Brevet FR2348098A1 — publié le 19771110

La présente invention concerne un procédé permettant d'adapter, de façon simple et rapide, un cycle à la morphologie de son utilisateur, ainsi qu'un dispositif permettant la mise en oeuvre de ce procédé. La réalisation d'un cadre de bicyclette parfaitement adapté à la morphologie de son futur utilisateur est tout à fait néces saire aussi bien pour permettre à celui-ci de réaliser les performances les meilleures avec une dépense dténergie minimum que pour assurer que l'utilisateur ne sera pas amené à prendre une position défectueuse susceptible d'entraSner par exemple des déformations au niveau de la colonne vertébrale.Cette même nécessité se fait sentir en ce qui concerne les-bic-ytlettes installées à poste fixe (désignées parfois sous le non de thome-trainer") qui peuvent servir soit à la rééducation de malades ou de blessés, soit à l'entratnemenX d'intérieur, d'intérieur, soit encore à la réalisation de tests pour des cyclistes en simulant les conditions réelles de pedalage sur route. 9n n'a pas proposé åusqulà présent de dispositifs simples et efficaces permettant une telle adaptation d'un cadre de bicyclette à la morphologie de son utilisateur. En effet, le plus soent, la réalisation d'un cadre de bicyclette aux mesures du futur utilisateur est effectuée à l'aide de données empiriques qui ne permettent pas d'obtenir un résultat satisfaisant, D'autre part, en ce qui concerne les bicyclettes installées à poste fixe et qui servent à la rééducation de malades (dont les morphologies peuvent être très différentes), on ne peut régler que la hauteur de la selle et du guidon sans pouvoir réaliser aucun réglage de la longueur du cadre ce qui est cependant essentiel pour pouvoir assurer une bonne position à l'utilisateur quelle que soit sa morphologie. Pour remédier aux inconvénients exposés ci-dessus, la présente invention ooncerne un procédé et un dispositif qui permettent d'adapter de la façon la plus efficace les dimensions d'un cadre de bicyclette à la morphologie de l'utilisateur, que cette adaptation s'effectue en vue de la construction d'une bicyclette, pour déterminer de façon précise les cotes idéales que devra présenter le cadre de cette bicyclette, ou pour adapter une bicyclette unique (par exemple une bicyclette installée à poste fixe) à la morphologie de chacun de ses utilisateurs successifs. Le procédé selon l'invention se caractérise par le fait qu'il comprend les opérations successives consistant à prérégler la hauteur du cadre du cycle en fonction de la taille de llutili- sateur, suivant des normes de réglage connues, à régler la longueur du cadre du cycle en fonction de la hauteur du cadre de façon à conserver une angulation normale dudit cadre, à régler ensuite la hauteur de la selle de façon que le talon de l'utili- sateur assis jambe tendue sur la selle vienne juste en appui sur la pédale correspondante,ettàrégler la hauteur de la potence de guidon et la distance du guidon par rapport à la tige de selle de façon que le dos de l'utilisateur prenne la courbure la plus appropriée pour une utilisation rationnelle de la bicyclette. Selon une caractéristique importante du procédé selon I'inventlon, on détermine avantageusement la courbure la plus appropriée du dos de l'utilisateur en position de pédalage en projetant au moyen d'une source lumineuse, sur un fond portant un jeu de courbures de référence, l'ombre de la silhouette de l'utilisateur et en modifiant la position de celui-ci jusqu'à ce que l'ombre projetée se superpose sur l'une des courbures de référence. Pour permettre la mise en oeuvre du procédé exposé ci-dessus, le dispositif selon l'invention comprend un châssis fixe triangulaire constitué par un tube horizontal, un tube diagonal et un tube de selle aux angulations d'un cadre de cycle classique et présentant à sa partie arrière les moyens traditionnels de support d'une roue arrière motrice, un chtasis porteur destine à reposer sur le sol et supportant le chtsssiss fixe d'une part au niveau de l'ange avant de celui-ci et d'autre part au niveau de la boite de pédalier portée par la partie inférieure du chtssis fixe, un premier élément mobile coulissant dans le tube de selle et présentant une partie horizontale disposée au-dessus du tube horizontal du chtsssis fixe, un second élément mobile coulissant dans la partie horizontale du premier élément nobile, à la partie avant de celui-ci, et présentant une partie oblique à l'intérieur de laquelle peut coulisser la potence de guidon, un troisième élément mobile coulissant dans la partie avant du tube horizontal du chaggL8 fixe et présentant une partie oblique à 11 intérieur de laquelle peut coulisser la partie oblique du second élément mobile, et un quatrième élément mobile présentant une partie horizontale coulissant dans 1' extrémité arrière de la partie horizontale du premier élément mobile et une partie oblique dans laquelle coulisse la tige de selle. Âvantageusement, la longueur du guidon est réglable par coulissement de la tige horizontale de guidon dans une chape portée par l'extrémité supérieure de la potence de guidon. Tous les éléments coulissant l'un par rapport à l'autre sont solidarisés ensemble, dans la position de réglage désirée, au moyen de dispositifs de blocage rapide. Grâce à ce dispositif, on procède d'abord à un préréglage de la hauteur du cadre en fonction de la taille de l'utilisateur, le rapport de réglage étant fourmi par des normes classiques. Ce préréglage s'effectue par coulissement de la partie oblique du premier élément mobile à l'intérieur du tube de selle et par coulissement de la partie oblique du second élément mobile dans la partie correspondante du troisième élément mobile, les éléments coulissants présentant des graduations correspondant aux hauteurs de réglage désirées. Qe préréglage en hauteur est suivi d'un préréglage en longueur, imposé par ce préréglage en hauteur pour conserver les angulations normales du cadre.Le préréglage en longueur s effectue d'une part par coulissejent Jusqutà une graduation déternimée du quatrième élément mobile dans la partie arrière du tube horizontal du premier élément mobile et, d'autre part, par coulissement, Jusqutà une graduation déterminée, du second élément mobile à l'intérieur de l'extrémité avant de la partie horizontale du premier élément mobile (ce qui entrains un coulissenent correspondant du troisième élément mobile à l'inté- rieur du tube horizontal du cassis fixe). Ces préréglages étant effectues, on affine le réglage en hauteur- par coulissement de la tige de selle dans la partie oblique du quatrième élément mobile de façon que le talon de l'utilisateur, assis sur la selle et la jaspe tendue, vienne juste reposer sur la pédale correspondante disposée en position basse. On effectue ensuite le réglage en hauteur et en longueur du guidon pour donner à l'utilisateur la position de pédalage a meilleure, réglage tenant compte de la hauteur du buste et; de la longueur des bras de l'utilisatew. Le réglage en hauteur du guidon effec- tue par coulissement de la potence de guidon à l'intérieur de la partie oblique du second élément mobile et le réglage en longueur s'effectue par coulissement de la tige horizontale de guidon dans la chape supérieure de la potence de guidon. Selon une caractéristique supplémentaire du dispositif de l'invention, à la roue arrière motrice du dispositif est associé un rouleau libre à axe horizontal qui engage le pneu de cette roue en simulant de façon très fidèle la réaction de la route sur la roue de bicyclette. Avantageusement, un dispositif de freinage est associé à ce rouleau pour simuler les pentes et la commande de l'intensité de ce freinage peut être étalonnée pour permettre de sélectionner le pourcentage de pente désiré. te dispositif selon l'invention es+ équipé de dérailleurs ayant et arrière, avec manettes de commande disposées de façon classique sur le tube diagonal du chassies fixe, dé façon à placer très exactement l'utilisateur dans les conditions de pédalage sur route, ce qui peut être très intéressant non seulement pour effectuer des tests tels que des tests de résistance physique mais encore pour procéder à des exercices de rééducation avec graduation des difficultés. Pour bien faire comprendre le dispositif selon l'invention, on en décrira ci-aprbs une forme d'exécution préférée en référence au dessin schématique annexé dans lequel: la figure 1 est une vue de c8té d'un dispositif selon l'invention permettant l'adaptation des dimensions d'un cadre de bicyclette à la morphologie de son utilisateur la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle montrant les différents éléments coulissants associés à la partie arrière du cadre de bicyclette i la figure 3 est une vue de détail à plus grande échelle montrant les différents éléments coulissants associés à la partie avant du cadre de bicyclette ;; et la figure 4 est une vue de détail montrant le rouleau de simulation associé à la roue arrière de la bicyclette et le système de freinage de ee rouleau. En référence à la figure 1 on a représenté un dispositif plus particulièrement conçu pour permettre de reproduire en intérieur, en assurant à l'utilisateur la meilleure position quelle que soit sa morphologie, toutes les conditions de la pratique du cyclisme d'extériear, par exemple dans des buts de rééducation ou de réalisation de tests. Ce dispositif comprend un rassis fixe de cycle oonstitui de façon classique par le triangle avant et le triangle arrière. Le triangle avant comprend le tube diagonal 1, le tube horizontal 2 et le tube de selle 3 à orientation légèrement oblique, et le triangle arrière est constitué par les haubans 4, les bases 5 et les pattes arrière.. Le chassies fixe est supporté par un chassies porteur 7, de préférence démontable pour permettre un transport aisé, et- constitué par deux longerons 8, par exemple en tube d'acier rond, dont les parties horizontales pratiquement paralléles sont reliées ensemble par des entretoises et reposent sur le sol par des pieds 9, de préférence équipés de tampons antidérapantes 10. Â leur partie avant les longerons 8 sont courbés par rapport l'horizontale d'un angle d'environ 700 et sont fixés à leurs extrémités supérieures à l'angle avant du triangle avant du châssis fixe. La forme avant recourbée des longerons 8 du châssis porteur permet d'obtenir une élasticité au niveau du triangle arrière du chtssis fixe entraînant une reproduction fidèle des conditions de pédalage rencontrées sur la route, compte tenu de la morphologie de l'utilisateur.Vers l'arrière, les longerons 8 sont solidaires d'une tige verticale centrale 11 qui s'engage, en ménageant un Jeu de contact, dans un tube vertical 12 solidaire de la boîte de pédalier 13 montée à l1extrémité inférieure du tube diagonal 1 du châssis fixe. But le châssis fixe du dispositif est monté un châssis mobile, permettant le réglage du cadre, qui est constitue, de plusieurs éléments indépendants qu'on décrira ci-après. Le châssis mobile comprend un premier élément mobile 14, constitué par une partie tubulaire oblique 15 destinez à coulisser dans la partie supérieure du tube de selle 3 et par une partie tubulaire horizontale 16, parallèle au tabe--horizontal 2 du chasses fixe. Ce premier SlSment mobile 14 assure l'adaptation-et le réglage en-hauteur du cadre, et la partie 15 de cet élément mobile 14 présente des graduations horizontales nnsérotées correspondant aux différentes hauteurs des cadres de bicyclettes de tous genres. Un dispositif de blocage rapide 17 assure la fixation de la partie oblique 15 de l'élément mobile 14-dans la position de réglage désirée, ce dispositif de blocage rapide 17 comprenant un corps fileté 18 s'engageant dans un trou taraudé du tube de selle 3 pour engager le tube intérieur 15 et immobiliser celui-ci par rapport au tube de salle 3. Dans l'extrémité arrière du tube horizontal 16 coulisse la partie avant d'un tube 19 solidaire à son extrémité arrière d'un tube oblique 20 parallèle au tube de selle 3 et à l'intérieur duquel peut coulisser, et être bloquée es position désirée par un dispositif de blocage rapide 21, la tige de selle 22 supportant à sa partie supérieure la selle 23, en permettant ainsi d'adapter la hauteur de la selle en fonction de la taille de l'utilisateur. Le tube 19 comporte des graduations correspondant aux différentes hauteurs de cadres et il peut être immobilisé, sur la graduation correspondant à la hauteur de cadre déterminée par l'élément mobile 14, au moyen d'un dispositif de blocage rapide 24 monté sur le tube horizontal 16, pour déterminer une angulation correcte par rapport à la boîte de pédalier 13. De façon symétrique, dans ltextrémité avant du tube horizontal mobile 16 coulisse l'extrémité arrière d1un tube horizontal 25 portant sur sa périphérie des graduations correspondant aux longueurs de cadre et pouvant entre immobilisé par rapport au tube 16 à l'aide d'un dispositif de blocage rapide 26. À son extrémité avant;, le tube 25 est solidaire d'une partie tubulaire 27, parallèle au tube de elle 3 et se poursuivant à sa partie inférieure par un tube 28. Dans la partie supérieure de l'élément tubulaire 27 peut coulisser la potence de guidon 29 (immobilisée en position désirée par un dispositif de blocage rapide non représenté) et dans la chape supérieure 30 de cette potence 29 peut coulisser la tige horizontale graduée 31 du guidon 32.Un dispositif de blocage rapide 33 permet de régler la longueur du guidon. Le guidon 32 porte un" levier de frein 34 qui commande de façon classique les patins de frein 35 portés par les haubans 4 et destinés à agir sur la roue arrière 3ff. Le tube 28, qui est parallèle au tube 15 de l'élément mobile 14 et est gradué comme ce dernier, coulisse dans un tube oblique 37 solidaire à sa partie supérieure dsun élément de tube 38 destiné à coulisser dans la partie avant du tube horizontal 2 du chtssis fixe. Des dispositifs de blocage rapide 39 et 40, disposés respectivement sur les tubes 37 et 2, permettent de fixer en position désirée les tubes 26 et 38. Un rouleau 41, tournant librement autour de son axe horizontal 42, est destiné à engager le pneumatique (ou boyau) de la roue arrière 36 afin de simuler, pour l'utilisateur, la réaction de la route sur nette roue arrière 36. L'axe 42 est porté à ses extrémités par des flasques verticaux 43 dont-les faces arrière sont solidaires entre elles et sont supportés dans des glissières horizontales transversales 44 da ehgtssis porteur, de façon que les flasques puissent soit strie fixés en position pour la óopéra- tion du rouleau 41 avec la roue 36, soit être escamotés en positoon latérale pour permettre le changement de la roue 36, en particulier Sour adapter soit une roue à boyau, soit une roue à pneumatique. du rouleau 41 est associé un patin de freinage 45 (ou un galet de freinage 4-voir figure 4) dont l'action de retenue sur le rouleau 41 permet-à l'utilisateur-de simuler l'ascension des pentes. La commande (non représentée) de ce patin de freinage 45 peint comprendre un étalonnage permettant de simuler un pourcentage de montée déterminé. Le dispositif comprend avantageusement les accessoires habituels de bicyclettes tels qu'un ensemble pédalier à plusieurs plateaux et un ensemble dérailleur avant 46 et dérailleur arrière 47 avec manettes de commande 48, 49 montées sur le tube diagonal du châssis fixe. On exposera maintenant le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus, par exemple dans le cas où ce dispositif est destiné à tester les efforts effectues dans des conditions déterminées par des cyclistes de morphologies différentes. savant que l'utilisateur n1enfourche le dispositif, on effectue un préréglage de la hauteur du cadre selon des normes classiques donnant la relation entre la taille de ltutilisateur et la hauteur du tube de selle. Ce réglage s'effectue en déplaçant le tube 15 à l'intérieur du tube de selle 3 de façon que le tube 15 soit immobilisé, à l'aide du 'dispositif-de blocage rapide 17, sur la graduation désirée. On règle de nene la hauteur du tube 28 à l'intérieur du tube avant 37 de façon que le tube horizontal mobile 16 soit parallèle au tube horizontal 2 du châssis fixe.Pour respecter l'angulation normale du cadre, on règle le tube horizontal 19 à l'intérieur du tube 16 de façon que ce tube 19 soit bloqué sur sa graduation correspondant à la graduation en hauteur du tube 15. on fait de masse pour le réglage du tube 25. Ce préréglage étant effectué, l'utilisateur prend place sur la selle et on effectue alors un premier réglage tenant compte de la longueur de jambes de l'utilisateur. Be façon générale, un bon réglage sera obtenu lorsque l'utilisateur, ayant la iambe tendue, aura le talon en léger contact avec la pédale correspondante 50 disposée en position basse. Si cela n'est pas le cas, on corrigera la position en montant ou en descendant la tige de selle 22 à l'intérieur du tube oblique 20.On effectue ensuite un réglage simultané en hauteur et en longueur de la potence du guidon de façon que l'utilisateur punisse prendre la position la meilleure, compte-tenu de son écartement par rapport à la barre horizontale 16 du cadre (selon qu'il est ou non obèse), de sa hauteur de buste et de sa longueur de bras. Ces réglages s'obtiennent en hauteur par coulissement de la potence 29 à l'intérieur du tube 27 et, en ce qui concerne la longueur, par coulissement de la tige-horizonta- le de guidon 31 dans la chape 30. Selon une caractéristique importante du procédé selon l'invention, on détermine la position la meilleure de l'utilisateur en position de pédalage en projetant, à l'aide d'une source lumineuse, la silhouette de cet utilisateur sur un fond sur lequel sont tracées des courbures de référence, êt en adaptant la position de l'utilisateur pour que sa silhouette projetée se superpose à l'une des courbures de référence. On comprend que, tous ces réglages ayant été effectués, le dispositif donne les cotes idéales de la bicyclette adaptée à l'utilisateur, et il sera extrdmement simple de relever ces cotes pour construire le cadre de bicyclette correspondant. On notera qu'à cet effet on peut prévoir de fixer sur le tube horizontal 2 du cadre fixe un curseur 51 qui soit disposé à la verticale de l'axe de pédalier, la partie supérieure de ce curseur 51 permettant de relever de façon immédiate la longueur, essentielle'pour la réalisation du cadre, séparant sur le tube horizontal la tige de selle de la verticale de l'axe de pédalier (longueur désignée en Â sur la figure 1). Servant comme appareil médical de rééducation ou pour tester les capacités de l'utilisateur dans des conditions déterminées, le dispositif selon l'invention simule de la Saçon la plus fidèle les conditions réelles de pédalage sur route. À cet effet, la roue arrière motrice 36 engage le rouleau libre 41 qui produit sur cette roue une réaction identique à celle d'tm sol plat.Pour simuler des pentes, on pourra actionner le patin de freinage 45 (ou galet de freinage 4a) associé au rouleau 41 et, grâce à un dispositif de commande étalonné, on pourra simuler une pente d'un pourcentage détermin6. On comprendra que, de façon connue, un dispo sitif de eomptage associé à la roue 36 permet l'indication inné- diate, sur un cadran disposé à tout endroit approprié, de la vitesse simulée de l'utilisateur. I1 va de soi que la description ci-dessus n'a été fournie qu'à titre d'exemple, sans aucun caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient Outre apportées au dispositif décrit, sans sortir du cadre de l'invention défini dans les revendications annexées. REVENDICÀTION 1. Procédé pour adapter un cycle-à- la morphologie de son utilisateur, caractérisé par le fait qu'il comprend les opérations successives consistant à prérégler le cadre du cycle en fonction de la taille de l'utilisateur, à régler la hauteur de la selle de façon que le talon de Irutilisateur, assis sur la selle, vienne juste en contact avec la pédale eorrespondante disposée en position basse, et à règler la hauteur de la potence et son écartement par rapport à la tige de selle pour permettre au dos de l'utilisateur de prendre la courbure la plus appropriée pour une utilisation rationnelle du cycle. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la détermination de la courbure appropriée du dos de l'utilisateur s'effectue par proåection de Itombre de la silhouette de l'utilisateur sur un fond portant un jeu de courbures de référence et par superposition de l'ombre projetée sur l'une des courbures de référence. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un chassis fixe triangulaire constitué par un tube horizontal, un tube diagonal et un tube de selle aux angulations d'un cadre de cycle classique et présentant à sa partie arrière les moyens classiques de support-d'une roue arrière motrice, un chassis porteur destiné à reposer sur le sol et supportant le chtssis fixe d'une part au niveau de l'angle avant de ce chAsssis fixe et d'autre part au niveau de la boute de pédalier portée par la partie inférieure du chassies fixe, un premier élément mobile coulissant longitudinalement dans le tube de selle et présentant une partie horizontale disposée au-dessus du tube horizontal fixe, un second élément mobile coulissant dans la partie horizontale du premier élément mobile et présentant une partie oblique à l'intérieur de laquelle peut coulisser la potence de guidon, un troisième élément mobile coulissant dans le tube horizontal du chEssis fixe et présentant une partie oblique à l'intérieur de laquelle peut coulisser la partie oblique du second élément mobile, et un quatrième Slément mobile présentant une partie horizontale destinée à coulisser dans la portion arrière de la partie horizontale d9 premier Jument mobile et une partie oblique supportant la selle. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la tige horizontale de guidon peut coulisser dans un guide présenté par l'extrémité supérieure de la partie verticale de la potence de guidon. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caradtérisé par le fait que la tige de selle peut coulisser dans la partie oblique du dit quatrième élément mobile. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que tous les organes coulissant les unS par rapport aux autres peuvent entre solidarisés dans la position désirée au moyen de dispositifs de blocage rapide. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que le châssis porteur présente vers l'avant une partie coudée procurant une certaine élasticité et, vers l'arrière, présente au moins une tige verticale engagée, en ménageant un jeu de contact, dans la partie inférieure d'un tube vertical solidaire de la boute de pédalier. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé par le fait qu'il comporte, supporté par le chassies porteur, un rouleau tournant autour d'un axe horizontal et engageant; la roue arrière à la partie inférieure de celle-ci pour simuler la réaction du sol sur cette roue lors du pédalage de l'utilisateur. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'un-dispositif de freinage, par exemple sous la forme d'un patin ou galet, est associé au rouleau pour ralentir la rotation de celui-ci et simuler pour l'utilisateur l'effet d'une route en pente, un système d'étalonnage pouvant entre associé au dispositif de freinage pour indiquer le pourcentage de la pente simulée. 10. Dispositif selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé par le fait que le rouleau est supporté par le chassies porteur par l'intermédiaire d'un système de glissières qui permet l'effacement latéral de ce rouleau, en particulier pour permettre le changement de la roue.