Brevet FR2912372A1 — publié le 20080815

. L'invention détaille deux moyens d'augmenter la force nécessaire pour la propulsion des bicyclettes en supprimant la chaine unique. Celle-ci est remplaçée par une double transmission agis sant de chaque côté,-à l'extérieur et à l'intérieur de la fourche arrière et des courroies crantées engrènent avec. des poulies dentées, de diamètre approprié et de méme pas. De plus un apport de travail récupéré est apporté. par deux volants régulateurs. Depuis que le véloçipède a été imaginé, il aété c:onstam ment amélioré, mais notre vélo actuel fait toujours subir une fatigue partiellement inutile et qui peut ètre évitée. Deux causes sont à considérer 1) La première : le système bielle-manivelle, outre ses pertes angulaires connues, en permettant le déplacement du cycliste et de sa machine, le contraint à effectuer un travail supplémentaire pour remonter le poids des jambes et des chaussures déjà incluses dans le transport avec en plus que ces dernières masses étant dans la zone négative du système sont à l'extrémité d'un bras de levier devenu résistant. La seconde cause ne se voit pas mais elle se devine : la traction du vélo se fait en continu et toujours dans le méme sens positif par la force alternée des jambes. Si dans le boitier du pédalier l'inévitable et trés légère perte existante n'est die surtout que par le porte-à- faux des bielles opérant sur un môme axe, il n'en n'est pas de méme pour la roue arrière tirée sur le seul côté droit; la souplesse des rayons, la masse d'air comprimée dans le pneu, surtout la vitesse obtenue permettent de maitriser un déplacement qui irait volontiers sur la gauche et ne le fait pas car l'effort n'est fait que par les muscles et que le cycliste ne s'en rend pas compte. Cependant les lois de la physique en mécanique sont à observer partout car en comparant, toutes proportions gardées, les efforts rencontrés dans les ateliers d'entretien du matériel ferroviaire par les réparateurs lorsqu'ils doivent faire bouger une locomotive avec deux leviers multiplicateurs de force il faut bien constater que la maneuvre est plus rapide et plus légère en agissant sur chaque côté en méme: temps plutôt que de grouper la totalité du travail sur un seul. Nous retrouvons le cas de la bicyclette. La chaine apporte elle aussi ses nuisances: graissage .... rapidement inopérant des rouleaux sur leurs fourrures et entre les plaques, lubrification encore moindre à l'intérieur de ces fourrures sur les axes et en plus un poids respectable dû à la densité de l'acier. Le moyen proposé,quisupprime la chaine unique, la remplace par quatre courroies crantées de même longueur deux par deux,, voire les quatre semblables, selon les nouvelles caractéristiques obtenues par cette transmission encore inconnue avec cette définition que sur chaque côté du cadre il y en a une à l'extérieur des fourches et une autre à l'intérieur de ces fourches. Ceci entraine, sans modifier les dimensions du cadre, l'apport solidaire d'une plaque de maintient dans laquelle est usinée une partie évidée où vient se loger une cage à roulement, bloquée aprés que la tension de la courroie extérieure aye été effectuée. Chaque branche de manivelle a sa propre poulie remplaçant le plateau denté pour chaine qui se trouvait sur la droite du vélo. Elle fait multiplicatrice de transmission en commandant sa petite poulie réceptrice, clavetée et bloquée par son alésage sur un axe de transfert qui au délà de la cage à roulement est rendu solidaire d'une poulie intérieure et intermédiaire assistée d'un volant. Cette poulie, plus où moins multiplicatrice, commande sa propre poulie réceptrice: bloquée sur sa propre roue libre, ayanp conservé ses dents pour chaine et permettant ainsi l'entraînement de la roue. Il y a trés peu de changement à opérer sur un cycle: 1) L'axe du pédalier n'est modifié que sur ses longueurs d'as- semblage pour chaque côté qui reçoivent une même bielle manivelle sur laquelle vient s'atteler un plateau poulie plateau porteur de dents pour chaine. 2) Le moyeu de la roue arrière conserve son emplacement fileté à droite pour recevoir une poulie ancrée. sur une roue libre classique, mais le côté gauche est fileté à gauche pour ètre nanti d'une. poulie accrochée sur une :roue libre filetée à gauche, 3) Les dimensions à donner,sur le diamètre, aux cages à roule-ment, concordent avec celles des boitiers à billes de pédalier et l'écart des tubes de fourche permet une largeur suffisante pour admettre l'axe de transfert qui est pourvu à chacune de ses extrémités d'une poulie. Ils peuvent aussi ètre graissés à vie. 4o 4) La tension des courroies internes est effectuée de la même façon que la tension d'une chaine. La figure 1 montre le côté gauche du cadre (C), exactement identique au côté droit. La partie (ST) est la modification absolue à apporter faisant corps avec le dessus de la fourche du dessous de l'arrière du cadre. et se rattache au tube de fourche supérieur. Elle est usinée d'un évidement (E) permettant un dé-placement pour le montage de la cage à roulement, non représentée ici, et qui est au moins égal a une fois et demie le pas de la courroie. La tension convenable est opérée à l'aide d'une vis (1), assistée d'un contre écrou. La flèche, tout en haut à gauche, donne le sens positif de rotation qu'apporte la pression du pied sur la pédale (P) du bras manivelle (2), solidaire de la poulie dentée (5) faisant plateau d'entraînement; Ce bras manivelle est toujours fixé de. la même façon sur l'axe (3) du boit.ier pédalier (4) que sur une bicyclette. Cette poulie actionne par la courroie crantée extérieure (6), en gros trait pointillé, la petite poulie extérieure (.7) clavetée et serrée sur son axe de transfert (14), lequel s'ajuste dans l'alésage interne (E)du roulement prisonnier de sa cage, passe ainsi à l'intérieur de. la fourche et est solidaire de la poulie intérieure (,8) s'ajustant avec le moyeu du volant (9) sur l'axe (14). La courroie crantée intérieure (10.), en gros pointillé, est montée du côté du tube de la fourche, le volant l'a séparant des rayons de façon à animer la poulie (11) et entrainer la roue (13) serrée. sur son axe (.12). Ceci est. plus visible sur la figure 7. La poulie plateau (5) et le volant ont chacun une zone (Z) où l'action du travail est la plus réduite, voire nulle, lorsque la bielle (2) et le centre de gravité du balourd (B-1) du volant se trouvent respectivement sur les axes verticaux (V) et (V'). Une mise au point est à faire avec le maximum de soins comme pour un moteur thermique. La bielle (2) doit ètre passée sur le côté gauche de l'axe (V), selon un angle alpha à déterminer et se trouver sur l'axe (Z P) alors que l'axe vertical du volant est à positionner de la valeur d'un angle alpha', également à déterminer, en retard sur la droite de l'axe (V') pour ètre plaçé sur l'axe (Z V). Pour ètre parfaite et continue cette mise au point doit observer un rapport de multiplication des poulies donnant un 40. chiffre impair, comme _résultat, par la diviéibn du nombre de . 4 dents du plateau (5) par celui de la petite poulie (7); par exemple 10.8/36= 3. Ce rapport donne au centre de gravité du balourd (B 1) du volant l'assurance de la meilleure action centrifuge car lorsqu'il y a un risque de ralentissement les points (B 2) et. (B 3) se trouvent dans les zones frontières de l'épuisement de l'énergie cinétique centrifuge et la reprise se fait sans aucun affaiblissement. Un carter de protection entre jambes et courroies est iris-tallé de chaque côté. Ils ne sont indiqués dans aucun plan. La figure 2 montre le profil de la cage à roulement pour le transfert de la transmission à l'intérieur de la fourche. La collerette (15) positionne la limite des courroies, externe et in-terne et, est serrée fortement sur la plaque (S T). La figure 3 caractérise l'axe (14) dont l'extrémité finale xx (16) est filetée pour pouvoir serrer par un écrou rendu indéserrable la poulie extérieure (7), de la figure 1, rainurée intérieurement pour s'adapter sur le clavetage exécuté aux mêmes normes sur la partie. (17) du dit axe. Le repère (,18) est la portion s'ajustant avec précision dans la cage intérieure du roule- ment et se prolonge, avec la même précision pour recevoir la poulie intérieure (8), figures 1 et 6,et le noyau (19) de même masse. que le volant (9) de la figure 5. La butée (21), de même masse que l'axe termine celui-ci et permet le blocage de la mise au point. La figure 4 montre un assemblage cylindrique constitué de trois pièces. La pièce (A), en acier, est destinée à ètre sertie dans la poulie (8), en aluminium de la figure 6, avec la précision nécessaire pour éviter une dissonance dans l'accord de la mise au point. La seconde partie de l'assemblage est constitué de deux demie pièces (B/B), en acier, usinées ensemble pour obtenir le le cône de 10 à 12 repéré (23e25) devant ètre introduit dans la pièce (M. Ces mêmes repères font voir en vue de côté, la façon dont cette pièce, est usinée; La coupe sur le diamètre, vue enr (Bill) doit ètre aussi réduite que possible afin d'ètre positionnée sans jeu sur le noyau (19w) du volant, (:9) de la figure 5. Une rondelle amovible (20) sépare la poulie du volant et son épaisseur provoque le serrage poulie volant en appuyant sur la grande surface de la pièce fendue, du vide restant sur .... le fond entre le noyau (19vC,) et la pièce sertie (8'W de la poulie. (8). La figure 7, en vue de dessous, détaille que pour un volant (9) d'un certain diamètre, qu'il reste trés peu de place pour, d'un coté, garder un écart suffisant afin de ne pas toucher les rayons et de l'autre coté observer le même espace pour ne pas toucher la courroie interne (10). Sur cette figure se situe le boitier pédalier (4), son axe (3), le cadre (C), les poulies dentées des plateaux pédaliers(5) 10" les courroies extérieures (6), les poulies (7), les collerettes des cages à roulement (15), en hachuré, les axes (14), les butées (21) des volants (9), les poulies intérieures (8), les poulies réceptrices (11), le moyeu de roue (26), son axe (12), le fuseau (27) dessiné par les rayons, la jante (28) et le pneu 15 x-(29) qui sont plaçés sur l'axe (.30). Pour obtenir une: machine convenable il convient d'observer les conditions de montage fournies par les fabricants des courroies crantées et particulièrement celles relatives au nombre de dents en prise. pour le rapport des poulies extérieures. Le choix 20 du pas des courroies, leurs largeurs et leurs alignements n'ont rien à envier aux chaires de transmissions jusqu'ici employées. Enfin les volants ne doivent pas ètre assimilés à des moteurs de route, cela deviendrait plus nuisible qu'utile puis,-qu'ils ne. peuvent pas ètre montés en roue. libre, l'apport du 25 travail fourni par leurs rotations-doit ètre inférieur à la, moyenne de. celui qui est.apporté . Ce problème est facilement résolu: il suffit de rendre le balourd réglable en perçant un trou dans son centre de gravité, de continuer vers le centre du volant selon une courbe parabo-30. tique-par une lumière où peut ètre serré un boulon. Cette façon de faire est une seconde personnalisation du vélo qui l'est déjà par le réglage de la hauteur entre selle et pédales. Ce. système, bien étudié, ne peut que faire apprécier encore davantage la bicyclette et la rendre plus indispensable dans les 35 moyens de déplacements économiques avec la garantie d'une indépendance totale sur le plan énergétique. 6 Revendications 1. Dispositif utilisant au maximum l'énergie de la force physique nécessaire pour actionner le système bielle manivelle de la bicyclette, caractérisé en ce que la chaîne d'entraînement et son plateau denté sont remplaçés par deux fois deux transmis- sions opérées par des poulies, pour, et par des courroies cran- - tées, situées à droite et à gauche du cadre, à l'extérieur pour la première, à l'intérieur de la fourche arrière pour la seconde. Deux poulies plateaux (5) activent chacune de leur côté, par les courroies (6), les poulies réceptrices (7), clavetées sur leur axe(14). Ceux-ci sont ajustés dans l'alésage d'un roulement logé dans une..cage(15) plaçée dans la partie évidée (E) de la surface de transfert (S T), ét, à l'intérieur de la fourche font mouvoir leur propre poulie multiplicatrice (8) faisant corps chacune ee avec un volant(9). Les courroies (10), mettent en route leur poulie réceptice (I1), leur revenant, qui agissent en même temps, soit en fontion de traction, soit en fonction de roue libre, sur chaque côté du moyeu (26) de la roue arrière. 2) Dispos"itif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (14) est usiné à une extrémité d'une partie filetée (16) suivi d'un emplacement rainuré (17) puis d'une zone parachevée (18); il se termine par une épaule (21). 3) Dispositif, selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque surface de transfert (S T) est complétée par une vis de réglage (1) assistée d'un contre-écrou. 4) Disposif, selon. les- revendications -192 ét 3, caractéri- sé en ce que le noyau (19) du volant (9) reçoit une rondelle (20), appuyant sur la face latérale (B/B) de la pièce conique et fendue (25) qui s'adapte dans l'intérieur, de même conicité (8 ), de la pièce (A), repérée (22). Le diamètre extérieur de celle-ci se 30 loge en partie dans l'intérieur de la poulie (8). 5) Dispositif, selon les revendications 1,2 et 4, caractéri- sé en ce que le centre du balourd (B-1) du volant (9) est perçé d'un trou, prolongé par une rainure allant de la périphérie du volant vers son centre en suivant une courbe parabolique où est 35 plaçé un boulon. 6) Dispositif, selon les revendications préçédentes prises dans leur ensemble, caractérisé en ce qu'un carter de protection des jambes et des vêtements est plaçé de chaque côté du cadre,