Brevet FR2933125A1 — publié le 20100101

La présente invention concerne un moteur à air comprimé principalement destiné à la motricité d'un véhicule de type cycle. Elle a pour objet d'améliorer les performances des moteurs décrits dans les demandes de brevets 0507570 et 0610707 du même auteur. La présente invention est un nouveau mécanisme plus simple que les mécanismes antérieurs et qui permet de réduire la consommation d'air comprimé par un meilleur calibrage des bulles d'air introduites dans le (ou les) cylindre (s), ce qui a pour effet d'augmenter l'autonomie d'un véhicule utilisant ce nouveau système moteur. Le dispositif selon l'invention est un moteur à impulsions motrices et à réarmement qui peut, soit fonctionner en continu après un enclenchement initial, soit être asservi à un autre moteur de mouvement s'il dispose d'un système d'asservissement approprié. Nous décrirons ci-dessous un système à un seul cylindre. Bien que plusieurs systèmes du même type puissent être accouplés à un même arbre moteur Le principe du dispositif selon l'invention est de faire agir le piston d'un cylindre de type vérin sur un levier qui actionne une roue dentée, comme par exemple la pédale et le plateau d'un pédalier de cycle. Ce plateau entraîne au moyen d'une chaîne un pignon monté, soit sur l'axe d'une roue motrice, soit sur un axe intermédiaire entraînant un arbre moteur. Nous appellerons cet axe l'axe moteur. Le pignon est muni d'un mécanisme roue libre, permettant de revenir en arrière sans entraîner l'axe moteur. La course du piston étant telle que l'angle parcouru par le levier est un angle (a) inférieur à 180 degrés. L'action du piston déplace la chaîne d'une longueur (L) variable suivant le diamètre du plateau. Elle donne une impulsion de couple à l'axe moteur. Pour réarmer le vérin afin qu'il puisse recevoir la prochaine impulsion, il suffit de munir l'une des parties mobiles, par exemple la chaîne de transmission, d'un ressort de rappel qui renvoie le piston dans la position armée de départ, par un mouvement arrière de l'ensemble plateau / pédalier. Pour rendre possible le retour en arrière du piston il faut laisser échapper l'air contenu dans le cylindre ; ceci est obtenu, par exemple, à l'aide d'un distributeur à commande à levier, dont la manette est déplacée par une tige rigide à deux butées activée par le mouvement du bras de pédalier permettant, dans une position, de faire entrer l'air dans le cylindre, et dans l'autre, de le laisser sortir librement. Le déclenchement de l'impulsion s'effectue au moyen d'un distributeur d'air comprimé à commande, par exemple, par bouton pression ne laissant passer l'air que dans la position enfoncée. Dans ce cas, le déclenchement peut être obtenu au moyen d'un marteau, solidaire de l'ensemble plateau / pédalier, de manière à frapper le bouton pression de commande. Le réglage de la rigidité du ressort de rappel va permettre à la fois de vaincre la résistance au réarmement et à donner la puissance et la fréquence de frappe du marteau. L'invention va maintenant être décrite en se référant, à titre d'exemple, à un mode de réalisation à un seul vérin. La figure 1 représente une vue de l'ensemble du dispositif Le dispositif montré sur la figure 1 représente un réservoir d'air comprimé (1) dont la sortie munie d'un détendeur (2) alimente un distributeur d'air comprimé (3) à commande par bouton / ressort comportant trois orifices 01, 02, 03, permettant de mettre en communication soit les orifices 01 û 02, soit les orifices 01 û 03, suivant qu'une pression est exercée ou non sur le bouton de 05 commande (4). Lorsque le bouton pression de commande (4) est en position appuyé, la liaison 01 - 02 est ouverte permettant à une bulle d'air comprimé entrant par 02 d'alimenter l'entrée (5) du vérin (6) au moyen du tuyau flexible (7). La tige de piston (8) de ce vérin agit sur le bras de levier (9) entraînant un plateau denté 10 (10) muni d'une chaîne (11) faisant la liaison avec un pignon denté (12) monté sur l'axe d'entraînement du moteur (13). Ce qui produit une impulsion motrice. Le déplacement de A vers B du piston entraîne un déplacement angulaire de A vers B du levier d'un angle (a) inférieur à 180 degrés, et un déplacement de A vers B de la chaîne de liaison sur une longueur (L). 15 Lorsque le bouton de commande (4) est relâché la liaison 01 û 03 est ouverte mais obturée à la sortie par un bouchon (14), emprisonnant l'air dans le flexible (7) de manière à laisser l'air comprimé contenu dans le vérin effectuer son travail de détente. Le pignon denté (12) est muni d'un système roue libre permettant à celui- 20 ci de tourner en arrière sans entraîner l'axe moteur (13). Un ressort de rappel (15) permet de réarmer le système en imprimant un mouvement de retour des positions B vers les positions A. Le réarmement n'est possible que si Fair peut s'échapper du cylindre pendant le retour de B vers A. Ceci est rendu possible grâce à un second 25 distributeur d'air (16) de type à levier, inséré sur la liaison flexible (7), dont le manche (17), comportant deux positions (a) et (b), est actionné par une tige rigide coulissante (18), à deux buttées (19) et (20), elle-même manoeuvrée par le bras de levier (9). Dans la position (a) le distributeur laisse passer l'air vers le vérin; dans la position (b) le distributeur laisse ressortir librement l'air provenant 30 du vérin. Pour que le système puisse fonctionner de façon continue il faut qu'un nouveau déclenchement provenant du bouton pression (4) puisse s'effectuer chaque fois que le système revient à sa position initiale A. Le dispositif comporte à cet effet, par exemple, un marteau (21) relié à l'ensemble levier (9) / plateau 35 (10), de manière à ce que le bouton de commande (4), frappé par le marteau, se mette en position appuyée lors que le système revient à la position A. La force du ressort (15) doit être suffisante pour provoquer un réarmement complet et provoquer un choc suffisant du marteau (21) afin qu'une nouvelle bulle d'air puisse être envoyée dans le cylindre. 40 D'autres systèmes de déclenchement et de commande actionnés par l'une quelconque des pièces participant au mouvement impulsion / réarmement peuvent être utilisés, qu'ils soient, mécaniques, électriques ou pneumatiques. On peut utiliser ce moteur comme moteur d'assistance à un autre moteur au moyen d'un système d'asservissement tel que, par exemple une impulsion de commande provenant du moteur donnant le mouvement et agissant sur le déclencheur (4) du distributeur d'air (3). Cette impulsion de commande pouvant être de nature, mécanique, électrique ou pneumatique. 05 Les paliers de rotation de l'ensemble levier (9) / plateau (10) et l'axe moteur (13) sont solidaires d'un châssis (22) servant à maintenir l'extrémité du vérin soutenu par une charnière (23) lui permettant de pivoter. Le châssis peut également servir d'ancrage au ressort (15). Plusieurs systèmes moteurs selon la présente demande de brevet 10 d'invention peuvent être accouplés sur le même axe moteur (13). REVENDICATIONS1 ù Moteur à air comprimé à piston agissant sous l'action d'un vérin (6), recevant une bulle d'air émise par un distributeur d'air comprimé (3) ; le piston (8) du vérin provoque la rotation d'un ensemble bras de levier (9) / plateau denté (10 ) entraînant par une chaîne (11) un pignon denté (12 ) muni de roue 05 libre qui engendre une impulsion de couple sur un axe moteur (13), caractérisé en ce que le mouvement provoqué par la détente de l'air soit suivi d'un mouvement de réarmement sous l'effet d'un ressort de rappel (15) permettant au piston de reprendre sa position d'origine alors qu'un marteau (21), solidaire de l'ensemble pédalier (9) / (10) actionne le bouton commande (4) du 10 distributeur d'air (3) lorsque le piston (8) revient à sa position de départ, permettant l'émission d'une nouvelle bulle d'air, donnant une nouvelle impulsion à l'ensemble mobile ; la purge du cylindre de vérin, réalisée lors du réarmement, est obtenue au moyen d'un second distributeur d'air (16) à levier dont le manche (17 ), actionné par une tige de liaison (18) solidaire du bras de levier (9), qui ouvre le circuit d'alimentation permettant à l'air de sortir. 15 2 ù Moteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que plusieurs moteurs monocylindre peuvent être accouplés sur le même arbre moteur. 3 ù Moteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les commandes de déclenchement des distributeurs d'air (3) et (16) puissent être actionnées par tout autre moyen, mécanique, électrique ou pneumatique. 4 ù Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes pouvant être asservi à un moteur de mouvement par une commande de type mécanique, électrique ou pneumatique. 20