Brevet FR2419209A1 — publié le 19791005

La présente invention concerne un nouveau pédalier pour véhicules qui sont mus par la force musculaire d'un individu, plus particulièrement à l'aide de pédales,tel5 que bicyclettes, tricycles, pédalos. Un pédalier usuel comprend un plateau entratné en rotation généralement par les pieds au moyen de pédales montées sur des manivelles solidaires du plateau et sur lequel engrène une chatne à rouleaux (chaste vaucansson) afin de transmettre par l'iatermédiaire d'un pignon denté l'effort moteur à un organe de propulsion comme par exemple la roue arrière d'une bicyclette Un tel dispositif bien que de conception très simple et utilisé depuis 1880 n'utilise pas avec un rendement maximum l'énergie dépensée par l'utilisateur du véhicule.Le rendement maximum d'une force étant situé au point ou la ligne d'application de cette force vient couper à angle droit une ligne partant du centre de la roue entratnée en rotation Cette position optimum de rendement ne se reproduisant qu'une seule fois chaque demi-tour de manivelle, le rendement n'est donc pas parfait dans un pédalier usuel, non plus que la régularité de propulsion. La puissance des manivelles et le développement sont mOrne en complète opposition. Dans les positions de faible puis sance des manivelles (vers la position verticale) le pédalier donne un grand développement. Dans la position de grande puissance des manivelles (vers la position horizontale) le pédalier n'a qu'un petit développement. La pressente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients par un dispositif de manivelles à mouvement alternatif à course à peu près verticale qui est par exemple de 0,35 mètre maximum mais qui peut titre réduite au gré de l'utilisateur. Selon l'invention on propose un pédalier pour bicyclette ou analogue, caractérisé par le fait qu'il comprend deux pédales articulées autour d'un axe commun et susceptibles d'entre animées d'un mouvement angulaire de va et vient limité, les deux peules f OIiU biOhs t en opposition de phase, un double pignon à roue libre pour entratner un arbre en rotation, une channe passant autour d'un des pignons et engrenant avec lui, passant également autour d'une poulie de renvoi et revenant vers l'autre pignon dans un sens opposé au premier pignon, de manière que la channe soit motrice quel que soit son sens de déplacement et entratne toujours l'arbre dans le même sens, l'une des extrémités de la channe étant reliée à une pédale et l'autre extrémité à l'autre pédale. Le mouvement angulaire des pédales est symétrique par rapport à une ligne sensiblement horizontale. De préférence, les extrémités de la channe sont reliées aux pédales chacune par l'intermédiaire d'un cible souple passant autour d'une poulie située sensiblement à la verticale du trajet des pédales. La chatne elle-mame peut titre composée de deux tronçons de chaîne reliés par un câble souple passant autour de ladite poulie de renvoi pour éviter que la poulie de renvoi soit elle wEme un pignon engrenant sur la channe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure I représente une vue latérale générale dune bicyclette selon 11 invention - la figure 2 représente une vue de dessus de l'ensemble du systbme de pédalier selon 1' invention. La bicyclette représentée schématiquement à la figure 1 cosmprend un châssis fixe I, une roue avant 2 et une-roue arrière motrice 3. Le système de pédalier selon l'invention comprend deux pédales 4 et 5, montées à l'extrémité de leviers respectifs 6 et 7, lesquels sont articulés tous deux autour d'un axe commun 8 porté par le bâti fixe 1 de la bicyclette. A la différence des pédaliers de la technique antérieure, les leviers 6 et 7 situés respectivement à gauche et à droite du plan de symétrie vertical de la bicyclette, ne sont pas diamétralement opposés par rapport à l'axe 8. De plus, les leviers des pédales 6 et 7 sont montés à pivotement indépendamment l'un de l'autre autour de l'axe 8. La roue arrière motrice 3 comprend deux pignons dentés 9 et 10, situés respectivement de part et d'autre du plan de symétrie vertical de la roue 3. Ces pignons sont destinés à être entrasses par une chatne- à rouleaux (chaîne vaucansson). Les pignons dentés 9 et 10 sont des pignons à roue libre moteurs uniquement dans le sens de la marche avant de la bicyclette. Ces pignons sont indépendants l'un de l'autre, c'està-dire que la roue 3 peut être entratnée soit par le pignon 9 soit par le pignon 10 sans influence mutuelle entre les deux pignons. Le système de transmission d'énergie motrice entre les pédales 4 et 5 et les pignons 9 et 10 est réalisé de la manière suivante un tronçon de channe à rouleaux 11 vient s'engrener sur le pignondenté 9 d'un cdté de la roue motrice 3. Le tronçon de channe 11 détend essentiellement parallèlement au plan de la roue 3. Une extrémité 12 de ce tronçon de channe il est reliée à un câble souple 13 qui vient s'enrouleur dans la gorge d'une poulie 14, montée librement à rotation sur un axe fixé au châssis de la bicyclette. Cette poulie de renvoi 14 sert à amener le câble souple 15 de l'autre cEté de la roue 3. La poulie 14 est donc montée en avant de la roue 3. L'autre extrémité du celle souple 13 est attache à un autre tronçon de chaste 15 non visible sur la figure 1 qui représente un seul cOté de la bicyclette. Le deuxième tronçon de chatne 15 s'étend parallèlement au tronçon de channe Il mais de l'autre côté de la roue et il vient engrener avec le deuxième pignon denté 10 dans un sens tel que, que que soit le sens de déplacement de l'ensemble des tronçons li et 15 et du cable 13, l'un des deux pignons soit toujours entratné dans un sens moteur tandis que l'autre fonctionne rn roue libre La deuxième extrémité 16 du premier tronçon de chaîne Il est relié par l'intermédiaire d'un cible souple 17 à l'une des pédales, par exemple la pédale 5 après avoir passé autour d'une poulie 18 montée librement à rotation autour d'un axe 19 fixé au chassies de la bicyclette sensiblement à la verticale des pédales 4 et 5. De la m8me façon, l'autre extrémité du deuxième tronçon de chaîne 15, c'est-àdire l'extrémité de channe non rattachée au cible 13, est reliée à un câble souple 20 relié à l'autre pédale 4, après avoir passé autour d'une deuxième poulie 21 non visible à la figure 1, située sensiblement à la verticale de la pédale 4. Cette deuxième poulie 21 peut être montée autour du même axe 19 que la poulie 18 mais elle doit être indépendante de la poulie 18. Les longueurs des cibles souples 17 et 20 sont choisies de telle manière que lorsque l'une des pédales est à environ 5 ou 10 centimètres du sol, c'est-à-dire dans sa position la plus basse possible pour un usage normal, l'autre pédale se trouve dans une position symétrique de la première par rapport à un axe sensiblement horizontal dans la direction longitudinale de la bicyclette. De préférence, dans cette position ot l'une des pédales est à sa position inférieure et l'autre à sa position supérieure maximum, les leviers 6 et 7 font chacun un angle inférieur a 450 par exemple 350 avec cette ligne horizontale. De cette manière, le rendement de l'utilisateur est le meilleur possible, l'utilisateur utilisant essentiellement tout son poids pendanttoutela course descendante des pédales. Sur la figure 2, on voit mieux comment l'ensemble des tronçons de channe et des cibles souples quilesreliententre eux et aux pédales 4 et 5 passe de part et d'autre de la roue arrière motrice en venant engrener sur chacun des pignons. On prévoit de préférence que le mouvement des pédales 4 et 5 est limité vers le haut par un tampon élastique 22, fixé sur le chassies de la bicyclette de telle manière que les leviers 6 et 7 viennent s'amortir contre ce tampon élastique lorsqu'elles arrivent à leur position supérieure maximum. Sur la figure 1, supposons la pédale 5 dans sa position hautes le cycliste appuyant alors sur cette pédale ltentratne vers le bas et cette dernière tire sur le cule 17 qui,en se déroulant sur sa poulie indépendante -18,entratne dans un mouvement vers l'avant la chatne 11. Celle-ci, en engrenant sur le pignon 9 assure le mouvement en rotation vers l'avant de la roue arrière. La synchronisation des deux manivelles 6 et 7 est assurée par l'ensemble des tronçons de chatne et de leurs cables de liaison qui font que les deux pédales sont reliées l'une à l'autre. Ceci assure lors de la phase motrice descendante d'une pédale, la rotation en arrière d'un tronçon de channe sur un pignon fonctionnant en roue libre, et par conséquent, la remon tée de l'autre pédale. Le mouvement se trouve inversé à chaque période et on obtient ainsi un mouvement alternatif des pédales. Le changement du développement pourrait titre réalisé par des attaches à glissières coulissant sur les manivelles 6 et 7 et pouvant soit être déplacées directement ou bien manoeuvrées par câbles comlnandés par manettes comme pour des dérailleurs usuels. Les attaches sur lesquelles sont arrimés les cibles 17 et 20 en se rapprochant ou s'éloignant de l'axe des manivelles diminuent ou augmentent la course du système de propulsion et modifient ainsi le développement ou vitesse. Pour simplification ce dispositif n'est pas représenté sur les dessins. Le fonctionnement des muscles se fait normalement par contractions rapides. Lorsque ces derniers sont sollicités trop lentement il en résulte une fatigue très supérieure pour un même effort, une cadence trop lente obligeant les jambes à un effort de plus longue durée, et les muscles fatiguent d'autant plus que leur détente se prolonge à un rythme inhabituel. La cadence la plus favorable parait bien être de deux coups de pédales environ par seconde. Il semble bien que le mode de pédalage le moins fatiguant serait icelui diL er; danseuse (debout sur les pédales) car dans le cas l'effort pour se soulever sur les pedales est tou Jours fait au meilleur rythme quel que soit la vitesse, et la période motrice (descente des pédales) est une période de repos, ce qui donne un effort discontinu, le pédalage normal étant un effort continu donc plus lent pour la cadence musculaire et donc plus fatiguant à vitesse égale. Avec le pédalier alternatif, l'énergie développée est relativement constante et son rendement maximum sans points morts, et le mouvement des Jambes est réduit au strict nécessaire. Le pédalier permettra donc de praffuer le pédalage en danseuse dans les meilleures conditions, le cycliste pouvant réduire à son gré la course des pédales1 et par son excellente position sur la bicyclette la poursuivre longtemps en côte notamment en pédalant toujours à son meilleur rythme musculaire quelle que soit sa vitesse. Ce sera par cette méthode de pédalage que pourra être obtenu la plus grande réduction de fatigue pour l'utilisateur de ce pédalier. Les câbles souples 13, 17 et 20 sont de préférence en polypropylène mais peuvent être remplacés par des channes classiques engrenant sur des roues dentées montées en ramplacement des poulies 14, 18 et 22. Il va de soi que l'invention n'a été décrite qu'à titre indicatif et nullement-limitatif et quelle est susceptible de nombreuses variantes sans sortir de son cadre. Elle peut être appliquée à tout dispositif à pédales pour véhicules, jouets d'enfants et appareils de rééducation et entratnement physique. REVENDICATIONS 1. Pédalier pour bicyclette ou analogue, caractérisé par le fait qu'il comprend deux pédales articulées autour d'un axe commun et susceptibles d'être animées d'un mouvement angulaire de va et vient limité, les deux pédales fonctionnant en opposition de phase, un double pignon à roue libre pour entratner un arbre en rotation, une channe passant autour d'un des pignons et engrenant avec lui, passant également autour d'une poulie de renvoi et revenant vers l'autre pignon, de manière que la chaf- ne soit motrice quel que soit son sens de déplacement et entraine toujours l'arbre dans le même sens, l'une des extrémités de la channe étant reliée à une pédale et l'autre extrémité à l'autre pédale. 2. Pédalier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mouvement angulaire des pédales est symétrique par rapport à une ligne sensiblement horizontale. 3. Pédalier selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les extrémités de la channe sont reliées aux pédales chacune par l'intermédiaire d'un câble souple passant autour d'une poulie située sensiblement à la verticale du trajet des pédales. 4. Pédalier selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le mouvement des pédales est limité vers le haut par un tampon élastique fixé à un chassies de la bicyclette. 5. Pédalier selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les pignons sont situés chacun d'tui cOté d'une roue arrière de bicyclette, et que la poulie de renvol de la chaSne d'un pignon vers l'autre est fixée au chassies de la bicyclette en avant de la roue arrière de sarte que la channe s'étende le long de la roue de part et d'autre de celleci. 6. Pédalier selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la chatne est composée de ex tronçons de chaîne reliés par un cible souple passant autour de ladite poulie de renvoi, ce cible souple ayant une longueur telle que les extrémités des tronçons de channe reliés à ce cible souple ne parvierment pas jusqu'j la poulie de renvoi lors du mouvement alternatif des pédales. 7. Pédalier selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les pédales sont portées à l'extrémité de manivelles respectives, les manivelles étant indépendantes l'une de l'autre et montées librement à rotation autour d'un axe commun porté par le châssis de la bicyclette. 8. Pédalier selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la chaine est reliée à un point variable le long de leviers portant à leurs extrémités les pédales.. 9. Pédalier selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les manivelles exécutent un mouvement angulaire d'environ 700 d'amplitude.