Brevet FR2515602A1 — publié le 19830506

La présente invention a trait au domaine du cycle et concerne tout spécialement un nouveau type de manivelles pour pédalier. Depuis quelques années, on a cherché à augmenter la puissance du bras de levier dans un cycle en augmentant la longueur de la manivelle sans toutefois dépasser la limite idéale imposée par le parcours du pied sur la pédale. A cet effet, on a déjà décrit divers types de manivelles dites à coulisses constituées par des éléments télescopiques dont la longueur peut varier en fonction de l'effort exercé sur les pédales et qui sont associés à des mécanismes permettant de transformer le mouvement rotatif habituel en mouvement rectiligne alternatif, par exemple par mise en place -de chaque côté du plateau de pédalier- de cames fixes ovoldes excentrées par rapport au plateau et munies de nervures où circulent des roulements reliés à un ergot solidaire d'un desdits éléments télescopiques (brevet français nO 77.19718 publié sous le nO 2 356 550 ; brevet suisse nO 598 050 brevet anglais publié sous le nO 2 050 971 ; demande de brevet français nO 80.22758). Ces dispositifs doivent normalement procurer une notable amélioration de l'efficacité du pédalage grâce à l'utilisation d'une grande longueur de manivelle au moment de l'appui maximum sur la pédale et au raccourcissement de cette manivelle lors de la suspension de l'effort. Toutefois, les risques importants de frottements nuisent à l'intérêt de telles manivelles télescopiques. Pour obvier à ces inconvénients, l'invention propose un nouveau mode de pédalier dans lequel les manivelles sont décomposées en plusieurs bras articulés entre eux et qui permet d'une part de résoudre les problèmes de frottements et, d'autre part, de procurer plus de force à l'utilisateur grâce à un allongement plus accentué du levier de manivelle dans la phase du cycle de pédalage où l'on exerce l'effort par appui sur la pédale. Dans un tel système, on fait appel, de façon connue en soi, à l'emploi de chaque côté de la boite de pédalier, d'une came munie d'une gorge périphérique ovoide ou elliptique excentrée par rapport à l'axe du pédalier et dans laquelle circule un roulement à bille. Mais, selon la caractéristique générale de l'invention, la manivelle est constituée par au moins deux séries de bras articulés deux à deux en parallélogramme déformable autour d'axes dont l'un est muni d'un roulement à billes qui circule dans ladite gorge pendant le cycle de pédalage. Selon un premier mode de réalisation, sur les deux articulations intermédiaires des deux séries ou couples de bras de manivelle, sont montées des biellettes d'écartement qui sont fixées, à l'une de leurs extrémités, audit roulement à billes. 'Conformément à un autre mode de réalisation, plus simplifié, la manivelle comprend -de chaque côté de la boite du pédalier- deux séries seulement de bras articulés à un niveau intermédiaire de l'attache-manivelle et 'de la pédale, l'un des axes étant commun au roulement à billes précité. D'autres modes d'exécution et variantes apparaîtront dans la description plus détaillée qui suit, par référe ce aux dessins schématiques des planches annexées qui représentent - Figure 1 : une vue de profil d'un principe de manivelle selon l'invention, un seul côté étant représenté par rapport au plateau du pédalier - Figure 2 : une vue de dessus en coupe de la figure I ; - Figure 3 : un détail d'une variante d'accouplement de l'un des axes d'articulation selon la figure 1 - Figure 4 : une variante de réalisation de la came à gorge de la figure 1, remplacée ici par un système à fonction équivalente ; - Figure 5 : un autre mode d'exécution d'une manivelle selon l'invention, de structure simplifiée par rapport à la figure I ; et - Figure 6 : une vue en coupe partielle de la figure 5. Dans la réalisation illustrée sur les figures I à 3 on peut voir une manivelle articulée de l'invention qui comporte essentiellement : une première série 1, 1' et une deuxième série 2, 2' de bras articulés intermédiairement sur les axes 3, 4, 19, 19', 20 et reliés d'une part à l'attachemanivelle 5 bloqué sur l'axe 6 du pédalier et, d'autre part, à une pédale 7 d'axe 8 ; une came 9 munie d'une gorge périphérique 10, solidaire du cadre du vélo et dont la forme spéciale doit être étudiée pour assurer la circonférence idéale du parcours de la pédale ; enfin un couple de biellettes d'écartement 11, I1' qui sont fixées à l'axe de roulement à billes 12 circulant dans la gorge 10 de la came excentree.On notera que ces biellettes peuvent être reliées et articulées sur les bras mobiles 1, 1' et 2, 2' par des axes 13 distincts des axes 3, 4 ou directement par ces derniers axes, alors communs (voir figure 3). Bien entendu, comme dit ci-dessus, les vues ne représentent qu'une face du pédalier et on retrouve évidemment sur l'autre face le même type de manivelle articulée. En fonctionnement, l'attache-manivelle 5 entraine l'axe 6 du pédalier grâce à la pression exercée par la pédale 7 et transmise aux séries de bras 1, 1' et 2, 2' articulés sur les axes 3, 4, 19, 19' et 20. Le roulement 21, en circulant dans la gorge ovoide 10, fait écarter ou rapprocher, par l'intermédiaire des biellettes d'écartement Il, II', les bras de manivelle précités de façon à faire coincider l'allongement et l'effort d'appui sur la pédale 7 au moment de l'extension de la jambe, ce qui a pour effet d'augmenter la distance et la puissance entre l'axe 8 de la pédale et l'axe 6 de rotation du pédalier. La figure 4 illustre une variante d'exécution dans laquelle la came 9 des figures précédentes est remplacée par un disque 14 muni d'un rebord ou bande de roulement 15 sur les deux faces de laquelle se meuvent les deux roulements à billes 16 et 17 reliés aux biellettes d'écartement (11, il'), un tel dispositif pouvant s'adapter également à l'une des séries de bras (1, 1' ou 2, 2') de la manivelle. Sur la figure 5 (et la coupe partielle fig. 6) on peut voir une autre variante de réalisation du système de la figure 1 mais selon une construction simplifiée dans laquelle on a supprimé les deux biellettes d'écartement 11, 11'. Dans ce cas, le roulement 21 est fixé directement sur l'axe 3 où s'articulent les bras mobiles 1, 1'. Selon ce mode de réalisation, lorsque la gorge 10 est ovalisée, il est opportun de prévoir -pendant la phase où la manivelle descend et reste en position d'allongement maximum- des butées d'appui 18 qui permettent ainsi de soulager l'effort du roulement 21 lorsqu'on exerce la pression maximum sur la pédale 7. Un tel dispositif est plus économique mais il ne permet pas, évidemment, de coordonner parfaitement le pédalage. Bien entendu, d'autres variantes d'exécution peuvent être mises en oeuvre selon le principe susdécrit sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Pédalier de cycle du type comprenant, de chaque côté de la boîte du pédalier, une came (9) solidaire du cadre du vélo, excentrée par rapport à l'axe (6) du pédalier, reliée par manivelle à la pédale, et munie d'une gorge périphérique (10) de forme ovoïde ou elliptique, le pédalier étant caractérisé en ce que la manivelle classique est remplacée par au moins deux séries de bras (1, 1' ; 2, 2' ; 11, 11') articulés deux à deux en parallélogramme déformable autour d'axes (3, 4, 12, 13, 19, 19', 20) dont l'un est muni d'un roulement à billes (21) qui circule dans ladite gorge (10) pendant le cycle de pédalage. 2. Pédalier selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sur les deux articulations intermédiaires (3, 4) des deux séries ou couples de bras de manivelle, sont montées des biellettes d'écartement (11, 11') qui sont fixées à l'axe (12) dudit roulement à billes (21). 3. Pédalier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la manivelle comprend deux séries ou couples (1, 1' ; 2, 2') de bras articulés à un niveau intermédiaire de l'attache-manivelle (5) et de la pédale (7), l'un des axes d'articulation (3) étant commun audit roulement à billes (21). 4. Pédalier selon la revendication 3, carattérisé en ce que des butées d'appui (18) sont prévues entre deux bras desdits couples pour soulager l'effort du roulement à billes lors de l'effort maximum exercé sur la pédale. 5. Pédalier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gorge (10) de la came (9) est remplacée par une bande (15) sur les deux faces de laquelle circulent des roulements (16, 17) reliés à l'un des bras articulés (11' ou 2).