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FR2583369A1 - Land vehicle with human propulsion such as a streamlined tricycle - Google Patents

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FR2583369A1
FR2583369A1 FR8509000A FR8509000A FR2583369A1 FR 2583369 A1 FR2583369 A1 FR 2583369A1 FR 8509000 A FR8509000 A FR 8509000A FR 8509000 A FR8509000 A FR 8509000A FR 2583369 A1 FR2583369 A1 FR 2583369A1
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Abstract

The invention relates to land vehicles with human propulsion. In particular it relates to a land vehicle with human propulsion of the type in which one or more wheels are driven by means of a pedal box actuated by cranks connected to a pair of pedals actuated by the legs of the user and in which the pedals are arranged in front of the user who is seated in a chair in a semi-lying position, resting against the backrest of the chair, characterised in that the said pedal box 8, 9 is arranged behind and below the backrest of the said chair 4 and the free ends of the cranks are connected by connecting rods 7 to the said pedals 5 which are mounted in such a manner that they can perform linear displacements in a direction substantially parallel to the longitudinal axis of the vehicle. It applies in particular to streamlined bicycles and tricycles.

Description

La présente invention concerne un véhicule terrestre à propulsion humaine du type dans lequel l'une ou plusieurs roues sont entraînées par l'intermédiaire d'un pédalier actionné par des manivelles reliées à une paire de pédales actionnées par les jambes de ltutilisateur et dans lequel les pédales sont disposées devant l'utilisateur qui se trouve assis sur un fauteuil en position semi-couchée appuyé sur le dossier du fauteuil. The present invention relates to a human-powered land vehicle of the type in which one or more wheels are driven by means of a crankset actuated by cranks connected to a pair of pedals actuated by the legs of the user and in which the pedals are arranged in front of the user who is seated on a chair in a semi-reclining position supported on the back of the chair.

De tels véhicules sont connus et depuis quelques années distribués sur le Marché notamment par les sociétés allemandes KALKHOFF et UNION
FRONDENBERG et encore par l'américain Bob REDMAN sous la dénomination "VECTOR"* Dans ces cas, il s'agit le plus souvent de tricycles carénés à pédalage couché. Le carénage aérodynamique est utilisé pour réduire la résistance de l'air à l'avancement du vehicule. La position couchée de l'utilisateur a été d'abord choisie pour cette même raison.Mais, très vite, on a constaté que la puissance développée en position couchée en pedalant sensiblement en direction horizontale, est considérablement plus grande que celle développée par un cycliste en position classique, assis sur une selle en pédalant vers le bas
Ces constructions connues vise une plus grande vitesse de déplacement, un meilleur rendement de l'effort fourni par l'utilisateur et un meilleur confort pour ce dernier.Such vehicles are known and for a few years distributed on the Market in particular by the German companies KALKHOFF and UNION
FRONDENBERG and again by the American Bob REDMAN under the name "VECTOR" * In these cases, they are most often faired tricycles with recumbent pedaling. The aerodynamic fairing is used to reduce the resistance of the air to the advancement of the vehicle. The lying position of the user was first chosen for the same reason. But very quickly, it was found that the power developed in the lying position while pedaling substantially in the horizontal direction, is considerably greater than that developed by a cyclist. in the classic position, sitting on a saddle while pedaling down
These known constructions are aimed at greater speed of movement, better efficiency of the effort provided by the user and better comfort for the latter.

La Société allemande NSU a également développé un bicycle motorisé à position coucheequi comporte un carénage d'unetrès faible largeur. Ce carénage permet de réduire encore la résistance de l'air mais il s'est montré trop sensible au vent latéral. The German company NSU has also developed a motorized bicycle in a layered position which has a very narrow fairing. This fairing makes it possible to further reduce the resistance of the air, but it has been shown to be too sensitive to lateral wind.

Dans tous ces dispositifs véhicules connus , le disque ou roue à manivelles munies de pédales est disposé à l'avant du véhicule et l'effort développé est renvoyé par une transmission à chaine à la ou aux roues arrieres du véhicule . Cette disposition s'oppose à l'amélioration des caractéristiques aérodynamiques du véhicule en vue de réduire la résistance de 1 air car elle ne permet pas de réduire la hauteur au-dessus du sol de la partie avant du véhicule. In all these known vehicle devices, the disc or crank wheel fitted with pedals is disposed at the front of the vehicle and the force developed is returned by a chain transmission to the rear wheel or wheels of the vehicle. This provision is opposed to the improvement of the aerodynamic characteristics of the vehicle with a view to reducing the resistance of the air since it does not make it possible to reduce the height above the ground of the front part of the vehicle.

La présente invention a pour objet de concevoir un véhicule du type décrit di-dessus permettant encore d'améliorer les caractéristiques aérodynamique du carénage, le rendement de l'effort et le confort de l'utilisateur. The object of the present invention is to design a vehicle of the type described above which further improves the aerodynamic characteristics of the fairing, the efficiency of the effort and the comfort of the user.

Suivant la présente invention, ledit pédalier est disposé derrière et au-dessous du dossier dudit fauteuil et les extrémités libres des manivelles sont reliées par des bielles auxdites pédales qui sont montees d'une manière telle qu'elles peuvent effectuer des déplacements linéaires dans une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du véhicule. According to the present invention, said crankset is arranged behind and below the back of said chair and the free ends of the cranks are connected by connecting rods to said pedals which are mounted in such a way that they can effect linear movements in one direction substantially parallel to the longitudinal axis of the vehicle.

Grâce à cette structure, selon l'invention, on peut considérablement réduire la hauteur de la partie avant du vehicule et ainsi réduire la résistance de l'air au déplacement du véhicule. De plus, grâce au fait que la course des pédales n'est plus circulaire mais linéaire, on augmente le rendement de l'effort de l'utilisateur et ceci se traduit également par une reduction de l'effort exercé sur les articulations des jambes de l'utilisateur. Thanks to this structure, according to the invention, it is possible to considerably reduce the height of the front part of the vehicle and thus reduce the resistance of the air to the movement of the vehicle. In addition, thanks to the fact that the stroke of the pedals is no longer circular but linear, the efficiency of the user's effort is increased and this also results in a reduction of the effort exerted on the leg joints of the user.

De préférence, la longueur desdites bielles est réglable et les pédales sont guidées dans des supports situés à l'extérieur de chaque pédale. On peut ainsi ajuster la position des pedales en fonction de la longueur de chacune des jambes de l'utilisateur. Preferably, the length of said connecting rods is adjustable and the pedals are guided in supports located outside of each pedal. We can thus adjust the position of the pedals according to the length of each of the user's legs.

De préférence, le véhicule suivant l'invention est un tricycle caréné comprenant deux roues avant et une roue arrière. Preferably, the vehicle according to the invention is a faired tricycle comprising two front wheels and a rear wheel.

Les roues avant sont montees chacune sur les deux branches horizontales d'une fourche montée pivotante autour d'un axe horizontal sur l'extrémité avant d'une barre de liaison qui presente à son extrémité arrière une partie verticale guidée dans une colonne de direction solidaire du cadre du véhicule, la branche interieure de ladite fourche s'étendant vers l'arrière au-delà du moyeu de la roue avant et est reliée par son extrémité libre arrière par l'intermédiaire d'un amortisseur au cadre du véhicule. The front wheels are each mounted on the two horizontal branches of a fork pivotally mounted around a horizontal axis on the front end of a link bar which has at its rear end a vertical part guided in an integral steering column of the vehicle frame, the inner branch of said fork extending rearwards beyond the hub of the front wheel and is connected by its rear free end via a shock absorber to the vehicle frame.

On obtient ainsi un montage dans lequel les roues avant sont poussées par rapport à la direction et tractees par rapport aux moyens de suspension. An assembly is thus obtained in which the front wheels are pushed relative to the steering and towed relative to the suspension means.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, la roue arrière est montée sur une fourche articulée autour d'un axe horizontal et dont l'extrémité arrière est reliée par des amortisseurs au cadre du véhicule. According to another characteristic of the invention, the rear wheel is mounted on a fork articulated around a horizontal axis and the rear end of which is connected by shock absorbers to the frame of the vehicle.

De préférence, la commande de direction du véhicule comporte un volant monté sur une colonne de direction supportée convenablement sur le cadre du véhicule et qui comporte dans sa partie avant un bras vertical dont l'extrémité libre est reliée par deux tringles de direction à une partie intermédiaire de la branche intérieure de chacune desdites fourches. Preferably, the vehicle steering control comprises a steering wheel mounted on a steering column suitably supported on the vehicle frame and which comprises in its front part a vertical arm whose free end is connected by two steering rods to a part intermediate of the inner branch of each of said forks.

D'autres réalisations et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre et en se référant aux dessins annexés montrant à titre d'exemple un mode de réalisation préféré du yéhicule selon l'inyention. Sur ces dessins la figure 1 est une vue en élévation latérale très schématique du véhicule
selon l'invention montrant par transparence du carénage les
éléments essentiels du cadre, des moyens de propulsion, de
la direction et des moyens de suspension selon l'invention, la figure 2 est une vue en plan schématique du -véhicule représenté à la
figure 1, montrant les éléments essentiels du cadre et de la
suspension des roues avant selon l'invention, et la figure 3 est une vue en élévation frontale schématique des éléments
essentiels du cadre et du montage des pédales du véhicule
Le véhicule selon l'invention represente ici comporte un châssis ou cadre portant la référence générale (1) et qui sera decrit plus loin en se référant à la figure 4. Le cadre (1) est muni de deux roues avant (2) et d'une roue arrière (3) pour son déplacement au sol. Les roues avant (2) constituent des roues de direction tandis que la roue arrière (3) forme la roue motrice du véhicule. Dans sa partie centrale le cadre (1) supporte un siège de conducteur (4).Other embodiments and advantages of the invention will emerge from the description which follows and with reference to the appended drawings showing by way of example a preferred embodiment of the vehicle according to the invention. In these drawings Figure 1 is a very schematic side elevation view of the vehicle
according to the invention showing by transparency of the fairing the
essential elements of the framework, the means of propulsion,
the steering and suspension means according to the invention, FIG. 2 is a schematic plan view of the vehicle shown in the
figure 1, showing the essential elements of the framework and
suspension of the front wheels according to the invention, and FIG. 3 is a schematic front elevation view of the elements
essentials for the frame and mounting of vehicle pedals
The vehicle according to the invention represented here comprises a chassis or frame bearing the general reference (1) and which will be described below with reference to FIG. 4. The frame (1) is provided with two front wheels (2) and d 'a rear wheel (3) for its movement on the ground. The front wheels (2) constitute steering wheels while the rear wheel (3) forms the driving wheel of the vehicle. In its central part, the frame (1) supports a driver's seat (4).

Le siège est incliné de sorte que le conducteur se trouve dans une position semi-couchee dans laquelle ses jambes s'étendent dans une position sensiblement horizontale. The seat is tilted so that the driver is in a semi-layered position in which his legs extend in a substantially horizontal position.

L'entrainement du véhicule selon l'invention est assuré par deux pédales (5) situées dans la partie avant du véhicule et destinees à être actionnées par les pieds du conducteur. Les pédales (5) sont guidées dans des guides linéaires (6) disposés à l'extérieur des jambes de l'utilisateur. Les pédales (5) se deplacent ainsi suivant une course sensiblement lineaire ce qui permet d'obtenir un meilleur rendementde l'effort fourni par le conducteur. Les pédales (5) sont reliées par des bielles (7) aux extrémités libres de deux manivelles (8) solidaires du moyeu d'un plateau dente inférieur (9) situé derrière le siege (4) au conducteur. Le plateau inférieur (9) entraine par une chaîne (10) un pignon (11) cale sur l'arbre d'un plateau denté supérieur (12). Ce dernier entraine par l'intermédiaire d'une autre chaîne (13) un pignon (14) calé sur le moyeu de la roue arrière (3). La chaine (13) coopère avec un dispositif tendeur (15) qui est d'un type connu et n'est pas representé ni décrit ici en details.  The vehicle of the invention is driven by two pedals (5) located in the front part of the vehicle and intended to be actuated by the driver's feet. The pedals (5) are guided in linear guides (6) arranged outside the legs of the user. The pedals (5) thus move in a substantially linear course which allows better efficiency of the effort provided by the driver to be obtained. The pedals (5) are connected by connecting rods (7) to the free ends of two cranks (8) integral with the hub of a lower tooth plate (9) located behind the seat (4) to the driver. The lower plate (9) drives by a chain (10) a pinion (11) wedges on the shaft of an upper toothed plate (12). The latter drives through another chain (13) a pinion (14) wedged on the hub of the rear wheel (3). The chain (13) cooperates with a tensioning device (15) which is of a known type and is not shown or described here in detail.

Grâce à cette structure selon l'invention des moyens d'entraînement on peut considérablement réduire la hauteur totale de la partie avant du véhicule et ainsi améliorer les performances aérodynamiques du carénage ou de la carrosserie (16) de celui-ci. Ceci conduit à une réduction importante de l'effort à fournir à vaincre la résistance de l'air à l'avancement du véhicule. Thanks to this structure according to the invention of the drive means, it is possible to considerably reduce the total height of the front part of the vehicle and thus improve the aerodynamic performance of the fairing or the bodywork (16) thereof. This leads to a significant reduction in the effort required to overcome the resistance of the air when the vehicle is moving.

Comme on le voit à la figure 3, les pédales (5) et les extrémités avant des bielles (7) sont fixées sur deux faces laterales d'une plaque (38) qui porte sur sa face intérieure deux guides à gorge (39). Ces guides (39) coopèrent par leur gorge avec un guide fixe de section correspondante (40) fixé sur chaque guide (6). Cette structure simple permet d'obtenir un guidage linéaire parfait des pedales (5). On peut également utiliser d'autres moyens de guidage linéaire. As seen in Figure 3, the pedals (5) and the front ends of the connecting rods (7) are fixed on two lateral faces of a plate (38) which carries on its inner face two grooved guides (39). These guides (39) cooperate by their grooves with a fixed guide of corresponding section (40) fixed on each guide (6). This simple structure allows perfect linear guidance of the pedals (5) to be obtained. Other linear guide means can also be used.

La roue arrière (3) du véhicule selon l'invention est supportee d'une manière connue par une fourche (17). Chaque bras de la fourche (17) comporte une partie avant (18) dont l'extrémité libre est reliee par une articulation au cadre (t) du véhicule et une partie arriere (19) dont l'extré- mité libre est reliée par l'intermédiaire d'un amortisseur (20) à la partie extrême arrière du cadre (i).  The rear wheel (3) of the vehicle according to the invention is supported in a known manner by a fork (17). Each fork arm (17) has a front part (18) whose free end is connected by an articulation to the frame (t) of the vehicle and a rear part (19) whose free end is connected by the 'Intermediate shock absorber (20) at the rear end of the frame (i).

Par contre, chaque roue avant du véhicule selon l'invention est supportee par un dispositif de support et de suspension d'une structure particu lière représenté en détails à la figure 2. Ce dispositif de support et de suspension comporte une fourche (21) constituée de deux branches horizontales (22, 23) destinées à supporter le moyeu de la roue (2)et reliées entre elles par leur extrémité opposee au moyeu par une articulation (24) prévue à l'extrémité avant d'un bras de liaison (25). A son extrémite opposée à l'articulation (24) le bras (25) comporte une partie coudée (27) sensiblement verticale guidée dans une colonne de direction (26). Les colonnes de direction (26) des deux roues avant sont reliées éntre elles par une traverse (28). On the other hand, each front wheel of the vehicle according to the invention is supported by a support and suspension device for a particular structure shown in detail in FIG. 2. This support and suspension device comprises a fork (21) constituted of two horizontal branches (22, 23) intended to support the hub of the wheel (2) and connected together by their opposite end to the hub by an articulation (24) provided at the front end of a link arm (25 ). At its extremity opposite the articulation (24), the arm (25) comprises a bent portion (27) substantially vertical guided in a steering column (26). The steering columns (26) of the two front wheels are connected to each other by a cross member (28).

Elles sont fixees au cadre du véhicule par un bras avant (29) et un bras arrière (30) constituant des éléments de reprise de chocs. Les deux bras arrière (30) sont reliés entre eux par une traverse (31) fixée sous la face inférieure des longerons (32) du cadre du vehicule. La fourche est suspendue grâce à un amortisseur (32) s'étendant entre le cadre et l'extrémité libre arrière de la branche interieure (23) qui est prolongée au-delà du moyeu de la roue avant correspondante.They are fixed to the vehicle frame by a front arm (29) and a rear arm (30) constituting shock absorption elements. The two rear arms (30) are interconnected by a cross member (31) fixed under the underside of the side members (32) of the vehicle frame. The fork is suspended by a shock absorber (32) extending between the frame and the rear free end of the inner branch (23) which is extended beyond the hub of the corresponding front wheel.

On obtient ainsi une suspension dans laquelle les roues sont poussées par rapport à la direction et tractées par rapport aux moyens de suspen sion. Une telle structure assure une bonne stabilité au sol du véhicule selon l'invention celui est important à cause du poids très réduit d'un tel véhicule. A suspension is thus obtained in which the wheels are pushed relative to the steering and towed relative to the suspension means. Such a structure ensures good ground stability of the vehicle according to the invention that is important because of the very reduced weight of such a vehicle.

La commande de direction du véhicule selon l'invention comprend un volant (33) monté sur une colonne de direction (34) convenablement supportée sur la traverse (28) et directement sur une traverse avant extrême (35) du cadre du véhicule. Cette colonne (34) porte un bras vertical (36) dont l'extrémité libre est reliée par deux tringles de direction (37) en un point intermédiaire de la branche intérieure (27) de chaque fourche (21). On obtient ainsi une direction à prise directe d'une structure particulièrement simple et facile à manipuler. The vehicle steering control according to the invention comprises a steering wheel (33) mounted on a steering column (34) suitably supported on the cross member (28) and directly on an extreme front cross member (35) of the vehicle frame. This column (34) carries a vertical arm (36) whose free end is connected by two steering rods (37) at an intermediate point of the inner branch (27) of each fork (21). This gives a direct drive direction with a particularly simple and easy to handle structure.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ici mais on peut y apporter de nombreuses modifications sans pour cela sortir du cadre de l'invention.  Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown here, but many modifications can be made without departing from the scope of the invention.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Véhicule terrestre à propulsion humaine du type dans lequel l'une ou plusieurs roues sont entrainées par l'intermédiaire d'un pédalier actionné par des manivelles reliées à une paire de pédales actionnées par les jambes de l'utilisateur et dans lequel les pédales sont disposées devant l'utilisateur qui se trouve assis sur un fauteuil en position semicouche appuyé sur le dossier du fauteuil, caractérisé en ce que ledit pédalier (8,9) est disposé derrière et au-desscusdu dossier dudit fauteuil (4) et les extrémités libres de manivelles sont reliées par des bielles (7) auxdites pédales (5) qui sont montées d'une manière telle qu'elles peuvent effectuer des déplacements linéaires dans une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du véhicule. 1. Human-powered land vehicle of the type in which one or more wheels are driven by means of a crankset actuated by cranks connected to a pair of pedals actuated by the legs of the user and in which the pedals are arranged in front of the user who is seated on a chair in a semi-layered position supported on the back of the chair, characterized in that said crankset (8, 9) is arranged behind and above the back of said chair (4) and the ends free cranks are connected by connecting rods (7) to said pedals (5) which are mounted in such a way that they can perform linear movements in a direction substantially parallel to the longitudinal axis of the vehicle. 2. Véhicule suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur desdites bielles (7) est réglable et les pédales (5) sont guidées dans des supports (6) situés à l'extérieur de chaque pédale. 2. Vehicle according to claim 1, characterized in that the length of said connecting rods (7) is adjustable and the pedals (5) are guided in supports (6) located outside of each pedal. 3. Vehicule suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2 et du type tricycle comprenant deux roues (2) avant et une roue arrière (3) caractérise en ce que ledit pédalier (8,9) entraîne la roue arriere par une transmission à chaîne (10 à 14). 3. Vehicle according to any one of claims 1 or 2 and of the tricycle type comprising two front wheels (2) and a rear wheel (3) characterized in that said bottom bracket (8,9) drives the rear wheel by a transmission to chain (10 to 14). 4. Véhicule suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les roues avant (2) sont montées chacune sur les deux branches horizontales (22, 23) d'une fourche (21) montée pivotante autour d'un axe horizontal sur l'extrémité avant d'une barre de liaison (25) qui présente à son extrémité arrière une partie verticale guidée dans une colonne de direction (26) solidaire du cadre (1) du véhicule, la branche intérieure (23) de ladite fourche (21) s'étendant vers l'arrière au-delà du moyeu de la roue avant (2) et est reliée par son extrémité libre arrière par l'intermediaire d'un amortisseur au pivot de direction du véhicule. 4. Vehicle according to claim 3, characterized in that the front wheels (2) are each mounted on the two horizontal branches (22, 23) of a fork (21) pivotally mounted about a horizontal axis on the end front of a connecting bar (25) which has at its rear end a vertical part guided in a steering column (26) integral with the frame (1) of the vehicle, the inner branch (23) of said fork (21) s 'extending rearwards beyond the hub of the front wheel (2) and is connected by its rear free end via a shock absorber to the steering pivot of the vehicle. 5. Vehicule suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la roue arrière (3) est montée sur une fourche (17) articulée autour d'un axe horizontal et dont l'extrémité arrière est reliée par des amortisseurs (20) au cadre (1) du véhicule. 5. Vehicle according to claim 4, characterized in that the rear wheel (3) is mounted on a fork (17) articulated around a horizontal axis and the rear end of which is connected by shock absorbers (20) to the frame ( 1) of the vehicle. 6. Véhicule suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la commande de direction du véhicule comporte un volant(33) monté sur une colonne de direction (34) supportée convenablement sur le cadre (1) du véhicule et qui comporte dans sa partie avant un bras vertical (36) dont l'extrémité libre est reliée par deux tringles de direction (37) à une partie intermédiaire de la branche intérieure (23) de chacune desdites fourches (21).  6. Vehicle according to claim 4, characterized in that the vehicle steering control comprises a steering wheel (33) mounted on a steering column (34) supported suitably on the frame (1) of the vehicle and which comprises in its front part a vertical arm (36), the free end of which is connected by two steering rods (37) to an intermediate part of the inner branch (23) of each of said forks (21). 7. Véhicule suivant l'une quelconque des. revendications i à 6., carac térisé en ce que les guides des pédales (5) sont disposes à l'extérieur des pieds de l'utilisateur.  7. Vehicle according to any one of. Claims i to 6., charac terized in that the pedal guides (5) are arranged outside the feet of the user.
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