur d'énergie : L'accumulateur d'énergie est un système mécanique simple, de poids approximatif de 4 kg (voir dessins 6, 10, 14 et 12). Il est constitué principalement des deux ressorts (30) et (31). Chacun de ces deux ressorts est constitué de plusieurs 20 ressorts spiraux. Chaque ressort spiral, d'épaisseur de 1 mm et de largeur de 5 mm, transfère les efforts au ressort suivant par une connexion entre leurs deux extrémités. La connexion se réalise en fixant une tôle d'épaisseur de 1 mm sur les deux extrémités des ressorts spiraux. Dans le cas de la connexion entre les extrémités intérieurs des ressorts spiraux, on a fait quelques connexions en montant les deux 25 extrémités intérieurs ensemble sur un roulement à billes pour que les ressorts ne frottent pas à l'axe (33). Le ressort (30), constitué de 10 ressorts spiraux, ainsi que le ressort (31), constitué de 11 ressorts spiraux, fonctionnent comme un seul ressort. Le ressort (31) est monté sur l'axe (33) d'un côté et sur la roue (34) de l'autre. Le ressort (30) est monté sur l'axe (33) d'un côté et sur la roue (35) de l'autre par 30 l'intermédiaire d'un cylindre (36). Les deux roues à rochet (34) et (35) sont montées sur des roulements à billes, qui sont montés sur l'axe (33). Le cylindre (36) est monté lui aussi sur un roulement à billes afin de tourner librement autour de l'axe (33). La chaîne (37) est montée sur la roue (38) (qui tourne librement autour de l'axe (33)) et sur un pignon fixé sur l'axe (40) (qui est soudé à l'axe (40)). 35 Les deux roues (34) et (35) comportent des ouvertures qui sont adaptées pour s'accrocher au cylindre (41). Celui-ci est équipé de dents de chaque côté. Le cylindre (41) (voir dessins 12 et 13) est monté sur la roue (38), de façon à permettre au cylindre, à la fois de tourner toujours avec la roue (38) et de glisser vers la gauche et la droite ; ce qui permet l'accrochage à l'une des deux roues (34) et (35). 5 10 15 20 25 30 35 2903959 -5 La roue (38) comporte des ouvertures qui sont adaptées au montage du cylindre (41) dans le but de faciliter son mouvement vers la droite et la gauche. La tôle (45) est soudée sur le roulement à billes (32) qui est fixé sur le cylindre (41). L'axe (33) est fixé au ressort (30) en un seul point, c'est à dire au bout intérieur du ressort spiral, qui se trouve à l'extrémité extérieur du ressort (30) (c'est le ressort spiral le plus à droite sur le dessin 12). Dans le cas du ressort (31), l'axe (33) est fixé aussi en un seul point sur ce ressort, c'est à dire au bout intérieur du ressort spiral qui se trouve à l'extrémité extérieur du ressort (31) (c'est le ressort spiral qui se trouve le plus à gauche sur le dessin 12). De plus, l'axe (33) tourne librement, (les roues (34), (35) et (38) sont montées sur des roulements à billes fixés sur l'axe (33)) ce qui lui permet de transférer les efforts entre les deux extrémités des ressorts (30) et (31), de telle manière à travailler comme un seul ressort (voir dessins 12, 10 et 6). L'axe (33) est porté par les trois barres (49), (42) et (43) ; chacune étant fixée sur un roulement à billes. Il est monté sur ces trois roulements à billes. La barre (49) est fixée à la poutre (4) (voir dessin 12 et 10). La roue (38) tourne toujours avec le pignon fixé sur l'axe (40). Le cylindre (41) peut prendre 3 positions : premièrement, il est accroché à la roue (34), deuxièmement, il se situe exactement au milieu des deux roues (34) et (35) et il ne les touche pas, troisièmement, il est accroché à la roue (35). Dans ce cas, le cylindre (41) fait tourner la roue (35) et le cylindre (36), qui fait se comprimer le premier ressort spiral entraînant le ressort (30). Celui-ci va faire tourner l'axe (33) qui va provoquer la compression du ressort (31). C'est ainsi que le système d'accumulation d'énergie se charge. La roue (35) tourne dans un seul sens (roue à rochet (35) et à cliquet (52)) (voir dessin 12). Les deux cliquets (53) et (52) des deux roues (34) et (35) sont articulés aux tôles (46). Les efforts, chargés dans le ressort, appliquent un moment de rotation sur la roue (34) (qui est aussi une roue à rochet (34) et à cliquet (53)). Pour libérer cette énergie, on met le cylindre (41) en première position. La tôle (45) (voir dessins 12 et 11) qui est soudée au roulement à billes (32) (monté sur le cylindre (41)) va pousser le cylindre (41), pour s'accrocher à la roue (34). Dans le même temps, la roue (54) (montée sur la tôle (45)) (voir dessin 11 et 12) va appuyer sur le cliquet (53) et libérer la roue (34), qui va tourner avec le cylindre (41). La roue (38) va transférer le mouvement au pignon monté sur l'axe (40), ce qui va faire tourner la roue (14) (voir dessin 12), transférant le mouvement vers la roue arrière de la bicyclette. Pour faire glisser la tôle (45) à droite et à gauche, on l'attache au câble (39) (le câble est soudé à la pièce d'acier (57) qui est soudée à la tôle (55) qui elle-même est soudée à la tôle (45)) (voir dessin 11). 5 10 15 20 25 30 2903959 6 Le câble (39) fait le tour des deux roues montées aux deux extrémités des tôles (46), puis le tour des deux roues montées aux deux extrémités des tôles (47). Puis les deux extrémités du câble (39) sont attachées à la tôle (48) (voir dessins 12 et 14), qui tourne autour de l'axe (58). Donc, en tournant la poignée (59) (qui est fixée sur la tôle (48)) on fait glisser la tôle (45). Pour que la tôle (45) glisse parallèlement aux tôles (46) on a équipé la pièce (55) (voir dessin 11) de bouts de forme cylindriques d'acier (56) qui glissent le long des ouvertures rectangulaires (51) des tôles (46). Les tôles (46) sont portées par les deux tôles (44) et la barre (50). Les tôles (44) sont fixées aux barres (42) et (43) de l'autre côté (voir dessin 14). La barre (50) est fixée sur la barre (49). Les deux tôles (47) sont fixées sur la poutre (4). En référence aux dessins annexés : le dessin 1 représente une vue de droite et une vue de l'arrière de la bicyclette, le dessin 2 représente une partie de la vue droite détaillée, le dessin 3 représente en coupe une partie de la bicyclette, illustrant le système de changement du rapport de vitesses et les deux roues (24) en détail, le dessin 4 montre deux vues de droite et de l'arrière de la bicyclette dans la position pliée, le dessin 5 montre la position de la bicyclette dans son enveloppe (pour avoir une hauteur minimum de cette enveloppe), le dessin 6 représente les deux vues de droite et de l'arrière de la bicyclette avec le système d'accumulation de l'énergie, le dessin 7 représente une vue de l'arrière de la bicyclette, le dessin 8 représente une vue de droite de la bicyclette, le dessin 9 représente une partie détaillée de la vue de droite montrant les articulations de la poutre 4 et sa relation avec la pièce 5, le dessin 10 représente la vue de l'arrière avec le système d'accumulation de l'énergie, le dessin 11 représente une partie détaillée du dessin 10 illustrant en détail une partie du système d'accumulation de l'énergie, le dessin 12 représente une partie de la vue arrière de la bicyclette, montrant le système d'accumulation de l'énergie plus détaillée, le dessin 13 représente la pièce (41) du système d'accumulation de l'énergie, le dessin 14 représente la vue de droite de la bicyclette avec le système d'accumulation de l'énergie. 5 10 15 REVENDICATIONS 1) Système de pédalage caractérisé en ce qu'il comporte les pièces (6), (7), (18), et (20), et qu'il comporte le dispositif (17), les roues (15) et (21), les cordes (23) et (22), les deux pièces (63) et (64) et du ressort (65). 2) Système de changement du rapport de vitesses caractérisé en ce qu'il comporte le dispositif (17), la roue (60), les deux roues (24), les câbles (25) et (26), la chaîne (13), le pignon (67) et la manivelle (12). 3) Le dispositif prévu pour plier la bicyclette caractérisé en ce qu'il comporte la barre (2) avec son articulation avec la partie basse du guidon, la pièce (3)., la poutre (4) avec ses articulations, la pièce (5), les deux barres télescopiques (11), et la poutre (10). 4) L'accumulateur d'énergie caractérisé en ce qu'il comporte les ressorts (30) et (31), les roues à rochet (34) et (35), les cliquets (52) et (53), la roue (38), la pièce cylindrique (41), les deux tôles (46) avec leurs deux roues et leurs deux ouvertures (51), et les deux tôles (47) avec leurs deux roues. Et qu'il comporte aussi le dispositif constitué des pièces (45), (55), (56), (57), le câble (39), l'axe (58), la tôle (48) et la poignée (59).