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DISPOSITIF DE PROPULSION POUR CYCLE A PEDALES OU A MOTEUR ET CYCLE
POURVU DE CE DISPOSITIF.
La présente invention se rapporte à un dispositif de propulsion applicable aux cycles à pédales ou à moteuro
En vue de faciliter la propulsion d'un vélo on a déjà préconisé divers systèmes de changement de vitesse. Ainsi on connaît entre autre un système à changement de vitesse dans le moyeu et, dans lequel la variation de vitesse s'obtient par un ensemble à pignon balladeur. Il est aussi pré- conisé de munir la roue libre de pignons à dentures différentes et de faire sauter, en roulant, la chaîne d'un pignon à l'autre : c'est le système dit à dérailleur. D'autres systèmes prévoient un changement de vitesse dans le pédalier. Tous les systèmes actuels présentent des inconvénients rési- dant dans leur complexité ou dans leur efficacité réduites ceci les rend d'un usage limité.
La présente invention consiste en un dispositif de propulsion applicable à un cycle à pédales ou à moteur dans lequel l'effort moteur est exercé à l'extrémité de longs bras pivotant autour d'une articulation solidaire du cadre et dont l'autre extrémité agit sur le dispositif d'en- traînement du cycle.
Dans un exemple de réalisation utilisable sur un vélo ordinaire avec pignon au pédalier, il est prévu de placer l'articulation entre le pé- dalier et la roue arrière et au-dessus de la fourche horizontale portant cette roue. Les bras pivotent autour d'un arbre transversal monté sur des entretoises latérales solidaires du tube de selle et de la fourche horizon- tale. Ces bras-latéraux munis des pédales sont reliés aux manivelles du pédalier par des bielles coudées identiques c'est-à-dire que chaque bras est relié à la manivelle correspondante par une bielles
Suivant une particularité, les pédales se déplacent selon un mouvement alternatif en forme d'arc de cercle; il en est de même des points d'articulation des bielles aux bras.
Par l'intermédiaire des bielles cou-
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dées articulées aux bras et aux manivelles, le mouvement alternatif de va- et-vient des deux bras latéraux est transformé en mouvement circulaire c'est-à-dire que les manivelles tournent suivant un mouvement circulaire; elles commandent le pignon du pédalier dont le mouvement est transmis par chaîne au dispositif d'entraînement de la roue arrière.
Dans un autre mode de réalisation, le point d'articulation au cadre de chacun des deux bras latéraux portant les pédales est reporté en arrière de l'axe de la roue arrière. Deux pièces, une de chaque côté du cadre, prolongent ce dernier jusqu'au point d'articulation. Deux biel- les coudées identiques, une de chaque coté du moyeu, transmettent l'ef- fort moteur au moyen par l'intermédiaire de manivelles actionnant directe- ment le dispositif d'entraînement de la roue. Ici encore le mouvement alternatif des bras est transformé en mouvement circulaire des manivelles.
Suivant une autre variante d'exécution, les bras à pédales actionnent un secteur denté engrenant avec un pignon qui par une roue libre entraîne une roue dentée agissant sur un changement de vitesse commandant le moyeu. La roue dentée logée dans le moyeu porte sur son flanc deux dentures à nombres de dents différents et avec lesquelles viennent engrener deux pignons balladeurs montés sur un arbre transversal solidaire de l'arbre longitudinal sur lequel est monté un pignon engrenant avec une couronne den- tée solidaire du dit moyeu.
Le montage de la roue sur le cadre se fait, de préférence, par un dispositiT à broche. Les manivelles actionnées grâce aux bielles, par legs bras latéraux sont;, chacune, montées sur une pièce creuse tournante qui est solidarisée par une broche la traversant, avec le dispositif d'en- traînement du moyeu.
Une partie importante de l'invention réside aussi dans la forme particuluère du cadre du vélo qui est constitué uniquement par une entre- toise réunissant directement la tête à billes et l'arbre de la roue arrière.
Cette entretoise plane, en tôle emboutie, est double et porte le tube de selle.
D'autres particularités pourront apparaître dans la description suivante des dessins annexés, qui montrent à titre illustratif seulement, quelques modes de réalisation de l'invention.
La figure 1 est une vue schématique, partielle, en élévation latérale, montrant un dispositif suivant l'invention appliqué à un vélo avec pignon au pédalier ordinaire.
Les figures 2 et 3 sont des vues schématiques, partielles, en élévation latérale, montrant un dispositif suivant l'invention monté à la roue arrière.
La figure 4 est une vue schématique, en élévation, d'un vélo avec dispositif de propulsion suivant l'invention.
La figure 5 est une vue schématique9 partielle, en coupe longi- tudinale, à travers un moyeu avec changement de vitesse suivant l'invention.
La figure 6 est une vue schématique, partielle en coupe longitu- dinale, montrant un dispositif suivant l'invention avec broche de fixation de la roue arrière.
Dans les dessins, ne sont représentés que les éléments nécessai- res à la compréhension de 1-'invention; de plus; les mêmes chiffres de réfé- rence se rapportent à des éléments analogues.
La réalisation de la figure 1 se monte aisément sur un vélo pour vu, de façon connue, d'un pignon à l'endroit du pédalier. Dans ce cas, les pédales ordinaires sont enlevées des manivelles 8 et remplacées par des pi- vots, non montrés, auxquels s'articulent les bielles coudées identiques 9, articulées aux dites manivelles 8 et à deux bras latéraux 6 terminés,par les pédales 7. L'extrémité arrière de chacun de ces bras 6 est montée de manière à pivoter sur un arbre transversal, perpendiculaire au plan du cadre
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du vélo., et apparaissant en 5. Cet arbre 5, fixé au tube de selle 2 et à la fourche arrière inférieure 3 par les potences 4, porte donc un bras pivo- tant 6 à chacune de ses extrémités situées de part et d'autre du cadre.
L'effort moteur appliqué aux pédales 7 fait pivoter alternativement les bras 6 autour de l'arbre 5 ; ce mouvement alternatif des bras 6 est trans- formé par l'intermédiaire des bielles coudées 9 en un mouvement circulaire des manivelles 8 qui commandent de façon connue le pignon 10 actionnant par la chaîne 11 le dispositif d'entraînement de la roue arrière non figu- rée.
La figure 2 montre l'application du dispositif directement à l'arrière du vélo. Dans ce casle cadre est prolongé de chaque côté du moyeu par une pièce telle que 12 au bout de laquelle est articulé en 12' le bras 6 c'est-à-dire que chaque bras latéral 6 pivote en 12' autour d'une pièce 12 fixée au cadre dont la fourche arrière supérieure est figurée en 3' et la fourche inférieure est montrée en 3. Le mouvement alternatif de pivotement se transmet des bras aux billes coudées 9 puis aux manivelles 8 entraînant directement le moyeu, par exemple par un dispositif qui sera décrit plus loin.
La figure 4 montre un vélo suivant l'invention pourvu d'un dispositif de propulsion. Le vélo est constitué essentiellement par un ca- dre qui, suivant une caractéristique, est formé par une double poutre 16 en tôle emboutie à laquelle sont fixés la tête à billes 17 et le tube de selle 2. Cette poutre 16 réunit directement la tête à billes et le moyeu arrière.
Dans le plan vertical longitudinal de la poutre 16 est monté un balancier 19 pivotant en 19'. A ce balancier sont articulées les tiges 20 de rappel des bras latéraux 6 dont 1-'extrémité arrière est articulée sur le pivot 22 au cadre 16. Sur l'extrémité arrière des bras 6 est calé un arbre non montré pivotant autour de 22 et portant le levier coudé 23 qui agit sur les leviers 21, 21', portant le secteur denté 24 tournant autour de l'articulation 24' et engrenant avec le pignon 25 monté sur l'arbre arrière (figure 3).
Ce pignon 25 entraîne la roue 26 par un dispositif à galets 25' monté sur roulement dans le moyeu 35, et portant sur son flanc deux dentures - figurées en 27 et 28 (figure 5). Les pignons balladeurs 29 et 30 sont mon- tés sur l'arbre transversal 31. Celui-ci est fixé par exemple par le té ' 31' sur l'arbre longitudinal 32 portant un pignon 33 engrenant avec la couronne dentée 34 fixée au moyeu 35. Les pignons balladeurs 29 et 30 sont amenés en contact avec l'une ou l'autre des dentures 27 ou 28 par un système connu non montré et comprenant, par exemple, une fourchette soumise à l'ac- tion d'un câble de traction commandé par un levier monté sur le cadre.
Dans la figure 5, on n'a représenté que la moitié du moyeu; un dispositif analo- gue à celui qui vient d'être décrit est monté dans chacune des extrémités du moyeu. Chacun de ces dispositifs est entraîné par un bras 6 correspon- dant.
La figure 6 représente partiellement un système de montage à broche suivant l'invention pour l'entraînement du moyeu de la roue. Dans.... le moyeu 35 où est, par exemple, logé un changement de vitesse tel que celui qui vient d'être décrit, se trouve l'arbre longitudinal 32 terminé par le disque 38 monté sur roulement à billes 39. Ce disque 38 porte un pont 40.
Sur le cadre 16 est fixée la tige creuse 42 terminée par le plateau 43 por- tant des ergots 44 pénétrant dans des logements correspondants ménagés dans le pont 40. Sur cette tige 42 est calée la manivelle 8 entraînée par une buelle et un bras comme indiqué ci-dessus La tige creuse 42 tourne dans un roulement à galets 46. La broche filetée 47 pourvue d'un épaulement 47' se visse dans le pont 40 et solidarise l'ensemble. Le mouvement des bras 6 se transmet par les bielles coudées à la manivelle 8, à la tige 42, au pont 40, au disque 38 et au moyeu 35, par exemple, par le système représen- té dans la. figure 5 et décrit ci-avant.
Dans une variante de ce dispositif on monte une roue libre à
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galets directement sur la tige creuse portant la manivelle; dans ce cas l'ar- bre commande directement une couronne dentée entraînant le moyeu.
REVENDICATIONS.
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1. Dispositif de propulsion pour cycle à pédales ou à moteur, caractérise en ce que l'effort moteur est appliqué à l'extrémité antérieure de bras oscillant autour d'une articulation solidaire du cadre et commandant le moyen d'entraînement de la roue arrière.
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PROPULSION DEVICE FOR PEDAL CYCLE OR MOTOR AND CYCLE
PROVIDED WITH THIS DEVICE.
The present invention relates to a propulsion device applicable to pedal or motor cycles.
In order to facilitate the propulsion of a bicycle, various gear change systems have already been recommended. Thus, among other things, a system with speed change in the hub is known, in which the speed variation is obtained by a sliding pinion assembly. It is also recommended to equip the freewheel with sprockets with different teeth and to make the chain jump from one sprocket to another while rolling: this is the so-called derailleur system. Other systems provide for a gear change in the crankset. All the current systems have drawbacks residing in their complexity or in their reduced efficiency, which makes them of limited use.
The present invention consists of a propulsion device applicable to a pedal or motor cycle in which the driving force is exerted at the end of long arms pivoting around a joint integral with the frame and the other end of which acts on the cycle drive device.
In an exemplary embodiment which can be used on an ordinary bicycle with a pinion at the crankset, provision is made to place the articulation between the crankset and the rear wheel and above the horizontal fork carrying this wheel. The arms pivot around a transverse shaft mounted on side struts integral with the seat tube and the horizontal fork. These side arms equipped with pedals are connected to the cranks of the crank by identical bent rods, that is to say that each arm is connected to the corresponding crank by a rod.
According to a feature, the pedals move in a reciprocating motion in the form of a circular arc; the same applies to the points of articulation of the connecting rods to the arms.
Via the connecting rods
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of articulated arms and cranks, the reciprocating back and forth movement of the two side arms is transformed into circular motion, that is to say that the cranks rotate in a circular motion; they control the pedal pinion, the movement of which is transmitted by chain to the rear wheel drive device.
In another embodiment, the point of articulation to the frame of each of the two lateral arms carrying the pedals is postponed to the rear of the axis of the rear wheel. Two pieces, one on each side of the frame, extend the frame to the point of articulation. Two identical bent links, one on each side of the hub, transmit the engine force by means of cranks directly actuating the wheel drive device. Here again the reciprocating movement of the arms is transformed into a circular movement of the cranks.
According to another variant embodiment, the pedal arms actuate a toothed sector meshing with a pinion which by a freewheel drives a toothed wheel acting on a change of speed controlling the hub. The toothed wheel housed in the hub carries on its side two toothings with different numbers of teeth and with which come into mesh two ballading pinions mounted on a transverse shaft integral with the longitudinal shaft on which is mounted a pinion meshing with a toothed ring gear integral with said hub.
The assembly of the wheel on the frame is preferably done by a pin device. The cranks actuated by means of the connecting rods, by legs side arms are ;, each mounted on a rotating hollow part which is secured by a spindle passing through it, with the device for driving the hub.
An important part of the invention also resides in the particular shape of the frame of the bicycle which is constituted solely by a spacer directly joining the ball head and the shaft of the rear wheel.
This flat spacer, in stamped sheet metal, is double and carries the seat tube.
Other features may appear in the following description of the appended drawings, which show by way of illustration only, some embodiments of the invention.
FIG. 1 is a schematic, partial view in side elevation showing a device according to the invention applied to a bicycle with a pinion to the ordinary crankset.
FIGS. 2 and 3 are schematic partial views in side elevation showing a device according to the invention mounted on the rear wheel.
FIG. 4 is a schematic view, in elevation, of a bicycle with a propulsion device according to the invention.
Figure 5 is a partial schematic9 view, in longitudinal section, through a hub with gear change according to the invention.
FIG. 6 is a schematic view, partial in longitudinal section, showing a device according to the invention with a rear wheel fixing pin.
In the drawings, only those elements necessary for an understanding of the invention are shown; Furthermore; the same reference figures relate to similar items.
The embodiment of Figure 1 is easily mounted on a bicycle for seen, in a known manner, a pinion at the location of the crankset. In this case, the ordinary pedals are removed from the cranks 8 and replaced by pins, not shown, to which are articulated the identical bent connecting rods 9, articulated to the said cranks 8 and to two side arms 6 terminated, by the pedals 7 The rear end of each of these arms 6 is mounted so as to pivot on a transverse shaft, perpendicular to the plane of the frame.
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of the bicycle., and appearing at 5. This shaft 5, fixed to the seat tube 2 and to the lower rear fork 3 by the stems 4, therefore carries a pivoting arm 6 at each of its ends located on both sides. other of the frame.
The motor force applied to the pedals 7 causes the arms 6 to pivot alternately around the shaft 5; this reciprocating movement of the arms 6 is transformed by means of the bent connecting rods 9 into a circular movement of the cranks 8 which control in a known manner the pinion 10 actuating the chain 11 the drive device of the rear wheel (not shown). ree.
Figure 2 shows the application of the device directly to the rear of the bicycle. In this case the frame is extended on each side of the hub by a part such as 12 at the end of which the arm 6 is articulated at 12 ', that is to say that each lateral arm 6 pivots at 12' around a part 12 fixed to the frame, the upper rear fork of which is shown at 3 'and the lower fork is shown at 3. The reciprocating pivoting movement is transmitted from the arms to the bent balls 9 then to the cranks 8 directly driving the hub, for example by a device which will be described later.
FIG. 4 shows a bicycle according to the invention provided with a propulsion device. The bicycle is essentially constituted by a frame which, according to one characteristic, is formed by a double beam 16 of stamped sheet metal to which are fixed the ball head 17 and the seat tube 2. This beam 16 directly connects the head to balls and rear hub.
In the longitudinal vertical plane of the beam 16 is mounted a pendulum 19 pivoting at 19 '. To this balance are articulated the return rods 20 of the lateral arms 6 of which 1-rear end is articulated on the pivot 22 to the frame 16. On the rear end of the arms 6 is wedged a shaft not shown pivoting around 22 and bearing the angled lever 23 which acts on the levers 21, 21 ', carrying the toothed sector 24 rotating around the articulation 24' and meshing with the pinion 25 mounted on the rear shaft (FIG. 3).
This pinion 25 drives the wheel 26 by a roller device 25 'mounted on a bearing in the hub 35, and bearing on its side two toothings - shown at 27 and 28 (Figure 5). The balladeurs pinions 29 and 30 are mounted on the transverse shaft 31. The latter is fixed for example by the tee '31' on the longitudinal shaft 32 carrying a pinion 33 meshing with the toothed ring 34 fixed to the hub 35 The balladeurs gears 29 and 30 are brought into contact with one or the other of the teeth 27 or 28 by a known system not shown and comprising, for example, a fork subjected to the action of a cable. traction controlled by a lever mounted on the frame.
In Figure 5, only half of the hub has been shown; a device similar to that which has just been described is mounted in each of the ends of the hub. Each of these devices is driven by a corresponding arm 6.
FIG. 6 partially shows a spindle mounting system according to the invention for driving the hub of the wheel. In .... the hub 35 where, for example, a speed change such as that which has just been described is housed, there is the longitudinal shaft 32 terminated by the disc 38 mounted on a ball bearing 39. This disc 38 carries a bridge 40.
On the frame 16 is fixed the hollow rod 42 terminated by the plate 43 carrying lugs 44 penetrating into the corresponding housings made in the bridge 40. On this rod 42 is wedged the crank 8 driven by a log and an arm as shown. above The hollow rod 42 rotates in a roller bearing 46. The threaded spindle 47 provided with a shoulder 47 'is screwed into the bridge 40 and secures the assembly. The movement of the arms 6 is transmitted by the bent connecting rods to the crank 8, to the rod 42, to the bridge 40, to the disc 38 and to the hub 35, for example, by the system shown in the. Figure 5 and described above.
In a variant of this device, a freewheel is mounted to
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rollers directly on the hollow rod carrying the crank; in this case the shaft directly controls a toothed ring driving the hub.
CLAIMS.
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1. Propulsion device for pedal or motor cycle, characterized in that the driving force is applied to the front end of the oscillating arm around a joint integral with the frame and controlling the drive means of the rear wheel .