Brevet FR2537534A1 — publié le 19840615

pédalier à pédales excentrées" La présente invention concerne un pédalier à pédales excnetrées. Il est déjà connu, selon le brevet français n 470 326 du 2 octqbre 1913, de réaliser une manivelle excentrique de vélo formée d'un bras dont une extrémité est reliée à l'axe du pédalier et dont l1autreporte la pédale par l'intermédiaire d'une liaison à excentrique portant l'axe de la pédale; La liaison à excentrique est formée d'un logement cylindrique circulaire réalisé dans l'extrémité du bras, ce logement ayant un diamètre sensiblement égal au double de l'excentricité de la pédale. Le logement reçoit un organe cylindrique avec interposltion d'un roule- ment à billes. Cet organe reçoit lui-mEme le maneton portant la pédale, libre'en rotation autour du maneton comme le prouve notamment la figure 8. Toutefois, ce montage, quoique excellent en principe, présente des inconvénients en pratique. Ces inconvénients concernent la réalisation et le montage- démontage du dispositif ainsi que son utilisation. En effet, la réalisation est assez complexe du fait de la structure particulière du roulement à bille dont la cage intérieure comporte une gorge médiane et la cage extérieure est réalisée en deux parties dont la réunion forme une gorge complémentaire coiffant les billes. La mise en place du roulement dans son logement.est une opération délicate ; il en est de même du démontage pour l'entretien. Sur le plan de l'utilisation, le dispositif connu présente des inconvénients non négligeables car, sous l'effet des efforts de basculement importants qui tendent à faire basculer alternativement le roulement et la cage intérieure d'un côté plis de l'autre du plan médian, au cours de chaque rotation du pédalier, il résulte une usure très importante des billes et du chemin de roulement, sur le côté de la gorge exerçant la réaction ; cette usure du chemin de roulement et desp billes provoque rapidement le grippage du palier ou du moins engendre des frottements très importants, largement supérieurs à 1'augmentation du rendement lié à l'excentricité. De plus, le frottement élevé au niveau du palier se traduit par une-déformation irrégulière de la trajectoire théoriquement circulaire de la pédalé et par suite du pied entraînant une fatigue importante de la cheville et des à-coups dans le travail des muscles. Les inconvénients sont encore augmentes par le montage de la pédale, libre en rotation autour de son maneton. La présente invention a pour but de remédier à ces inéonvénients et se propose de créer un pédalier à pédales excentrées de faible-poids présentant un fonctionnement absolument régulier du paliers excentré, assurant une répartition des efforts dana le palier et leur transmission au bras du pédalier, sans risque d'usure ou de grippage,et dont la réalisation, le montage et le démontage soient aussi simples et pratiques que possible. A cet effet, l'invention concerne un pédalier du type ci-dessus, caractérisé en ce que le palier excentré est formé par un logement de révolution, ouvert, subdivisé en deux parties par une couronne circulaire et l'organe de rotation est en deux pièces de révolution venant chacune dans l'une des parties du logement pour se réunir a travers ltouverture de la couronne, venir à cheval sur la.couronne et former un ensemble libre en rotation par rapport au logement, l'une des pièces portant le maneton de la pédale. Comme l'organe de rotation est en deux pièces, *R peut titre monté en introduisant chaque pièce dans la partie correspondante du logement du bras puis en réunissant ceadeuxpièces pour les solidaris.er entre elles. L'organe de rotation aisi formé et qui porte a pédale peut alors tourner librement dans le logement tout en s'appuyant sur la couronne. Les efforts de basdculement de l'or3;ne de rotation par rapport au plan du logement sont ainst reçus directement par la couronne. Cette disposition simple permet de bien rEpartir les efforts en évitant toute concentration locale, très importante, provoquant une usure importante ou un grippage du palier. Le montage du pédalier est très simple puisqu'il suffit de réunir les deux pièces de l'organe de rotation. De façon plus avantageuse, la couronne a une section trapézoïdale définissant deux surfaces coniques tournées l'une et l'autre vers la partie correspondante du logement et les deux pièces formant l'organe de rotation ont une section conique dont la conicité correspond à celles du logement. Grâce à cette double conicité, surtout si l'angle est de l'ordre de 450, les efforts sont exercés par l'organe de rotation sur les deux côtés de la couronne et de façon sensiblement perpendiculaire aux deux surfaces coniques. Le palier présente ainsi son meilleur rendement, réduisant au minimum les frottements et l'usure ; les risques de coincement ou de grippage sont totalement exclus. Suivant une autre caractéristique avantageuse, les pièces comportent les filetages correspondants destinés à titre vissés l'un dans l'autre pour réunirsolidairement let deux pièces, Cette liaison des deux pièces de l'organe de notation est très simple et très efficace. Suivant une caractéristique particulièrement importante, le pédalier comporte au moins deux roulements coniques à aiguilles interposés entre les surfaces coniques du logement et les surfaces coniques des pièces. Le double roulement de chaque cOté de la couronne, au niveau des surfaces d'appui-entre l'organe de rotation et la couronne, permet d'assurer un mouvement dont les frottements sont réduits au minimum. Bien qu'il soit possible d'utiliser des roulements a billes, il est préférable d'utiliser des roulements à aiguilles à cause des efforts à recevoir et des très- petites épaisseurs que doivent avoir ces roulements pour réduire- l'épai-sseur du palier et son poids sang redutre le diamètre de l'organe de rotation, c' est-à-dire l'excentricité de la pédale. De façon particulièrement avantageuse, la section de la couronne de meme que la section des deux pièces de l'organe de rotation sont sym8triques par rapport à un plan médian, ce qui simplifie la fabrication et permet de n'utiliser qu'un seul modèle de roulement à aiguilles. Comme la pédale est solidaire de l'organe rotatif décentré, il est nécessaire de pouvoir règler l'inclinaison de la pédale, inclinaison qui n'est pas nécessairement -horizontale et qui dépend de chaque utilisateur. Comme par ailleurs, il faut bloquer la pédale sur le maneton, il est avantageux que le maneton présente une surface polygonale ou cannelée permettant d'indéxer la position relative de la pédale autour de l'axe géométrique du maneton. Pour faciliter le positionnement ou le passage d'une position à une autre, il est avantageux que la pédale et/ou le maneton comporte des repères correspondant par exemple à une position horizontale ou à diverses positions de part et d'autre de cette position horizontale ou position neutre. La présente invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue de face d'un bras de pédale d'un pédalier, selon l'invention, --La figure 2 est une vue en coupe éclatée selon II-II de la figure 1, - La figure 3 est-une vue en coupe du détail III de la figure 2. Selon les figures 1, 2 et 3, le pédalier à pédales excentrées est formé de deux bras 1 dont un seul est représenté aux figures puisque les deux bras et les dfférents organes et pièces constitutifs sont identiques. Le bras 1 se termine à une extrémité par un logement par exemple de section carre 2 pour recevoir l'extrémIté de forme correspondante de l'axe du pédalier. L'-utre extrémité 3 du bras 1 porte la pédale non représentée par l'intermédiaire d'un maneton 4. Ce maneton 4 est solidaire d'une pièce 5 qui, combinée avec la pièce 6, forme l'organe de rotation supportant la pédale, venant a cheval sur la couronne 7, subdivisant le logement 8 en deux parties 9, 10. Selon la figure 2, le logement 8 a une forme de révolution et la couronne 7 a une section trapézoïdale définissant deux surfaces coniques 11, 12 d'axe X-X, tournées- respectivement vers ltun et l'autre des deux legements 9, 10 et formant des surfaces d'appui pour les pièces 5, 6 de l'organe de rotation. Selon l'exemple représenté, la conicité des deux surfaces 9, 10 est identique. Les pièces 5 et 6 ont sensiblement la même forme de section ; elles présentent chacune une surface conique 13, 14 d'axe X-X et d'angle correspondant à celui des surfaces 11, 12 ; les surfaces coniques 13, 14 s'appuient contre les cages des roulements 20. La pièce 5 est terminée par un manchon cylindrique 15 à filetage extérieur et la pièce 6 comporte un manchon cylindrique 16 à filetage intérieur. Le manchon cylindrique 15 se visse dans le filetage du manchon 14 de façon à réunir les pièces 5 et 6 en enserrant la couronne 7. Le maneton 4 permet de tenir la pièce 5 pour le vissage mais comme la pièce 6 ne comporte pas de partie en saillie, elle est munie de logements 17 pour la mise en place d'un outil permettant le tissage. Le maneton 4 dont l'axe Y-Y est parallèle à l'axe X-X en étant décalé par rapport a celui-ci, est muni d'une partie 18, polygonale ou cannelée, qui reqoit la pédale dont le logement a une section de forme polygonale ou cannelée correspondants (non représentée). La section polygonale ou cannelée de la partie 18 coopère avec la forme correspondante du logement de la pédale, permet de régler l'inclinaison de la pédale en fonction de l'utilisateur. Il suffit, an effet, de faire tourner l'ensemble formé par la maneton 4, les pièces 5 et 6, dans le logement 8 pour que le maneton 4 arrive dans une position déterminée, correspondant par exemple à une position de référence telle que la position horizontale. Dans cette position de référence, on emmanche alors la pédale sur le maneton 4 en lui donnant l'inclinaison voulue.Pour faciliter le repérage de la position relative de la nodale par rapport au maneton, ;tl est Intéressant de prévoir des repères- tels que des points d'indexage ou autres sur le maneton. Cela facilite la correction de la position de la pédale par rapport au maneton (c'est-à-dire le changement d'orientation relative de la pédale autour du maneton. Le montage de la pédale sur le bras 1 par l'intermédiaire de l'organe de rotation formé notamment des pièces 5 et 6 avec interposition des roulements a aiguilles 20 dans le logement 8, facilite considérablement la rotation relative de la pédale par rapport au bras au cours. des mouvements de pédalage, Cela permet d'éviter tout grippage qui existe dans les solutions connues, du fait des efforts très importants qui sont- exercés par la pédale décentrée sur le logement de. son axe décentré, dans le bras de manivelle. Dans la description ci-dessus, on a supposé que la pédale occupait une positlon- symétrique par rapport à son axe Y-Y comme dans les solutions connues. Or, comme la pédale ne tourne pas autour du maneton 4, cette position symétrique n'est pas nécessaire et peut être remplacée par une réalisation différente non symétrique de laédale. Enfin, pour éviter d'alourdir la-masse de l'ensemble mobile formé par le bras 1, les pièces 5, 6, le maneton 4 et la pédale, les pièces 5 et 6 sont évidées dans leur partie centrale , cet évidement qui ne nuit pas à la résistance de ces pièces permet d'allèger l'ensemble. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Pédalier de vélo, à pédales d'axes décentrés, pédalier formé de deux bras solidaires en rotation d'un axe de transmission du mouvement, chaque bras portant une pédale par l'intermédiaire d'un palier excentré formé d'un logement circulaire ouvert réalise dans l'extrémité du bras du-pédalier et un organe de-rotation portant la pédale, cet organe étant monté à rotation dans le logement du bras, pédalier caractérisé en ce que le palier excentré est formé par un logement de dévolution (8), ouvert, subdivisé en deux parties par une couronne circulaire (7) et l'organe de rotation est en deux pièces derévolution (5,6) venant chacune dans l'une des parties (9, 10) du logement (8) pour se-reunir à travers l'ouverture de la couronne- (7), venir à cheval sur la couronne (7) et former un ensemble libre en rotation par rapport au logement (8), l'une des pièces (5) portant le maneton (4) de la pédale. 2 ) Pédalier selon la revendication l,.carac- térisé en ce que la couronne- (7) a une-section trapézoïdale définissant deux surfaces coniques (11, 12)tournées l'une et l'autre vers la partie correspondante (9, 10) du logement (8) et les deux pièces (5, 6) formant l'organe de rotation ont une section conique dont la conicité correspond à celles du logement (8). 3 ) Pédalier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces (5, 6) comportent les filetages correspondants (15, 16) destinés à être vissés l'un dans l'autre pour réunir solidairement les deux pièces (5, 6). 4') Pédale selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux roulements coniques à aiguilles (20) interposés entre les surfaces coniques (11, 122 du logement (8) et les surfaces coniques (13, 14) des pièces (5, 6). 50) Pédalier selon l'une quelconque des reven dications 1 à 6, caractérisé en ce que la forme de la section de la couronne (7) et celle de la section des pièces (5, 6) est symétrique par rapport a un plan médian. 6 ) Pédalier selon la revendication 1, caractérisé en ce que le maneton (4) portant chaque pédale, est mui d'une surface (18) de section polygonale ou cannelée et la péédale qui se monte sur le maneton (4) présente un logement de section polygonale ou cannelée correspondant à la forme de la section du maneton (4).