Brevet FR2601320A1 — publié le 19880115

La présente invention concerne un dispositif pour ancrer la chaussure d'un cycliste sur la pédale d'une bicyclette, notamment bicyclette de sport ou de compétition, au moyen d'une plaque de matériau raide et robuste, de forme convenable, fixée & la semelle. On connaît déjà des dispositifs de ce type, comportant différents moyens d'ancrage et de libération. Avec certains de ces dispositifs, tant l'ancrage de la chaussure du cycliste sur la pédale de bicyclette que sa libération de celle-ci sont obtenus par translation du pied suivant la longueur de la bicyclette (EP 0094276 et FR 7514835); avec d'autres, on assure cet ancrage et cette libération en faisant pivoter le pied vers le côté par rapport à sa position normale (FR 2432427, EP 0146218, FR 2192525 et EP 0015803); avec d'autres encore, l'ancrage a lieu par translation du pied perpendiculairement à la surface d'appui de la pédale et la libération est obtenue par une rotation latérale du pied (EP 0058438, EP 0146454 et FR 8220700). Toutefois, aucun des dispositifs selon la technique antérieure ne s'est avéré pleinement satisfaisant, soit en raison de la fiabilité et de l'efficacité médiocres, soit en raison de la structure et de l'utilisation compliquées, et/ou parce que ces dispositifs exigent du cycliste des mou25 vements et des actions coordonnées qui ne sont pas suffisamment naturels et instinctifs La preuve en est que l'utilisation de ces dispositifs connus par les professionnels et les amateurs met longtemps à se répandre largement, en dépit de l'attention qu'elle a indubitablement suscitée dans les 30 milieux concernés et des avantages considérables qu'elle offrirait. La présente invention se propose par conséquent d'améliorer les dispositifs d'ancrage selon la technique antérieure, de façon à supprimer leurs inconvénients et à leur 35 conférer de nouveaux avantages importants en vue de satisfaire pleinement les besoins des utilisateurs. Ce résultat est assuré au moyen d'un dispositif dans lequel - d'une manière originale - l'ancrage est obtenu par une translation du pied suivant la longueur de la bicyclette, tandis que la libération est obtenue par une rotation vers l'extérieur du pied, ce qui reproduit les mouvements les plus instinctifs et naturels, et dont aisés et sûrs, que le 5 cycliste est normalement accoutumé à exécuter lorsqu'il enfourche la bicyclette et lorsqu'il descend de bicyclette. Plus précisément, le dispositif suivant l'invention - du type comprenant une plaque fixée à la semelle de la chaussure du cycliste et des moyens pour maintenir temporai10 rement cette plaque associée au corps de pédale - est caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent, sur la partie avant, une attache mobile propre à recevoir ladite plaque et à limiter son mouvement de translation, cette attache étant articulée sur le corps de pédale autour d'un axe nor15 mal à la surface d'appui du pied et pouvant pivoter à l'encontre d'un élément élastique et, sur la partie arrière, des moyens de verrouillage associés au corps de pédale et libérables à l'encontre d'un ressort, ces moyens de verrouillage coopérant avec ladite plaque pour lui permettre de se 20 déplacer vers l'avant et l'empêcher de se déplacer vers 1' arrière. Les moyens de verrouillage arrière sont placés sur la médiane transversale du corps de pédale et peuvent être un crampon, mobile suivant un axe normal à la surface d'appui 25 de pied du corps de pédale ou, en variante, un levier crochu oscillant sur un tourillon placé au-dessous du corps de pédale et parallèlement à l'axe de rotation de la pédale, ce levier crochu pouvant porter contre la partie arrière de la plaque fixée à la semelle de la chaussure du cycliste et 30 étant commandé, extérieurement au crochet, par la base de ladite plaque et, sur le côté intérieur, par une came latérale dépassant de la partie inférieure de ladite attache mobile. L'attache mobile comprend deux glissières sensiblement 35 parallèles, dans lesquelles-la partie avant de la plaque s'insère aux fins d'ancrage. Au cas o le moyen de verrouillage arrière comporte un crampon, celui-ci est arqué et ressort de la surface d'appui 260 1320 de pied du corps de pédale sous l'action d'un ressort, à l'encontre duquel on peut le faire rentrer dans ledit corps. La partie arrière dudit crampon présente une surface inclinée. De plus, la partie arrière de ladite plaque a une for5 me arquée complémentaire à celle du crampon. Il est à noter, en outre, que dans la structure du dispositif suivant l'invention, ledit crampon peut être rendu inactif et ladite attache mobile peut être immobilisée angulairement par simple adjonction de tringlages ou analo10 gues. Les ca-actéristiques structurales et fonctionnelles de l'invention et ses avantages par rapport à la technique antérieure sont mis en évidence -dans la description détaillée ci-dessous de certaines réalisations possibles, illus15 trée à titre non limitatif par les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue de face avec coupe partielle de la pédale comportant le dispositif suivant l'invention avant ancrage de la chaussure du cycliste (aussi représen20 tée); la figure 2 est une vue en plan de la même pédale; la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, mais prise en cours d'ancrage; la figure 4 représente la pédale selon la figure 1, 25 alors que la chaussure est déjà ancrée; la figure 5 est une vue en plan de la pédale selon la figure 1, pendant la libération de la plaque fixée à la semelle de la chaussure; les figures 6 et 7 sont, respectivement, une vue laté30 rale et une vue en plan d'une réalisation modifiée du dispositif suivant l'invention, au cours de l'ancrage de la chaussure; les figures 8 et 9 sont, respectivement, une vue latérale et une vue en plan de la réalisation représentée sur 35 les figures 6 et 7, au cours de la libération de la chaussure; la figure 10 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'une variante de la pédale selon les figures 1 à 5; et enfin les figures il et 12 représentent des moyens de positionnement de la pédale, associés au dispositif, respectivement en positions de travail et de repos. Comme représenté sur les dessins, dans le dispositif d'ancrage de la chaussure d'un cycliste sur la pédale d'une bicyclette, il est prévu que le corps i de la pédale P - qui tourne autour de son -propre axe 2 - porte sur sa partie centrale une attache mobile 3, constituée par deux glissières latérales sensiblement parallèles 3A et articulée sur un axe 4, situé devant l'axe de pédale 2 et -erpendiculairement à lui, auxquelles est associé in ressorx- 5 opposant une résistance, progressive et réglable, à la rotation de l'attache mobile 3. Dans la réalisation du dispositif représentée sur les figures 1 à 5, le dispositif d'ancrage comprend aussi un crampon arrière arqué 6, saillant sur le corps de pédale 1 suivant la médiane transversale de celui-ci et pouvant rentrer dans le corps 1 & l'encontre d'un ressort 7 - s'il su20 bit une pression s'exerçant sur sa face arrière inclinée 6A, ou aussi directement de dessus - et la plaque 8, fixée à la semelle de la chaussure S du cycliste, dont la partie arrière est arquée comme le crampon 6. Pendant que le pied se déplace vers l'avant pour venir 25 reposer sur le corps de pédale l, en pressant vers le bas le crampon arrière 6, la plaque 8 appliquée sur la chaussure S s'engage, en se déplaçant vers l'avant, dans les deux glissières sensiblement parallèles 3A de l'attache 3o Cet engagement devient stable quand la plaque 8 franchit le cram30 pon 6 et que celui-ci ressort du corps 1, verrouillant la plaque dans les glissières 3A de l'attache 3. Tout déplacement vers l'arrière est alors empêché par la partie avant arquée 6B du crampon 6, contre laquelle prend appui la partie arrière arquée verticale de la plaque 8.. Afin de libérer la chaussure de la pédale, le cycliste doit alors faire pivoter le pied vers l'extérieur sur un angle suffisant pour interrompre la coopération entre les surfaces arquées du crampon 6 et de la plaque 8; les confi- 26013.2e gurations concentriques et complémentaires de ces surfaces sont en fait de nature à favoriser le dégagement par rotation de la plaque 8 par rapport au crampon 6, ce dégagement étant obtenu en faisant pivoter l'attache 3 à l'encontre du ressort 5 Dans la variante du dispositif présentée sur les figures 6 à 9, les moyens de verrouillage arrière sont constitués par un levier crochu 11, articulé sur un axe 12 qui est placé sous le corps de pédale 1 (non représenté) et est pa10 rallèle à l'axe de rotation 2 de la pédale. Le levier crochu 11 subit l'action d'un ressort de rappel 13. Ce levier peut être amené à osciller par la pression appliquée sur la partie extérieure de son crochet ll par la plaque 14 fixée à la semelle de la chaussure S du cycliste - ce qui permet d'engager la plaque 14 dans l'attache 3 du dispositif d'ancrage - ou encore par une came latérale 15 saillant à l'arrière sur le dessous de l'attache 3 quand - par rotation du pied vers l'extérieur - cette came est amenée à porter contre la partie intérieure du crochet 11. Grâce à l'action du 20 ressort 13, le levier crochu ll s'engage sur la partie arrière de la plaque 14 pour verrouiller celle-ci. Dans cette réalisation, l'emplacement et le profil de la came 15 déterminent l'amplitude du mouvement angulaire à faire décrire à l'attache 3 pour libérer de la pédale la chaussure S du 25 cycliste. L'avantage important du dispositif suivant l'invention est que pour dégager la chaussure de la pédale il faut une action progressive de libération du pied. En effet, pour faire tourner l'attache 3, le pied du cycliste doit exercer 30 un couple qui augmente avec l'angle de rotation. Donc, pour de petits angles de rotation, le pied peut se déplacer sur le corps de pédale 1 - sans risquer de s'en dégager - avec une certaine liberté de mouvement, ce qui s'est avéré utile et nécessaire pour compenser les oscillations naturelles de 35 l'articulation de la jambe au cours-d'une compétition. Par contre, pour de plus grands angles, il faut provoquer la rotation délibérément et avec une force croissante, de sorte que, s'il doit libérer sa chaussure de la pédale, le 260132C cycliste ne peut le faire que s'il le souhaite expressément. De plus la configuration de la plaque 8 est avantageuse, cette plaque étant réalisée d'un seul tenant avec la semelle de la chaussure et étant (de préférence) convenablement fi5 xée à celleci, et ne présentant ni variations d'épaisseur ni encoches ou arêtes vives, de façon à permettre au cycliste de marcher aisément une fois descendu de bicyclette. En prévoyant des tringlages simples (non représentés sur les dessins), il est possible - dans le dispositif sui10 vant l'invention - de bloquer le crampon 6, de façon qu'il n'empêche pas le pied de se déplacer vers l'arrière; de même, il est possible d'interdire la rotation de l'attache 3, de façon à empêcher la chaussure de se dégager de la pédale. Dans le premier cas, on peut encore pédaler, mais avec un maintien moins fiable de la chaussure. En effet, dans ces conditions, on peut libérer la chaussure de la pédale tant en tournant le pied vers l'extérieur - comme déjà prévu qu'en le déplaçant simplement vers l'arrière, tandis que les 20 modes principaux d'application de force à la pédale (pression vers le bas, poussée vers l'avant, traction vers le haut) demeurent garantis. Dans le second cas, la non rotation de l'attache mobile 3 bloque complètement la chaussure sur la pédale. Dans 25 ces conditions, on ne peut libérer le pied de la pédale qu' en manoeuvrant manuellement le tringlage qui interdit la rotation de l'attache mobile 3. Toutefois, il est possible de prévoir aussi une libération de sécurité - à utiliser en cas d'accidents - par in30 troduction de la modification de structure représentée à plus grande échelle sur la figure 10. Par conséquent, dans la réalisation du dispositif d'ancrage représenté sur les figures 1 à 5, l'axe 4 de l'attache 3 est constitué par un tourillon monté sur le corps de pédale 1 avec interposition 35 d'un écrou annulaire élastique 9 bloqué par un anneau 10. En cas de secousse violente, l'attache mobile 3 se dégage du corps de pédalier 1, en même temps que la plaque 8 et que la chaussure S, du fait que l'écrou annulaire élasti- que 9 permet en se contractant, et/ou que l'anneau 10 permet en se dilatant, & l'axe 4 de glisser hors de son siège. Pour faciliter au cycliste l'opération d'engagement de la chaussure, il est possible d'associer au dispositif d'an5 crage suivant l'invention un dispositif de positionnement de pédales faisant prendre aux pédales une position fixe - usuellement presque horizontale - lorsqu'elles ne sont pas en contact avec la chaussure du cycliste. Les figures 11 et 12 représentent ce dispositif de posi10 tionnement de pédales appliqué au levier crochu 11 de la réalisation de dispositif d'ancrage représentée sur les figures 6 à 9o Ce dispositif comprend un moletage 17 prévu sur un prolongement 16 du levier 11 - oscillant, on l'a dit, sur un axe 12 parallèle à l'axe de pédale 2 - pouvant coopérer 15 avec un anneau moleté 18 façonné sur l'axe de pédale 2 pour s'opposer par là A la rotation de la pédale sur son axe quand la chaussure n'est pas ancrée sur la pédale même (figure 11). Par contre, une fois la chaussure ancrée sur la pédale (figure 12), l'oscillation décrite par le levier 11 20 interrompt l'engrènement entre le moletage 17 et l'anneau moleté 18, ce qui permet A la pédale de tourner librement. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'ancrage de la chaussure d'un cycliste sur la pédale d'une bicyclette, notamment bicyclette de course ou de compétition, du type comprenant une plaque fixée à la semelle de la chaussure du cycliste et des moyens propres à maintenir de manière amovible cette plaque associée au corps de pédalier, caractérisé en ce que - en vue d'assurer l'ancrage de la chaussure sur la pédale lors d'un déplacement du pied vers l'avant à peu près parallèlement à 10 la surface d'appui de la pédale, et pour libérer la chaussure lors d'une rotation du pied vers lextérieur lesdits moyens comprennent, sur la partie avant, une attache mobile (3) propre à recevoir ladite plaque et à limiter son mouvement de translation, cette attache étant articulée sur le 15 corps de pédale (1) sur un axe normal à la surface d'appui du pied et pouvant pivoter à l'encontre d'un élément élastique (5) et, sur la partie arrière, des moyens de verrouillage (6;11) associés au corps de pédale et libérables à 1' encontre d'un ressort (7;13), ces moyens de verrouillage coopérant avec ladite plaque pour lui permettre de se déplacer vers l'avant et l'empêcher de se déplacer vers l'arrière. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage arrière sont situés 25 sur la médiane transversale du corps de pédale (1) et sont constitués par un crampon (6) mobile suivant un axe normal à la surface d'appui de pied du corps de pédale. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que-lesdits moyens de verrouillage arrière sont situés 30 sur la médiane transversale du corps de pédale (1) et sont constitués par un levier crochu (11) oscillant sur un axe (12) placé au-dessous du corps de pédale et parallèle à 1' axe de celui-ci, ce levier crochu pouvant porter contre la partie arrière de la plaque (14) fixée à la semelle de la 35 chaussure du cycliste et étant commandé, extérieurement au crochet, par le dessous de ladite plaque et, sur le côté intérieur, par une came latérale (15) saillant sur la partie inférieure de l'attache mobile (3). 260 1320 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'attache mobile (3) est constituée par deux glissières (3A) sensiblement parallèles, dans lesquelles la partie avant de la plaque s'insère aux fins d'ancrage. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le crampon (6) est arqué et émerge de la surface d'appui de pied du corps de pédale (1) sous l'action d'un ressort (7), à l'encontre duquel il est ramené à l'intérieur du corps (2). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie arrière de la plaque (8) a une forme arquée complémentaire de celle du crampon (6). 7o Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie arrière du crampon (6) présente une surfa15 ce inclinée (6A). 8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le crampon (6) peut être rendu inactif. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'attache mobile (3) articulée sur le corps de péda20 le (1) peut être immobilisée angulairement. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'axe sur lequel l'attache mobile (3) est mobile angulairement est défini par un tourillon (4) monté sur le corps de pédale avec interposition d'un écrou élastique (9) 25 et d'un anneau (10), de façon à pouvoir glisser hors de son siège stil subit des secousses brusqueset aecidentelles. 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (17,18) sont prévus pour maintenir la pédale fixe sur son axe quand la chaussure du cycliste n'est 30 pas ancrée sur la pédale. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens sont un moletage (17) prévu sur un prolongement du levier crochu (11) constituant le moyen de verrouillage arrière du dispositif - pouvant engrener avec 35 un anneau moleté (18) prévu sur l'axe (2) de la pédale.