Brevet FR2440753A1 — publié le 19800606

La présente invention a pour objet un appareil de culture physique, du type bicyclette d'appartement, tel qu'utilisé, notamment, pour la rééducation d'handicapés ou de convalescents. Parmi les nombreux appareils connus de ce type, certains sont constitues d'un cadre repliable, auquel sont soli arisés un pied avant et un pied arrière, et sur lequel sont montés un guidon et une selle, en général de hauteur réglable, ainsi qu'un ensemble pédalier, comprenant deux pédales montées enbbout de manivelles solidaires d'un arbre tournant dans un palier porté par le cadre, et un volant d'inertie, dont la rotation est susceptible d'être freinée par un frein à patin, ac*intne par une manette de commande de l'intensité du freinage. Ces appareils repliables présentent de nombreux inconvénients : le cadre repliable étant constitué de quatre éléments tubulaires, portant respectivement le guidon, la selle, le pied avant et le pied arrière, montés pivotant sur un ou deux axes, il en résulte que le pliage n'est pas instantané, et suppose une succession de rabattements des éléments tubulaires les uns vers les autres. De plus, le volant d'inertie est directement entrainê par l'arbre de l'ensemble pédalier, ce qui ne procure aucune démultiplication entre la rotation des pédales et celle du volant d'inertie, lequel, du fait de l'importance de son diamètre, constitue une gêne pour le passage des jambes entre les éléments du cadre supportant guidon et selle, lorsque l'utilisateur veut s'asseoir sur l'appareil. Cette gêne est accrue si un carter est prévu pour protéger le volant d'inertie, du fait de l'encombrement accru qui en résulte. Enfin, le freinage ne peut s'effectuer que sur le volant d'inertie, ce qui limite le couple de freinage développé par le frein à patin et rend incertaine et délicate la régulation de la commande de freinage. Par la présente invention, on se propose de concevoir un appareil repliable de ce type, de structure simple, donc moins onéreux que les appareils connus, et ne présentant pas leurs inconvénients. A cet effet, l'appareil de culture physique selon l'invention se caractérise en ce que le cadre repliable est constitué de deux éléments tubulaires articulés l'un sur l'autre autour d'un axe commun, la selle étant montée sur l'un des éléments, solidaire du pied avant, le pied arrière étant solidaire de l'autre élément, sur lequel sont montés le guidon, ainsi que l'ensemble pédalier, comprenant un arbre tourillonnant dans un palier disposé sous l'élément tubulaire, entre l'axe commun d'articulation des deux éléments tubulaires et le pied arrière, de sorte que l'appareil puisse être plié d'un seul geste, par rapprochement des deux éléments tubulaires du cadre.Comme, de plus, le volant d'inertie est monté tourillonnant sur l'élément tubulaire solidaire du pied arrière, autour d'un axe disposé entre le palier recevant l'ensemble pédalier et le pied arrière, et se trouve solidaire d'une poulie de petit diamètre entraRnée par une courroie trapézoIdale, ellemême entraînée par un plateau de pédalier à gorge de l'ensemble pédalier, on obtient ainsi un rapport de dému1tipliation intéressant entre la rotation du plateau de l'ensemble pédalier et la rotation du volant d'inertie, lequel ne s'oppose plus aux passages des jambes de l'utilisateur, puisque monté "en arrière" du point de jonction des deux éléments du cadre, et que le plateau de pédalier, d'un diamètre inférieur à celui du volant d'inertie, est également monté en arrière de ce point. En outre, le frein à patin est monté sur l'élé- ment tubulaire solidaire du pied arrière, entre le palier de l'ensemble pédalier et l'axe du volant d'inertie, pour pouvoir freiner la rotation du plateau de pédalier, ce qui permet d'exercer un meilleur couple de freinage que sur les appareils connus et également de réguler plus facilement l'intensité du freinage. Dans une forme de réalisation préférée de l'appareil selon l'invention l'élément tubulaire solidaire du pied arrière est constitué de deux tubes courbés en forme de S, entre lesquels et sur lesquels est articulé l'élément tubulaire solidaire du pied avant, également constitué d'un tube courbé en forme de S, et venant en butée, en position dépliée de l'appa reil, sur le palier de l'ensemble pédalier. Le cadre ainsi obtenu, bien que d'une structure simple, présente une grande rigidité, assure une bonne stabilité et permet une excellente accessibilité pour l'utilisateur tout endonnant unê.bonne po- sition relativesdu guidon et de la sélle par rapport à l'ensem- ble pédalier.De plus, le volant d'inertie est reçu entre les deux tubes del'élémentsolidaire du pied arrière et pivote sur un axe porté par deux équerres dont chacune est fixée sur l'un des deux tubes, ce qui lui assure une bonne protection. Avantageusement, le frein à patin comprend un patin de freinage fixé sur une plaquette-support montée oscillante sur un axe-support, lui-même porté par l'un des tubes de l'élément solidaire du pied arrière, la plaquette-support, rappelée en position de repos par des moyens élastiques, étant susceptible d'être basculée pour appliquer le patin de freinage contre le plateau de pédalier, dans la gorge de ce dernier, par traction sur un câble au moyen d'une manette de commande de l'intensité du freinage, ce montage, -de structure simple, procurant une bonne régulation de la commande de freinage. Il peut également être prévu un carter de protection, enveloppant le plateau de pédalier, la poulie de petit diamètre et l'équerre correspondante; la trajectoire de la courroie trapézoidale couplant la poulie au plateau, et le frein à patin. Afin de donner à l'utilisateur la faculté de faire une pause sans attendre l'arrêt de la rotation du volant d'inertie, il est avantageux que l'appareil comprenne une roue libre, montée sur l'arbre de l'ensemble pédalier et logée dans le palier dans lequel tourillonne cet arbre. De même, afin de permettre un démarrage plus facile, l'appareil peut comprendre un changement de vitesse de sorte que le rapport de démultiplication soit faible à la mise en route, puis soit augmenté en régime de croisière. Enfin, comme cela est bien connu sur ce genre d'appareil, un indicateur de vitesse, un totalisateur kilométrique et une minuterie peuvent équiper l'appareil, les cadrans de lecture étant regroupés, avec la manette de commande de l'intensité de freinage, sur un tableau de commande fixé sur l'élément de cadre portant le guidon. L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un exemple particulier de réalisation, qui sera à présent décrit, à titre non limitatif, en référence aux figures en annexe dans lesquelles - les figures 1 et 2 sont des vues en perspective d'un appareil selon l'invention, - la figure 3 est une vue en perspective de l'appareil selon les figures 1 et 2 représenté en position repliée, - la figure 4 est une vue partielle de côté, montrant la disposition de l'ensemble pédalier, du volant d'inertie et du frein à patin sur les éléments du cadre repliable, - et la figure 5 est une vue partielle de dessus de la partie de l'appareil représentée sur la figure 4. En référence aux figures 1 à 5, l'appareil de culture physique comprend un cadre repliable, constitué de deux éléments, dont l'un 1, formé par un tube courbé en forme de S, est solidaire, à sa partie inférieure, d'un pied avant constitué par une traverse 2, et reçoit, à sa partie supérieure, un tube 3 portant une selle 4 réglable en hauteur, par coulissement du tube 3 dans l'élément 1, grâce à la manette 5, et dont l'autre 6, formé de deux tubes 7 courbés en forme de S, est solidaire, à sa partie inférieure, d'un pied arrière constitué par une traverse 8, et porte, à sa partie supérieure, un guidon 9 solidaire de deux tubes 10 montés coulissants dans les tubes 7 et grâce auxquels le guidon 9 est réglable en hauteur par commande de la manette ?1. L'élément tubulaire 1 est intercalé entre les deux tubes 7 de l'élément bitubulaire 6, et se trouve articulé sur eux autour de l'axe commun 12 (voir figure 4), les deux tubes 7 étant reliés l'un à l'autre par une entretoise 13, portant un palier 14, et constituant une butée contre laquelle s'appuie l'élément tubulaire 1, en position dépliée de l'appareil. Un ensemble pédalier, constitué d'un arbre 15, aux extrémités duquel sont fixées deux manivelles 16, portant, à leur extrémité libre, les pédales 17, est monté tourillonnant par son arbre 15 dans le palier 74 fixé sous l'élément bitubulaire 6, en arrière de l'axe commun d'articulation 12 des éléments 1 et 6 du cadre.L'ensemble pédalier comporte également un plateau de pédalier à gorge 18, constitué par deux disques circulaires à bordure rabattue, accolés dos à dos pour réalier la gorge 19, le plateau 18 étant fixé par des boulons 20 sur des branches-support 21 disposées en étoile et solidaires de l'une des manivelles 16.Dans la gorge 19 du plateau de pédalier 18 est reçue une courroie trapézoidale 22, également reçue sur une poulie de petit diamètre 23 disposée en bout du moyeu 24 d'un volant d'inertie 25, et solidaire de ce dernier en rotation autour d'un axe 26 suspendu sous l'élément bitubulaire 6 constitué par les tubes 7, en arrière du palier 14 recevant l'ensemble pédalier, au moyen de deux entretoises 27, soudées chacune sous l'un des tubes 7, et présentant deux ouvertures 28 dans lesquelles sont retenues les extrémités de l'axe 26 par des embouts à oeil 29 fixés, par leur tige filetée 30, sur les entretoises 27. Le volant d'inertie 25 est ainsi protégé par les tubes 7, entre lesquels il est reçu.Entre le palier 14 de l'ensemble pédalier, et l'axe 26 du volant d'inertie 25, se trouve également retenu sous celui des tubes 7 de l'élément bitubulaire 6 situé du c8té de la courroie 22 montée sur la poulie 23 et sur le plateau à gorge 18, un frein à'patin susceptible de freiner la rotation du plateau de pédalier 18. Ce frein à patin comprend une garniture de friction ou patin de freinage 31, fixée sur une plaquette-support 32, laquelle est montée oscillante sur un axe-support 33, lui-même porté à l'extrémité d'un pied 34 porté sous le tube 7.La plaquette-support 32 peut être basculée vers le palier 14 de l'ensemble pédalier pour appliquer le patin de freinage 31 contre le plateau du pédalier 18, dans la gorge 19 de ce dernier, par traction, au moyen d'une manette de commande 35, sur un câble de commande 36, relié par une plaquette-d'accrochage 37, sur lequel est retenue une extrémité du câble 36, et un ressort à boudin 38 à la plaquette-support 32, laquelle est rappelée en position initiale par un ressort à spires (non représente) dont une extrémité est ancrée dans le tube 7, dont l'autre s'applique contre la plaquette-support 32 et dont les spires entourent l'axe-support 33.La tension du câble 36 est réglée par action sur une vis de réglage 39, portée en bout d'une gaine 40, protégeant le câble 36, et menant ce dernier à la manette 35 de commande de l'intensité du freinage, laquelle est disposée sur un tableau de commande 41, fixé sur la partie supérieure de l'élément bitubulaire 6, et sur lequel sont également disposés un indicateur de vitesse, et un totalisateur kilométrique 42, ainsi qu'une minuterie 43, les indications étant ainsi lisibles et les manettes de commande du frein et de la minuterie étant accessibles à l'utilisateur. Ces divers moyens indicateurs et la minuterie étant des dispositifs bien connus sur ce type d'appareil, on ne les décrira pas à nouveau.De même, on ne décrira pas en détail un carter de protection 44, qui sera disposé de façon à envelopper le plateau de pédalier 18, la poulie 23 et l'équerre 27 correspondante, la trajectoire de la courroie 22, ainsi que le frein à patin. Enfin, il sera avantageux de monter, dans le palier 14 de l'ensemble pédalier, une roue libre sur l'arbre 15, permettant à l'utilisateur de faire une pause ou d'effectuer librement un rétro-pédalage, de même que pourra être monté, dans le moyeu 24 du volant d'inertie 25, le train de pignon d'un changement de vitesse, par exemple du type de ceux commercialisés sous le nom de marque "TORPEDO", afin de permettre un démarrage facilité par un grand rapport de démultiplication, lequel sera ensuite réduit en régime de croisière, le changement de vitesse étant également commandé par une manette regroupée avec les autres commandes sur le tableau 41. REVENDICAIONS 7/ Appareil de culture physique du type bicyclette d'appartement, constitué d'un cadre repliable, auquel sont solidarisés un pied avant et un pied arrière, et sur lequel sont montés un guidon, une selle, un ensemble pédalier et un volant d'inertie, ainsi qu'un frein à patin actionné par une manette de commande de l'intensité du freinage, caractérisé en ce que le cadre repliable est constitué de deux éléments tubulaires articulés l'un sur l'autre autour d'un axe commun, la selle étant montée sur l'un des éléments, solidaire du pied avant, le pied arrière étant solidaire de l'autre élément, sur lequel sont montés le guidon, ainsi que l'ensemble pédalier, comprenant un arbre tourillonnant dans un palier disposé sous l'élément tubulaire, entre l'axe commun d'articulation des deux éléments tubulaires et le pied arrière. 2/ Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volant d'inertie, monté tourillonnant sur l'élément tubulaire solidaire du pied arrière, autour d'un axe disposé entre le palier recevant l'ensemble pédalier et le pied arrière, est solidaire d'une poulie de petit diamètre entrainée par une courroie trapezoIdale, elle-même entraînée par un plateau de pédalier à gorge de l'ensemble pédalier. 3/ Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le frein à patin, monté sur l'élément tubulaire solidaire du pied arrière, entre le palier de l'ensemble-pédalier et l'axe du volant d'inertie, est susceptible de freiner la rotation du plateau de pédalier. 4/ Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément tubulaire solidaire du pied arrière est constitué de deux tubes courbés en forme de S, entre lesquels et sur lesquels est articulé l'élément tubulaire solidaire du pied avant, également constitué d'un tube courbé en forme de S,et venant en butée, en position dépliée de l'appareil, sur le palier de ltensemble-pédalier. 5/ Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le volant d'inertie est reçu entre les deux tubes de l'élément solidaire du pied arrière et pivote sur un axe porté par deux équerres dont chacune est fixée sur l'un des deux tubes. 6/ Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le frein à patin comprend un patin de freinage fixé sur une plaquette-support montée oscillante sur un axe-support, lui-même porté par l'un des tubes de l'élément solidaire du pied arrière, la plaquette support, rappelée en, position de repos par des moyens élastiques, étant susceptible d'être basculée pour appliquer le patin de freinage contre le plateau de pédalier, dans la gorge de ce dernier, par traction sur un câble au moyen d'une manette de commande de l'intensité du freinage. 7/ Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un carter de protection, enveloppant le plateau de pédalier, la poulie de petit diamètre solidaire du volant d'inertie et l'équerre correspondante, la trajectoire de la courroie trapezoidale couplant la poulie au plateau de pédalier, ainsi que le frein à patin. 8/ Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une roue libre montée sur l'arbre de l'ensemble pédalier, dans le palier dans lequel tourillonne ce dernier. 9/ Appareil selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un tableau de commande, fixé à l'élément de cadre portant le guidon, et sur lequel sont regroupés la manette de commande de l'intensité de freinage, un indicateur de vitesse, un totalisateur kilométrique et une minuterie. 10/ Appareil selon l'une des revendication 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un changement de vitesse à trains de pignons logés dans le moyeu du volant d'inertie commandé par une manette de changement de vitesse.