Brevet FR2413253A1 — publié le 19790727

La présente invention concerne un pédalier de bicyclette muni de manivelles à éléments télescopiques ou coulissants, Sur les bicyclettes connues, l'utilisateur communique le mouvement à un plateau denté par leintermédiaire de deux manivelles sur lesquelles sont fixées les pédales. La longueur de chaque manivelle est nécessairement réduite pour, d'une part, permettre au pied de l'utilisateur de suivre la pédale dans sa position la plus basse et pour, d'autre part, éviter lé risque de frottement dé l'extrémité extérieure de la pédale contre le sol, notamment lorsqu'un virage est négocié à allure élevée. Par conséquent, le "levier" constitué par la manivelle a une longueur limitée. Par ailleurs, l'effort de poussée produit par l'utilisateur n'est véritablement efficace que pendant un quart de tour, compris entre la position verticale haute d'une manivelle et se position sensiblement horizontale, en avant du moyeu. Les deux manivelles étant diamétralement opposées, I'gêfort réellement communiqué à la roue est sensiblement réduit durant l'instant où une pédale est au-dessus et enarrière du moyeu, tandis que l'autre pédale est au-dessous et on avant dudit moyeu. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients et de réaliser un pédalier de bicyclette équipé de manivelles dont la structure permet d'obtenir une efficacité plus grande et une réduction de l'effort instantané nécessaire pour assurer la rotation du plateau, donc l'avance de la bicyclette Un pédalier de bicyclette selon l'invention comprend un plateau denté, disposé dans un plan vertical, porté par un moyeu monté à la base du cadre de la bicyclette, le plateau étant solidaire de deux manivelles parallèles au plan longitudinal du plateau et munies, chacune d'une pédale sur laquelle vient reposer un pied de l'utilisateur, et il est caractérisé en ce qu'une manivelle est constituée par un tube fendu sur toute sa longueur, le long d'une génératrice opposée au plateau, pour former une glissière de guidage d'une portion de barreau, lequel porte l'axe radial autour duquel une pédale peut tourner librement, cet axe s'étendant à l'extérieur du tube, à travers la fente. Suivant une caractéristique supplémentaire, chaque manivelle s'étend de part et d'autre du moyeu du pédalier, les deux manivelles étant orientees selon des directions perpendiculaires l'une à l'autre. Suivant une autre caractéristique, chaque pédale, au cours de la rotation du plateau, est capable de suivre un double mouvement, à savoir - une rotation centrée sur le moyeu du pédalier - un déplacement rectiligne par coulissement de son axe le long de la manivelle tournante fendue. On comprend que la combinaison de ces deux mouvements permet à l'utilisateur d1eÈployer des manivelles plus longues pour obtenir un bras de levier important dans la zone active haute de la manivelle, la pédale étant alors amenée à l'extrémité libre de la manivelle. Suivant une caractéristique supplémentaire, la pédale est attachée au pied de l'utilisateur, tandis qu'on peut lui appliquer un troisième mouvement de rotation autour de sin axe coulissant, s:ien que l'utilisateur a la possibilité d'orienter lteffort sur la pédale pour obtenir un rendement maximal au niveau du moyeu du pédalier. Suivant une caractéristique supplémentaire, le coulissement (télescopage) de la pédale le long de la manivelle permet d'amener deux fois chaque pédale en zone active à chaque tour du plateau, ceci en faisant coulisser la pédale depuis une extrémité de la manivelle jusqu'à l'extrémité opposée. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig.lest une bicyclette équipée d'un pédalier selon l'invention. Fig. 2 est une vue en perspective du pédalier. Fig. 3 montre en détail la structure d'une manivellettéles- copiquen. Fig. 4 et 5 illustrent schématiquement la trajectoire que l'utilisateur peut faire suivre à chacune des pédales coulissantes. La bicyclette de la figure 1 comporte, de façon connue, une transmission par chatne à la roue arrière de l'effort appliqué à un pédalier avant 1 comprenant un plateau 2 entratné en rotation autour d'un moyeu transversal (perpendiculaire au plan du cadre). Deux manivelles 3 et 5 sont solidaires du plateau. Elles sont disposées suivant des drectionR perpendiculairee entre elles, chacune des manivelles 3 et 5 étant équipée d'u pale 4 et 7 montée folle en rotation sur u axe tel que 6, perpendi culaire à l'axe longitudinal de la manivelle (figure 2 et 3)0 L'axe 6 de la pédale 4- dépasse d'un côté de la pédale. Son extrémité libre est portée par une paroi latérale d'une portion de barreau cylindrique 10 qui coulisse axialement à l'intérieur de la manivelle tubulaire0 Une fente longitudinale 9 est prévue dans la paroi tubulaire de la manivelle, de façon à permettre le déplacement et le guidage de la portion de l'axe 6 comprise entre le bord interne de la pédale et la paroi du barreau coulissant (fig. 3). Les deux extrémités opposées longitudinales du tube 3 sont. ouvertes. On peut prévoir, près de chacune d'elles, des moyens amovibles sensiblement radiaux et formant des butées d'arrêt destinées à empêcher que le barreau sorte accidentellement de la glissière constituée par la manivelle. On a représenté sur la figure 3 des "arrats" 11 à une extrémité et 12 à l'extrémité opposes comprenant une tige vissée radialement dans la manivelle. Bien entendu,- on pourrait utiliser tout autre moyen analogue d'un type quelconque connu, ce moyen démontable permettant d'introduire facilement le barreau coulissant dans la manivelle tubulaire. Le fonctionnement du pédalier muni de manivelles selon l'invention est le suivant La manivelle 3 étant initialement orientée verticalement, l'opérateur ou utilisateur amène la pédale 4 près de son extrémité supérieure (référencée par la butée 11). La manivelle opposée 5 est alors horizontale (figure 4). L'utilisateur exerce son effort sur la pédale 4, suivant la flèche 13 (fig.-2 et 4). Cette poussée provoque la rotation du pédalier, donc du plateau 2. Dans le m8me temps, l'utilisateur dont l'autre pied est attaché à l'autre pédale 7, fait coulisser cette pédale le long de la manivelle 5 qui tourne. La trajectoire suivie par la pédale 7 est par exemple illustrée par la courbe tracée en trait épais sur la figure 4 et comprise entre les points 15, 15a et 15b suivant la flèche 16. La pédale 7 arrive en 15b lorsque le pédalier a tourné d'un quart de tour. La pédale active 4 vient alors à l'extrémité avant de la manivelle 3 qui est maintenant horizontale.L'utilisateur appuie, à partir de ce moment sur la pédale 7 qui devient l'organe actif, tandis que le pied attaché à la pé dale 4 permet de ramener celle-ci, par coulissement, près de ltex- trémité opposée 12 de la manivelle 3. La figure 5 illustre, en trait épais le trajet circulaire de la pédale 7 et en Traits in terrompus 18 une trajectoire possible de la pédale 4 qui revient au sommet de la manivelle 3, ce sommet étant maintenant défini par l'extrémité opposée à l'extrémité haute initiale, On voit ainsi que lorsque l'utilisateur appuie successivement une fois sur chaque pédale, le plateau 2 tourne seulement de lao0. Par conséquent, pour un tour de plateau de pédalier, IOutilisateur utilise deux fois la pédale de gauche et deux fois la pédale de droite. De plus, la poussée sur chaque pédale est réalisée dans les meilleures conditions d'efficacité - la direction de la poussée est orientée automatiquement par le pied pour être perpendiculaire au bras de levier constitué par la manivelle ; l'adaptation de la direction de la poussée est permise par la-rotation de la pédale autour de son axe central (6, fig. 3 ou 8, fig. 2); suivant la double flèche 14; - la zone de poussée peut être limitée au quart de cercle supérieur avant, ctest-à-dire à à la région où l'action sur le plateau denté est la plus efficace. Enfin, le coulissement des pédales (montées chacune de fa çon analogue sur leurs mahivelles respectives) le long des manivelles (flèche 17) permet d'augmenter la longueur de ces dernières, de part et d'autre du moyeu central du pédalier. En effet, le pied de l'utilisateur n'est pas obligé de descendre jusqu'à l'extrémité inférieure de la manivelle, ainsi que l'illustrent les trajectoires représentées en figures 4 et 5. En revanche, dans la zone active de poussée, le bras de levier est ma;imal, si bien que l'effort instantané à fournir est réduit. Cette manivelle peut etre utilisée à la façon d'un réducteur (ou amplificateur) de vitesse à variation continue, le rapport de réduction étant fonction de la position de la pédale le long de la manivelle. Il est bien entendu que le-terre "bicyclette", utilisé aussi bien dans la description précédente que dans les revendications doit être pris dans son sens le plus large. Ce mot désigne non seulement les bicyclettes proprement dites mais également les cyclomoteurs ou les engins fixes pour ltentratnement sportif ou pour la rééducation, du type connu sous le nom de "home-trainers". REVENDICATIONS 1 - Pédalier de bicyclette, comprenant un plateau denté,dispo- sé dans un plan parallèle au cadre de la bicyclette, et porté par un moyeu monté à la base du cadre, le plateau étant solidaire de deux manivelles munies, chacune, d'une pédale sur laquelle -agit un pied de l'utilisateur, caractérisé en ce que chaque manivelle est constituée par un tube fendu sur toute sa longuet, le long d'une génératrice opposée au plateau, si bien qu'une manivelle forme une glissière pour le guidage et le coulissement d'une por- tion de barreau lequel porte un axe radial qui s'étend à l'exté- rieur du tube, à travers la fente longitudinale, pour former l'axe central de rotation de la pédale. 2 - Pédalier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les manivelles tubulaires sont disposées de part et d'autre du plateau, sensiblement perpendiculaires l'une à l'autre mais contenues dans des plans parallèles, tandis que chacune elles stétend de part et d'autre du moyeu du pédalier. 3 - Pédalier suivant l'une quelconque des revendications prd- cédentes,- caractérisé en ce que chaque pédale est susceptible autre soumise à un double mouvement, à savoir - une rotation avec la manivelle, rotation centrée sur le moyeu du pédalier - un déplacement rectiligne par coulissement de sdn axe central le long de la manivelle tubulaire fendue, si bien qu'en combinant ces deux mouvements avec le degré de liberté supplémentaire constitué par le montage de la pédale folle en rotation sur son axe central l'utilisateur a la possibilité d'orienter la direction de sa poussée et de définir à volonté la trajectoire dlune pédale pour obtenir une efficacité maximale. 4 - Pédalier suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pédale est attachée au pied de l'utilisateur (cycliste) qui peut ainsi la déplacer à volonté d'une extrémité à l'autre de la manivelle tubulaire rotative, tandis que des moyens amovibles d1arrt du barreau coulissant sont prévis aux deux extrémités de la manivelle pour autoriser le montage et le démontage de la pédale et éviter, en cours d'utiîi- sation, une sortie accidentelle du barreau porte-pédale hors de la manivelle.