Brevet FR2539697A1 — publié le 19840727

L'objet de la présente invention est constitué par une bicyclette à pédaliers allongés animés d'un mouvement alternatif. Il est connu que, dans les bicyclettes actuellement dans le commerce, il est possible de modifier le rapport entre le nombre de tours de l'arbre actionné par les pédales et le nombre de tours de la roue arrière motrice grâce à l'action d'un changement de vitesse qui prévoit trois pignons ou davantage de différents diamètres solidaires en rotation de la roue et aussi deux grandes couronnes dentées solidaires de l'arbre moteur mû par les pédales. Par le terme de "grande couronne dentée", on se réfère selon l'usage commun, à la couronne dentée qui est solidaire en rotation de l'arbre actionné par les pédales et qui, par l'intermédiaire d'une chaîne, munle de tendeure, actionne le pignon denté solidaire en rotation de la roue arrière motrice. L'utilisation d'un changement de vitesse qui permet de relier l'une ou l'autre des couronnes dentées à l'un quelconque des pignons de la roue arrière permet de changer le rapport entra les nombres de tours mentionnés ci-dessus dans une gamme @ relativement étendue qui présente toutefois une limite inférieure et une limite supérieure. La limite inférieure dépend de divers facteurs : il n'est pas possible d'abaisser au-dessous d'une certaine limit le nombre des dents du pignon de la roue arrière ; la grande couronne dentée ne.. peut avoir un diamètre d'une grandeur choisie à volonté étant donné qu'elle doit se trouver à une hauteur suffisante au-dessus du sol pour ne pas salir la chaine. La limite supérieure du rapport mentionné entre le nombre de tours de la grande couronne dentée et celui du pignon de roue arrière dépend du fait que la transmission par chaîne entre deux roues dentées avec le le dispositif de changement de vitesse qui fait sauter la chaîne d'une roue dentée à la roue dentée suivante ne permet pas d'augmenter à volonté le diamètre du pignon ni de diminuer à volonté celui de la grande couronne ; en outre, la présence de deux grandes couronnes associées constitue déjà une complication qui ne peut être adoptée que dans des bicyclettes très sophistiquées.De plus, les limites des caractéristiques d'emploi de la bicyclette traditionnelle sont établies par la pente maximale qu'on peut surmonter compte tenu de la puissance disponible et de la vitesse maximale réalisable. La première limite est définie par la longueur des pédaliers qui ne peuvent dépasser la distance entre l'axe de leur arbre et le sol et qui en pratique doit être infé- rieure à cette distance ; la seconde limite dépend du fait que est pas pensable de dépasser la vitesse de 130 tours par minute pour la grande couronne dentée actionnée par le pédalier Il faut ajouter qu'un défaut supplémentaire du système de la force motrice des bicyclettes actuellement en usage est constitué par le fait que les pédaliers décrivent des tours complets et qu'en correspondance avec l'arc inférieur et avec arc supérieur de la trajectoire le couple applicable à l'arbre est négligeable, de sorte qu'une fraction notable du temps nécessaire pour accomplir un tour de pédalage est associé à la mise an action d'une puissance prati- quement négligeable Le but de la présente invention est dSobvier à ces inconvénients par l'introduction de pédaliers doués du seul mouvement alternatif qui par l'intermédiaire de secteurs dentés correspondants et d un changement de vitesse approprié, permettent d'une part d'éliminer la longue trajectoire des arcs voisins de l'horizontale pendent lesquels la puissance mise en action est négligeable et d'autre part permettent d'allonger à discrétion jusqu'à environ 40 cm et plus les pédaliers en question. En outre, la présence d'un changement de vitesse à roue s dentées permet de faire varier dans une gamme plus étendue le rapport entre le nombre de pédalages à la minute et le nombre de tours de la roue arrière motrice L'invention permet an outre de faire varier le rapport entre le nombre de pédalages et le nombre de tours de la grande couronne dentée (0,50 - 1 - 1,50 - 2 pour chaque pédalage) tandis que dans les bicyclettes actuelles ce rapport est fixe : un pédalage (à droite plus à gauche) correspond à un tourde la grande couronne dentée0 évidemment les engrenages dentés solidaires des pédaliers engrènent avec des pignons dentés qui deviennent fous quand ils tournent dans le sens contraire à celui qui assure leavance du véhicule. Les caractéristiques essentielles de l'invention comprennent le calage d'une grande couronne dentée sur l'arbre de sortie d'une boîte de changement de vitesse dont l'arbre d'entrée est mis en rotation par deux pignons dentés à rotation folle dans le sens opposé à celui qui assure l'avancement de la bicyclette, ces pignons étant actionnés par des secteurs dentés solidaires de deux pédaliers à mouvement d'oscillation de part et d'autre dgune position médiane pratiquement horizontale0 Le dessin annexé représente une forme préférée de l'invention la figure 1 montre une vue de côte d'une bicyclette selon l'invention la figure 2 est une coupe selon le plan Il-Il de la figure 1 la figure 3 est un agrandissement particulier de la figure 7 ; et la figure 4 est une coupe, à plus grande échelle de la figure 7 selon le plan IVe La bicyclette selon l'invention utilise deux pédaliers 10 et 11 tournant librement autour d'un axe commun 13 ; ces pédaliers, destinés à accomplir seulement un mouvement d'oscillation, peuvent avoir une longueur jusqu'à 40 cm et plus et en tout cas une longueur supérieure à la distance entre leur axe 13 et le sole Chacun des deux pédaliers est solidaire d'un secteur denté correspondant 14 ou 15 qui engrène avec un pignon correspondant 16 ou 17 ; ; quand la rotation de ces pignons est dans le sens anti-horaire par rapport à la figure 1 les pignons 16-17 sont solidaires en rotation d'un arbre commun 18, tandis qu'ils sont fous sur leur arbre de pivotement quand leur rotation est dans le sens horaire, toujours selon la figure 1, c'est-à-dire quand leur rotation est provoquée par un mouvement ascendant du pédalier associé, Les pignons 16 et 17 sont ainsi du type des pignons montés sur la roue arrière des bicyclettes de type connu, L'arbre 18 constitue l'arbre d9entrée d'une botte de changement de vitesse 20 qui est logée dans la partie basse du cadre de la bicyclette et qui utilise trois roues dentées 21, 22, 23, toutes trois solidaires en rotation de l9arbre 18, L'arbre de sortie du changement de vitesse 20, indiqué en 24, est un arbre cannelé sur lequel peuvent se déplacer en direction axiale trois roues dentées 259 26 et 27 qui peuvent engrener, une à la fois9 avec des roues dentées cor respondantes solidaires en rotation de ' lRarbre d'entrée 18 du changement de vitesse. A cet effet, la position en direction axiale de chacune des roues 25D 26 et 27. est définie par la position des fourchettes 30 et 31 actionnées par un levier de changement de vitesse non représenté au dessin mais réalisé d'une façon connue en soi. Le changement de vitesse 20, avec ses trois rapports possibles, permet de faire varier entre un maximum et un minimum relativement écartés les rapports entre le nombre de pédalages et le nombre de tours de l'arbore conduit 24 du changement de vitesse, Le changement de vitesse 20 peut évidemment être réalisé d'une façon différente e celle représentée, par exemple avec un nombre de roues différent; il devra dans tous les cas conserver une caractéristique de base constituée par une faible largeur afin que l'écartement des pédales 40 soit celui qui convienne physiologiquement le mieux pour le cycliste. L'arbore de sortie de la boite du changement de vitesse est calé sur une grande couronne dentée 42 qui, par une channe 43, commande la rotation d'un pignon 44 solidaire en rotation de la roue arrière de la bicyclette. Le pignon 44 peut être évidemment un pignon de type usuel. L'amplitude du déplacement angulaire, dans chaque sens par rapport à la position horizontale, de chaque pédalier est d'environ 350 et la position la plus basse doit être telle qutelle permette l'extension complète de la jambe du cycliste pour l'amplitude totale du mouvement du pédalier capable d'exercer un couple pratiquement constant étant donné qu'entre la position extrême supérieure et la position extrême inférieure la trajectoire de chaque pédale est un arc de cercle pratiquement proche de la verticale Pour permettre la libre remontée des pédales, chacune d'elles sera dotée d'un étrier pour le pied du cycliste comme il est d9un usage commun sur les bicyclettes de course. il faut remarquer que, si on veut augmentera à l'intérieur de la botte du changement de vitesse, le nombre et les dimensions des roues en augmentant les dimensions de la botte, cette boite du changement de vitesse peut être prévue dans une autre zone du cadre de la bicyclette par exemple audessus de la roue arrière au lieu d'être logée entre les deur pédaliers et, dans ce cas, un renvoi par chaîne pourrait relier ladite boîte aux autres éléments de l'ensemble d'entraînement. Il est en outre à peine nécessaire de remarquer que le dispositif revendiqué peut s'appliquer non seulement aux bicyclettes normales mais sussi aux bicyclettes particulières comme les tendems, les tricycles et les véhicules comparables ainsi qu à des dispositifs actionnés selon le principe de la bicyclette, c'est-à-dire au moyen d'un couple de deux pédales On comprendra que la présente invention ne se limite pas à ce qu'on a décrit ci-dessus et représenté au dessin annexé à seul titre d'exemple, mais qu'on pourra prévoir des modifications ou des variantes d'exécution sans s'écarter du cadre de la présente invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Bicyclette à pédales du type présentant une roue arrière motrice dotée d'un pignon denté (44) actionné par une chaîne (43) entratnée par une grande couronne dentée, caractérisée en ce que ladite grande couronne (42) est calée sur l'arbre de sortie d'une boîte de changement de vitesse (20) dont l'arbre d'entrée g18) est entraîné en rotation par un couple symétrique de pignons dentés (16, 17) tournant fous dans le sens de rotation opposé à celui qui provoque l'avance de la bicyclette5 lesdits pignons étant actionnés par des secteurs dentés (14, 15) solidaires respectivement de deux pédaliers (10, 11) à mouvement d'oscillation de part et d'autre d'une position intermédiaire pratiquement horizontale 2e Bicyclette selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'amplitude d'oscillation de chaque pédalier de part et d'autre de la position moyenne dans un sens et dans l'autre est à peu près égale à un angle de 30 à 400o 3. Bicyclette selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la longueur de chaque pédalier est de préférence égale environ à 40 cm.