Brevet FR2624470A1 — publié le 19890616

L'invention concerne un ensemble de pédale et de cale de chaussure a accouplement et désaccouplement rapides. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique des organes de cycles et véhicules similaires nécessaires a la propulsion. De nouveaux types de pédales sont actuellement commer cialisées supprimant les notions de cale-pièds et courroie de serrage du pied. On connait de nombreux dispositifs composés d'une p6- dale et d'une cale de chaussure agencés pour Entre solidarisés ou désolidarisés rapidement et pour en principe assurer un pédalage efficace avec toute la sécurité nécessaire en particulier lors des chute- : le cycliste doit pouvoir libérer instantanément ses pieds de pédales. En général, les dispositifs connus font appel a la notion de plateau de pédale recevant la cale de la chaussure. Cette surface dot étire sensiblement horizontale lorsque le cycliste veut enclencher sa chaussure sur la pédale. Or, compte tenu du poids et des déports des pièces composant la pédale, cette surface se présente au repos le plus souvent dans un plan approximativement vertical S cela nécessite une action préalable peu commode du pied pour la ramener dans un plan horizontal permettant l'accouplement après une recherche souvent malaisée de la position d'encliquetage. D'autre part, la majorité de ces dispositifs sont relativement lourds, de fabrication complexe et de prix de revient important, ce qui limite leur montage sur des bicyclettes haut de gamme. A noter que dans la plupart des dispositifs connus la cale de chaussure est soumise a une usure rapide. En effet, la cale présente souvent une ou plusieurs encoches intérieures pour permettre la solidarisation avec la pédale. Ces nombreuses manipulations entrainent une déterioration rapide des cales et il est courant que durant une saison, il soit nécessaire d'utiliser 3 jeux de cales. En outre, les cales sont fixées sous les chaussures. Lorsque le cycliste marche, les profils existant des ca les établis en fonction de leur système d'encliquetage les rendent plus fragiles. Le but principal recherché selon l'invention est de concevoir un ensemble cale-pédale, léger, robuste, efficace, de construction simple donc économique, offrant toute la sécurité nécessaire tant au niveau du pédalage que du désaccouplement, et supprimant toute orientation préalable de la pédale en vue de 1 'encliquetage. Pour cela et selon une première caractéristique, l'en- semble est remarquable en ce qu'il est constitué d'une cale de chaussure dont la face extérieure présente dans sa partie médiane une empreinte transversale profilée formant berceau d'appui et de centrage, agencée a chaque extrémité avec des moyens mules de liaison et de retenue d'une pédale, celle-ci comprenant une partie centrale de section complémentaire a l'empreinte pour le positionnement longitudinal de la cale, une partie latérale aménagée avec un moyen femelle complémentaire auxdits moyens mâles de liaison et de retenue, et une partie latérale opposée mobile élastiquement sous l'effet d'engagement ou de désengagement de la chaussure agencée pour assurer l'accouplement ou le dXsaccou- plement de la cale par d'autres moyens femelles complémentaires auxdits moyens males de liaison et de retenue. Selon une autre caractéristique, les moyens mIles de liaison et de retenue sont réalisés en débordement extérieur aux plans latéraux de la cale. Une autre caractéristique se trouve dans le fait que les moyens mâles de liaison et de retenue sont établis sous forme de saillies semi-circulaires. Selon une autre caractéristique, les moyens femelles de liaison et de retenue sont des chambrages épousant le profils des moyens mâles et qui sont réalisés sur la partie latérale fixe et sur la partie latérale mobile de la pédale, sur leur face en regard des plans latéraux de la cale. Une autre caractéristique se trouve dans le fait que la partie centrale de la pédale est de section cylindrique creu se et l'empreinte de la cale est de profil concave et semicirculaire. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés - La figure l est une vue en coupe illustrant un ensemble cale-pédale en position d'accouplement et selon une pre mitre forme de réalisation de la pédale. - La figure 2 est une vue en coupe illustrant un ensemble cale-pédale en position d'accouplement et selon une autre forme de réalisation de la pédale. - La figure 3 est une vue de dessous de l'ensemble cale-pédale accouplées. - La figure 4 est une vue en coupe considérée suivant la ligne brisée 4-4 de la figure 3. - La figure 5 est une vue en perspective illustrant la cale du caté face extérieure et ses organes de fixation a la chaussure. - -La figure 6 est une vue en perspective illustrant la cale du cOté face de fixation a la chaussure. - La figure 7 est une vue en coupe partielle montrant la position de désaccouplement de l'ensemble cale-pédale. - La figure 8 est une vue montrant l'ensemble calepédale au début de ltaccouplement. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous des formes non limitatives de réalisa- tions illustrée aux figures des dessins. La cale (1) plus particuliErement illustrée aux figures 5 et 6 est réaliste de préférence en matériau plastique et comprend une face (-la > de fixation à la chaussure de profil lé- gèrement concave dans le sens longitudinal pour épouser la forme de la chaussure a cet endroit, et avec des pointes (lb) de pénétration dans la semelle La face extérieure opposée (lc) est formée de deux surfaces pentées (ld) s'écartant progressivement de la face (1a) en partant des extrémités et se raccordant dans'la partie médiane a une surface plane (le) qui est interrompue par une empreinte transversale (1F) formant berceau d'appui et de centrage et de forme semi-circulaire par exemple. Les extrémités de l'empreinte sont agencées pour former des moyens mules de liaison et de retenue. Ces moyens sont établis en débordement des plans latéraux (lil -lj2) de la cale et sont par exemple des saillies semicirculaires (191-192). Enfin, des évidements étagés et décalés (lh) sont réalisés a partir de la face (Ic) pour recevoir des plaquettes d'appui (2) dont l'ouverture allongée (2a) est traverse par des vis (V) de réglage et de fixation dans la semoelle. La pédale (P) est composée d'un axe (3) vissé par son extrémité filetée (3a) dans oeil de la manivelle'(M) et agencé près de chaque extrémité pour recevoir de manière connue des roulements & aiguilles (R) ou à billes (RB) comme illustré à la figure 1, ou bien des cuvettes à billes (CB) comme illustré à la figure 2, avec de préférence des moyens d'étanchéité. Les cages extérieures des roulements ou des cuvettes sont logées dans des alésages (4a-4b) formés aux extrémités d'un moyeu (4) en alliage léger qui présente du coté manivelle une partie cylindrique ou cylindro-conique (4c). R la suite de la partie (4c) s'étend une partie centrale cylindrique et creuse (4d) de diamètre inférieur au diamb- tre de la partie (4c), et un chambrage annulaire (4e) est réali- sé sur la face de raccordement entre les parties (4c-4d) pour constituer des moyens femelles de liaison et de retenue de la cale. De l'autre coté, la partie centrale (4d) est prolongée par une portée cylindrique (4f) de plus grand diamètre que la partie (4d) et séparée d'elle par un épaulement (4g). Un bouchon (5) est vissé dans l'alésage (4b) du moyeu jusqu'en appui de sa collerette (5a) contre la face d'extrémité du moyeu et contre une rondelle d'étanchéité (6) montée à coulissement sur la portée (4f). Une bague cylindrique (7) est montée a coulissement sur la portée (4f) par l'alésage (7a) d'une paroi C7b) logée entre l'épaulement (4g) et la rondelle (6). Du coté en regard de la partie centrale (4d), la paroi (7b) est raccordée a l'extré- mité de la bague par un chambrage circulaire t7c) de diamètre légèrement plus important que celui de l'épaulement (4g) et constituant l'autre moyen femelle de liaison et de retenue, tandis que de l'autre côté, la paroi est raccordée a l'extrémité de la bague par un alésage (7d) de diamètre légèrement plus i-mportant que celui de la rondelle (6). Entre ladite rondelle et la paroi (7b) est monté de manière précontrainte un ressort à boudin (8) convenablement taré, tendant a maintenir la bague (7) en position d'écartement minimum avec la partie (4c) du moyeu. I1 y a lieu maintenant de décrire le fonctionnement de l'ensemnle cale-pédale en se référant notamment aux figures 7 et B des dessins. Lorsque le cycliste désire accoupler les cales aux pédales, il lui suffit de positionner son pied au dessus de la pédale de telle sorte que l'empreinte (If) de la câle soit sensiblement au-dessus de la partie centrale (4d) de la pédale (figure S). À cet instant, les saillies latérales (lgl-1g2) de la cale sont appliquées aux extrémités de la partie fixe (4c) de la pédale et de la bague mobile (7), comme le montre la figure 8.Dans le même mouvement naturel, le cycliste exerce une force (fui) avec son pied ce qui provoque le recul (flèche F2) de la bague (7) à l'encontre de son ressort (8), jusqu'a ce que les saillies latérales (lgl} et (1g2) puissent s'engager entre les parties (4c) et (7 > . Lorsque la cale est en appui de centrage par son empreinte (lof) sur la partie centrale (4d), la bague (7) peut reprendre sa position initiale sous l'action du ressort, en repoussant la cale du coté de la manivelle jusqu'a ce que le plan latéral (1j1) de la cale bute contre la partie fixe (4c) de la pédale (figures 1 et 2).Dans cette position, l'autre saillie latérale (1g2) est coiffée par le chambrage (7c) de la bague (7) qui s'appuie élastiquement contre le plan latéral tlj2) de la cale en créant un pincement nécessaire pour l'accouplement ferme avec la pédale. Lorsque le cycliste veut enlever rapidement son pied de la pédale, notamment en cas de chute, il lui suffit de déplacer son pied vers l'extérieur (flèche F3, figure 7). Dans ce mouvement naturel, le plan latéral (1j2) de la cale, fait reculer la bague (7) vers l'extrémité libre de la pédale flèche F4), et la saillie oppose (lgl) est alors dégagée du chambrage (4e), ce qui permet au cycliste de désaccoupler aisément par relevage du pied vers l'extérieur (flèche FS > . Les avantages ressortent bien de la description, on souligne encore - la rapidité et la facilité d'accouplement de la cale sur la pédale du fait de la forme cyclindrique de la pédale au niveau de l'appui de la cale évitant toute orientation préala- ble, et du mouvement naturel d'appui du pied. - Le pédalage efficace souple, et sur du fait de la tenue ferme de la cale et de la zone d'appui très proche de l'axe de la pédale. - Le désaccouplement aisé et rapide obtenu par un d6- gagement transversal vers l'extérieur du pied, dans le sens ou le pied doit prendre appui au sol, ce qui apporte une grande sécurité au cycliste. - -La réalisation simple et économique de l'ensemble garantissant une bonne fiabilité et une application a tous types de bicyclettes. - La légèreté de l'ensemble simplifié réalisé en maté- riau plastique et alliage léger. REVENDICATIONS -1- Ensemble de pédale et de cale de la chaussure a accouplement et désaccouplement rapides, caractérisé en qu'il est constitué d'une cale de chaussure dont la face extérieure (tic) présente dans sa partie médiane une empreinte tra.,sversale (If) formait berceau d'appui et de centrale, agencée a chaque extrémité avec des moyens mâles (lgl-lg2) de liaison et de retenue d'une pédale (4), celle-c comprenant une partie centrale (4d) de section complémentaire à l'empreinte, pour le positionnement longitudinal de la cale, une partie latérale, fixe (4c) du coté de la manivelle () aménagée avec un moyen femelle (4e) complémentaire auxdits moyens mâles de liaison et de retenue, et une partie latérale opposée (7) mobile élastiquement sous l'effet d'engagement ou de désengagement de la chaussure, agencée pour assurer l'accouplement ou le désaccouplement de la cale par d'autres moyens femelles (7c) complémentaires auxdits moyens males de liaison et de retenue. -2- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens mâles de liaison et de retenue (lgl-lq2) sont réalsés en débordement extérieur aux plans latéraux (IjI-1j2) de la cale. -3- Ensemble selon la revendication I caractérisé en ce que les moyens males de liaison et de retenue sont établis sous la forme de saillies semi-circulaires. -4- Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens femelles de liaison et de retenue sont des chambrages (4e7c) épousant le profil des moyens males et qui sont réalisés sur la partie centrale fixe (4c) et sur la partie latérale mobile (7) de la pédale, sur leur face en regard des plans latéraux (1jl-1j2) de la cale -5- Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie centrale (4d) de la pédale est de section cylindrique creuse et l'empreinte (lof) de la cale est de profil concave et semi-circulaire. -6- Ensemble selon la revendication I, caractérisé en ce que la partie latérale fixe (4c) de la pédale est de forme générale cylindrique ou cylindro-conique, de diamètre extérieur supérieur au diamètre de la partie centrale (4d), avec sur sa face en regard de la cale le moyen femelle (4e) de liaison et de retenue établi sous la forme d'un chambrage annulaire. -7- Ensemble selon les revendications 1 et 2 ensemble, caract6- risé en ce que les parties latérales fixe (4c) et mobile 7) de la pédale s'appuient en pression lors de l'accouplement -contre les plans latéraux (Ijl-Ij2 > de la cale en constituant ainsi des organes de pincement. -8- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie latérale mobile de la pédale est une bague (7) de forme générale cylindrique de diamètre supérieur au diamètre de la partie centrale et déplaçable en translation entre deux épaulements intérieur (4g) et extérieur (b) équipant une portée cylindrique (4f) formée à la suite de la partie centrale. -9- Ensemble selon les revendications 1 et 8 ensemble, caracté- risé en ce que la bague (7) est déplaçable en translation dans la direction de l'extrémité libre de la pédale à l'encontre d'un ressort à boudin (8) précontraint et convenablement taré dans un alésage (7d) de la bague et en appui d'une part contre une paroi intérieure (7b) de butée contre l'épaulement intérieur (49) de la pédale et d'autre part contre l'épaulement extérieur (6) de la pédale. -10- Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'épaulement extérieur (6) est une rondelle montée à coulisse ment sur la portée cylindrique (4f) et sérvant d'organe d'étan- chéité. -11- Ensemble selon les revendications 1 et 9 ensemble, caracté- risé en ce que la bague (7) présente entre sa paroi interne (7b) et son extrémité en regard de la cale un moyen femelle de liaison et de retenue établi sous la forme d'un chambrage circulaire (7c). -12- Ensemble selon les revendications 1 et 8 ensemble caractérisé en ce que la partie latérale fixe (4c) et la portée cylindrique (4f) constituent avec la partie centrale (4d), le moyeu de la pédale agencé intérieurement pour recevoir de préférence de manière étanche des roulements a billes (RB), à aiguilles (RA), ou des cuvettes à billes (CB) convenablement montés en relation avec un axe (z) fixé dans l'oeil de la manivelle (M) ; l'extrémité libre de la pédale étant fermée de préférence de manière étanche, par tous moyens tel que bouchon vissé.