Brevet FR2518041A1 — publié le 19830617

L'invention se rapporte à une fixation sur des pédales de bicyclettes ou repose-pieds de bicyclettes analogues à des pédales, et, en particulier, à des pédales de bicyclettes de course ou de sport. Sur preeque toutes ces bicyclettes, il est pré- vu un cale-pied et une courroie de pédale, la chaussure du cycliste prend donc sur la pédale une position définie et est bloquée au moyen de la courroie de manière que le pied ne puisse pas s'échapper de la pédale pendant la marche au cours de ses mouvements propres. La fermeture et l'ou- verture de cette fixation connue supposent de chaque cyeliste une certaine habitude de la manipulation. Toutefois, lors des chutes, de nombreux cyclistes se blessent inuti- lement gravement parce qu'ils ne peuvent pas se libèrer de la bicyclette, ni lors de la chute, ni en présence d'un risque de chute imminente.Du reste, avec le trafic routier actuel, le cycliste expose sa vie de façon extrêment dangereuse, par le simple fait de se pencher légèrement de cet pour bloquer ou desserrer le cale-pied. Das ce mou v.ment, il s'expose à un plus grave danger d'entrer en col- lision avec un véhicule qui passe à son niveau. Le but de l'invention est donc da eréer une fixation sans courroie qui exclue dans une large mesure les risques précités et que évite avec sécurité de nombreuses blessures qui seraient par ailleurs habituelles. L'invention a donc pour abjet une fixation de sécurité analogue à un accouplement qui s'onclenche aute matiquement lorsque le cycliste pose simplement son pied sur la pédale ou autre repose-posé analogue, et s'ouvre tout aussi automatiquement lorsque le cycliste fait sin- plement pivoter sor pied sur la pédale ou autre reposepied. L'invention est caract6risée par le fait que la fixation de sécurité se présente sous la forme d'un accou- plement qui peut être enclenché lorsqu'on pose la chaussure sur la pédale, dont l'élément de verrouillage est fixé à la semelle de la chaussure et dont la contre-partie, qui bleque sous l'action d'une force de fermeture, est agencée sur la pédale de telle manière que l'accouplement s'ouvre automatiquement et libère aussitêt le pied lorsqu'on fait pivoter le pied autour de la plante du pied d'une course de rotation déterminée mais réglable. Une forme préférée de réalisation comprend un crochet et un verrou qui, ce qui est important pour le but visé par l'invention, se bloquent par un déplacement relatin perpendiculaire à la pédale et se libèrent l'un de l'autre par un déplacement relatif contenu dans le plan de la pédale après un certain angle de pivotement du pied (angle d'ouverture). La fixation de sécurité suivant l'invention pré- sente les avantages suivants. Elle pout être bloquée et libérée rapidement et sans problème sans que l'utili- sateur n'ait à se servir de ses mains. Les maine restent teujours posées sur le guidon de la bicyclette et la ma- noeuvre n'exige aucune modification, aussi faible soit elle, de l'attitude du corps, meme pas un fléchissement par rotation latérale. Les pieds constituent le seul élément moteur de la fixation de sécurité, la fixation s'ouvre par une rotation des pieds. Cette fixation est du reste réalisée réglable de manière que chaque cycliste ne se sente pas limité dans ses positions et déplacements habituels lorsqu'il circule à bicyclette, ou lorsqu'il monte sur la bi cyclette ou en descend. Un important avantage de l'inven- tion consiste en ce que cette fixation de sécurité s'ouvre automatiquement en cas de chute. Coci évite, avec curité,de nombreuses blessures, notamment dans la région des pieds et des Jambes. Les pieds sont mieux irrigués par le sang pendant l'utilisation de la bicyclette grâce au fait que la fixation est dépourvue de courroie. Les pédales peuvent être réalisées sous une forme favorable du point de vue aérodynamique. En ce qui concerne sa position horizontale, elle peut être construite,dans la région de son centre de gravité, de manière qu'elle soit toujours horizontale dans toutes les positions de la manivelle. Coci facilite la mise on place de la chaussure pour le blocage de la fixation. Des formes préféren de réalisation de l'invention sont représentées et décrites en regard des dessins schématiques annexés sur lesquela, la Fie. 1 est une vue de côté d'une fixation à verrou et crochet 3 la Fig. 2 est une vue partielle de dessus dela Fig. la Fig. 3 est un schéma de la positon de blocage et de deux positions de déblocage 3 la Fig. 4 représente un détail de la fixation i vorreu et arochet de la Fig. 1 3 la Fig. 5 est une vue de côté d'une fixation à tenon et cran ; la Fig. 6 est une vue de dessus de la Fig. 5 3 la Fig. 7 est une vue en coupe longitudinale d'une autre fixation à tenon et â cran. la Fig. 8 est une vue de dessus de la Fig. 7 Q la Fig. 9 est une vue de côté d'une autre fixa- tien i verrou 3 la Fig. 10 représente un détail de la fixation i verrou de la Fig. 9 3 la Fig. 11 est une coupe suivant la ligne A-A de la Fig. 9 3 la Fig. 12 est une vue de dessus de la Fig. 9. La fixation de sécurité représentée sur les Fig. 1 à 4 est composée d'une plaque 1 qui est clouée ou vissée à la semelle S de la chaussure et comporte un crochet 2 en forme de verrou, et d'un verrou 6 mobile autour d'un axe 8 et en forme de levier basculant. L'axe 8 tourillenne dans des supports 12 sur la plaque arrière 11 de la pédale 10. Des ressorts de sollicitation 13 qui sont fixés au bottier, développent une force qui maintient constan- ment le verrou 6 sollicité en direction de la paroi arrière dans la position de verrouillage. Les paliers du verrou sont désignés par 9. Le crochet 2 et le verrou 6 sont tous deux munis de mentonnets arrondis 3 et 7. Ces mentonnets servent à assurer un encliquetage favorable.La pé- dale 10 montée sur l'axe de manivelle 15 est avantageuse- ment munie à sa pointe 16 d'un guide auriliaire pour la pointe 4 en fonte de nervure de la plaque 1. Par ailleurs, la paroi arrière 11 de la pédale 10 est munie d'une surface d'appui supérieure 14. Pour favoriser le guidage pour l'enclique- tage, la plaque 1 peut être munie de deur bosses 5 dispo- sées à l'arrière. La plaque 1 est fixée réglable en position de mani8re que l'angie d'ouverture puisse être adapté aux mouvements du pied. Le ressort maintient constamment le verrou 6 dans sa position de sollicitationi des que, au cours d'une rotation autour de la plante, le pied déborde audelà d'une course de rotation déterminée réglable, qui correspond à l'angle d'ouverture qui a été réglé, la pla- que de fixation 1, avec son crochet 2, se sépare du verrou sollicité 2, le pied est libéré.On a représenté schématiquement la position de base, correspondant au verrouil- lage, t deux positions d'ouverture possibles, qui sont déportées latéralement vors l'intérieur et vers l'extérieur respectivement, sur lafig. 3. La région de la plante du pied est représentée en B. La position de base est indiquée par le verrou et le crochet, 6 et 2 respectivement, et les positions d'ouverture sont indiquées par les cro chets 2' et 2". On a indiqué en 16 un levier auxiliaire servant à vérifier le fonctionnement. La pédale 10 doit être avantageusement construite, grsce à une disposition approprie du palier de la pédale et de la fixation de sécurité, de manière que le cen- tre de gravité de la pédale prenne une position neutre et que, de ce fait, la pédale soit sensiblement toujours ho rizontale. Du reste, la conformation de la pédale peut être avantageuse- ment à profil en coin, favorable du Point du vue aérodynamique. La variante de fixation de s6curité représentée sur les Fig. 5 et 6 est composée d'une plaque 21, fixée a la semelle (non représentée) de la chaussure, et qui comprend deux mentonnets à cran 22a, 22b, et de deux vis d'extrémité sphérique 26a, 26b, qui sont fixées au corps 27 de la pédale. Ce corps présente à sa pointe un guide auxiliaire 24 dans lequel la pointe en fonte de nervure 23 de la plaque s'enga ge et est retenue.Le corps de la pédale tourillone sur l'axe de nani- velle 25 et, pour le reste, il peut être construit de manière que son centre de gravité lui donne constamment une position sensiblement horizontale. Les mentonnets à cran 22a, 22b sont munis chacun d'un evi- dement 28 dans lequel s'engage le tenon 29 de chaque vis a bille 26a, 26b. En remplacement de ce tenon, il est éalement possible de prévoir une bille. Cette fixation de sécurité est également avantageuse en raison du fait qu'elle peut être montée après coup sur des pédales habituelles et que, confonmément aux besoins de l'invention, elle fonctionne autometiquement avec securité. La variante de fixation de sécuirté représentée sur les Fig. 7 et 8 est composée d'une bague 32 fixée d la semelle de la chaus- sure et présentant des rainures 33a, lb diamétralement opposées, sensiblement parallèles antre elles et d'un verrouillage 36 divise en deux tenons 35a, 35h disposés diamétralement, dont les boîtiers 37a, 37b sont fixés au corps 31 de la pédale. les tenons 35a. 35b sont précontraints respectivement par deux ressorts de compression cylindriques 38 et sont engagés dans les rainures 35a, 33b, de la bague 32. Le fond de chaque rainure présente la fome d'une couibe.L'axe de pédale est désigné par la référence 39 Lorsqu'on pose la chaussure sur la pédale, la bague 32, qui possede une pointe chanfreinée 34 pour faciliter le guidage, s'encastre dans le verrouillage 36. Dans ce mouvement, les tenons s'encliquettent dans les rainures et ferment la fixation. En réponse à une rotation du pied au- tour de la plante, les tenons sont repoussés par le fond de la rainure suffisamment loin pour être refoulés entièrement dans leurs guid.s,y compris leur pointe, de man-- ère que la surface externe cylindrique de la bague soit libérée et puisse autre extraite du verrouillage.Pour favoriser le refoulement des tenons dans la dernière phase, le fond de la rainure peut strie incurvé en arc, du moins à ses extrémités extérieures. Cette fixation de sécurité présente encore l'avantage supplémentaire de pouvoir être montée après coup sur des pédales habituelles. Les boîtiers du verrouillage peuvent être fixés intérieurement à deux côtéa du corps de la pédale dune façon relativement facile et simple. La variante de fixation de sécurité représentée sur les Fig. 9 à 12 est composée d'un verrou 40 fixé àla semelle de la chaussure et d'un élément de guidage 50 monté oscillant sur la pé dale 42, et qui coopère avec un élément de verrouillage 60 par l'intermédiaire d'un guide à fente 53, 55. L'élément de verrouillage 60 est composé de la tête de verrou, qui est de configuration sphérique, de la tige et; de sa fixation 62 sur la pédale 42. L'élément de verrouillage est préalablement sollicité par rapport au support de fixation 62 par un ressort 61. Le guide à fente 54, 55 est composé de la fente transvernale 54 dans laquelle la tête de l'élément de verrouillage est engagée et des bords de guidage obliques 55a, 55k, formés dans la fente 54 sur les cêtés transversaux. L'élément de guidage 50 est en forme de coin et muni de surfaces de guidage 51 pour le verrou 40. Il est monté de manière à pouvoir pivoter par rapport au corps 42 de la pédale autour de l'axe vertical 53. Le corps de la pédale présente une surface d'appui formée à la pointe 44 et, dans sa partie arrière, il présente une bordure 45 réalisée sous la forme d'un guide auriliaire. Le corps de la pédale tourillonne sur l'axe de pédale 43. Lorsqu'on pose la chaussurè, le verrou 40 s'en gage dans l'élément de guidage 50 et, dans cette mesure, il s'assemble par sûreté de forme à la superstructure du corps de la pédale, les deux éléments étant verrouillés dans la position de base par le verrou a' ressort 60. En réponse à une rotation du pied autour de sa plante, le guide à fente 54 est entraîné en un aro, par suite de l'entraînement de l'élément de guidage 50 par le verrou 40. Le bord de guidage oblique 55a (ou, autrement, 55b) exerce une force sur la tête sphérique de l'élément de verrouillage 60 et enfonce ce dernier plus profondé- ment dans le perçage 46 de la pédale, on surmontant la force du ressort 61, jusqu'à ce que, finalement, eet élément soit recouvert par la plaque de base du guide 50. Dans cette position, le verrouillage est supprimé et la chaus- sure, avec le verrou qui y est fixé, peut Otre extrait du guide. Le pied est donc libéré de cette façon. En remplacement de la tête sphérique qui est pré- vue comme partie du l'élément de verrouillage, on peut également envisager n'importe quel autre corps de forme appropriée, pourvu qu'il assure les fonctions qui ont été expo- sées plus haut. La fixation de sécurité suivant l'invention permet de réaliser une nouvelle pédale de sécurité avantageu s. puisque, abstraction faite de la manivelle et de son axe de pédale, les éléments essentiels de la pédale ou du repose-pied sont ou peuvent Stre conçus en fonction de la retenue nécessaire, indispensable pour le mouvement, et en fonction de la fixation de la chaussure, dans laquelle les éléments de la fixation de sécurité sont incorporés d'une façon avantageuse et rationnelle pour le fonctionne- ment. De cette façon, on obtient une pédale de faible poids, d'une grande sécurité de fonctionnement, qui possède un profil aérodynamique et qui ne gêne pas le pied. Cette pédale garantit la sécurité aussi bien au moment de la monté (engagement) qu'au moment de la descente (dégagement), sans que le cycliste n'ait à s'aider de ses mains. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Fixation pour pédales de bicyclettes ou où re- pose-pieds analoques à des pédales notamment pour bicyclettes de sport on de course, caractérisée en ce qutelle constitue une fixation de sécurité analogue à un accouplement, qui se verrouille lorsqu'on pose le pied sur le corps de la pédale ou du repose-pied, dont l'élément de verrouillage (2, 22, 32, 40) est fixé à la semelle de la chaussure et dont la contre-partie (6, 26, 36, 60), qui peut être maintenue bloquée par une force de fermeture, est montée sur le corps de la pédale ou du repose-pied, et en ce que la fixation de sécurité peut se déverrouiller sous l'effet d'une rotation du pied autour de sa plante, après une course angulaire déterminée, quton peut choisir à volonté. 2 - Fixation suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que l'élément de verrouillage (2, 22) est réuni à une plaque (1, 21) qui est fixée par clouags ou vissage à la semelle de la chaussure. 3 - Fixation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'élément de verrouillage est un crochet (2) muni d'un mentonnet (3) et que la con- tre-pertie est un verrou (6) muni d'un mentonnet (7), ce verrou étant monté basculant aur le corps (10, 11) la pédale ou autre reposempied et pouvant être sollicité vers la position de blocage pas la force d'un ressort (13), et en ce que le crochet et le verrou peuvent être accouplés par les mentonnets qui se disposent en prise l'un dans l'autre et pouvant être désaccouplés par un déplacement latéral du crochet (en réponse à une rotation du pied). 4 - Fixation suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les mentonnets (3, 7) du crochet et du verrou (2, 6) présentent une largeur et une longueur définies et en ce qu'ils sont arrondis extérieu- remuent (Fig. Là 4). 5 - Fixation suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'élément de verrouillage est constitué par un prolongement en forme de mentonnet (22) de la plaque (21) ou est fixé à cette plaque et qu'il présen- te un évidement (28) sur sa face externe et en ce que la contre-partie est constituée par une vie sphérique (26a, 26b)mon- tée sur le corps de la pédale ou autre repose-pied. 6 - Fixation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément de verrouillage est constitué par un élément divisé en deux prolongements (22a, 22b) disposés à un certain écartement latéral mutuel et en ce qu'il est prévu en conséquence deux vis sphériques(26a, 26b) sur le corps de la pédale ou autre repose-pied. (Fig. 5 et 6) 7 - Fixation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'élément de verrouillage est un élément annulaire (32) qui présente deux évidements transversaux (33a, 33b) diamétralement opposés et en ce que la contre-partie est constituée par un élément divisé en deux verrous, tenons ou analogues diamétralement opposés, qui sont montés dans des bottiers (37a, 37b) fixés intEri- eurement au corps (31) de la pédale ou autre repose-pied et dont chacun peut être sollicité par un ressort, les pointe têtes ou analogues des verrous et les évidements (33a, 33k) de l'élément annulaire (32) étant agencés de manière à pouvoir entrer en prise entre eux (Fig. 7 et 8). 8 - Fixation suivant l'une des revendications I et 2, caractérisée en ce que l'élément de verrouillage est un verrou (40) qui peut Strie engagé dans un guide de verrou (50) qui est réuni au corps (42) de la pédale ou autre repose-pied de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical (53) et en ce que le guide de verrou (50) com- prend une fente (54) présentant des bords latéraux obli- ques (33a, 55b), et en ce que, dans un perçage de la plaque de bas. du corps (42) de la pédale ou autre reposepied, est agencé un élément de verrouillage (60) qui est agencé de façon à être retenu, sollicité par la force d'un ressort (61) entre la plaque de base et un porte-verrou (62) disposé au-dessous de cette plaque et de manière à pouvoir s'effacer verticalement en se se dirigeant vers la plaque de base. 9 - Fixation suivant la revendication 8, earac- térisée en ce que l'élément verrou (60) présente une tête de torse sphérique et en ce que le guide (50) du verrou peut se déplacer, à l'aide du verrou (40) au-dessous de la tête de l'élément verrou (60), lorsque le pied pivote autour de sa plante, et sous l'ac- tion de la fente (54) qui présente des bords obliques. 10 - Fixation suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 9, , caractérisée en ce que le corps du reposepied ou de la pédale possède un prof favorable du point de vue aérodynamique.