Brevet FR2645752A1 — publié le 19901019

La présente invention concerne un type perfectionné de bicyclette d'exercice qui peut procurer un exercice régulier à la fois pour la partie supérieure et la partie inférieure du corps et procurer une fonction de simulation de manoeuvre de rames. Depuis quelques années, il existe une demande pour un appareil d'exercice du type bicyclette qui fonctionne comme une bicyclette d'exercice usuelle mais qui peut également permettre un exercice de groupes de muscles de la partie supérieure du corps. Un tel appareil d'exercice est conçu pour procurer un exercice ou des activités qui peuvent rivaliser avec la course à pied plus ou moins rapide. Une bicyclette d'exercice qui a été vendue depuis quelques années par Schwinn est protégée par le brevet US n04 188 030 de Hooper. La bicyclette d'exercice de Hooper comporte des barres de guidon allongées qui sont utilisées pour les exercices des muscles de la partie supérieure du corps. En particulier, deux excentriques sont déphasés de 1800 et ils sont reliés au dispositif de pédales de façon à tourner en réponse à la fois au mouvement pivotant des barres de guidon et à la manoeuvre des pédales. Une autre bicyclette d'exercice particulière,qui peut également procurer un exercice à la fois pour la partie inférieure et la partie supérieure du corps mais qui utilise un système différent de montage des leviers,est décrite dans le brevet US n04 657 244 de Ross. Cette bicyclette d'exercice comporte Ü premier engrenage en prise avec un deuxième engrenage plus crand et tournant avec un volant d'inertie. Un excentrique, qui supporte des bras à mouvement alternatif, est placé sur la face du deuxième engrenage mais décalé du centre de l'engrenage. Le déplacement des bras en va-et-vient par l'utilisateur entraine la rotation des deuxième et premier engrenages et par conséquent du volant d'inertie.En fonctionnement, les leviers de bras sont manoeuvrés en va-et-vient ou déplacés vers l'avant et vers l'arrière. A un point extrême, le levier de bras droit est à l'avant et le levier de bras gauche est à l'arrière et, à l'autre point extrême, les positions sont inversées. Les appareils d'exercice décrits par Hooper et par Ross comportent des points extrêmes pour les barres de guidon ou les leviers de bras et donc pour leurs excentriques, de sorte que les barres de guidon ou les leviers de bras ne fonctionnent pas correctement, ou ne fonctionnent pas du tout, à ces points extrêmes. En outre,- une plage étroite ou limitée de mouvement est déterminée entre les points extrêmes opposés, du fait des caractéristiques structurelles inhérentes des excentriques,de sorte que l'u- tilisateur ne peut pas complètement étirer ses bras mais doit s'adapter à la construction prédéterminée de l'appareil d'exercice.De plus, selon qu'on se trouve près des points extrêmes ou loin des points extrêmes, les forces requises pour manoeuvrer les barres de guidon ou les leviers de bras sont différentes,'c'est-à-dire que les forces appliquées aux barres de guidon ou aux leviers de bras ne sont pas égales ou régulières. La présente invention n'utilise pas de mécanisme à excentrique et il n'y a pas de points extrêmes comme il en existe de façon inhérente dans les dispositifs antérieurs décrits ci-dessus qui utilisent des excentriques. La bicyclette d'exercice suivant la présente invention est construite à la ::arere d'une bicyclette d'exercice usuelle comprenant ur. care, des moyens de pédalage, un volant d'absorption d'énergie et un système d'entraînement à chaine pour relier les pédales au volant d'absorption d'énergie. Un arbre composé est prévu pour supporter un pignon de chaîne unidirectionnel et deux engrenages unidirectionnels. Le pignon de chaine unidirectionnel unique est mis en rotation par les moyens de pé dallage Des moyens de transmission coopérant avec un sec teur denté sont disposés entre chaque levier et l'engrena ge unidirectionnel correspondant, de sorte que le mouve ment des leviers entraîne également les engrenages unidi rectionnels.On note que le secteur denté entraîne l'en grenage unidirectionnel d'une manière régulière, ctest-- dire qu'il n'y a pas de points extrêmes ou de forces irré guibres comme indiqué plus haut. De plus, les deux le viers peuvent être employés simultanément ou choisis indi viduellement pour entraîner l'engrenage unidirectionnel correspondant, d'une manière souple, par l'intermédiaire du secteur denté, afin d'entraîner l'arbre composé qui fait lui-même tourner le volant d'absorption d'énergie. Les mo yens de transmission, comportant un ressort de torsion, permettent aux leviers d'osciller latéralement à la façon d'un aviron. Le secteur denté peut être remplacé par une transmission à chaîne et ressort en série.La combinaison de la chaîne d'entraînement et du ressort est disposée en tre un engrenage unidirectionnel et le levier correspon dant,pour faciliter la même opération. La présente invention vise donc à diminuer et/ou éviter les inconvénients précités et elle a pour objet principal de procurer une bicyclette d'exercice quiper met un exercice de la partie supérieure et de la partie inférieure du corps d'une manière adaptable, et qui pro cure en particulier une fonction simulant la manoeuvre de rames. Outre les dispcsitions cui précèdent, l'inven tion comprend encore d'autres dispositions qui ressor-i ront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du com pliement de description ci-après, qui se réfère aux des sins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue de côté d'une bicyclette d'exercice conforme à la présente invention la figure 2 est une vue partiellement éclatée de la bicyclette d'exercice représentée sur la figure I la figure 3 est une coupe de la bicyclette d'exercice de la figure 1, suivant la ligne III-III ; la figure 4 est une coupe de la bicyclette d'exercice de la figure 1, suivant la ligne IV-IV la figure 5 est une vue semblable à la figure 1 mais représentant la bicyclette d'exercice en utilisation; la figure 6 est une vue semblable à la figure 5 mais illustrant la bicyclette d'exercice utilisée en mouvement de manoeuvre de rames ; et la figure 7 représente un autre mode de réalisation de la présente invention, utilisant une chaine d'entraînement en série avec un ressort, au lieu du secteur denté représenté sur les figures 1 à 6. il doit être bien entendu,toutefoisque ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. On se reporte maintenant au mode spécifique de réalisation de la présente invention, représenté sur les figures 1 à 6, et plus particulièrement aux figures 1 à 4. La bicyclette d'exercice comprend un cadre 10, un siège 14, des moyens de pédalage 20 et un volant d'absorption d'énergie 80. Le cadre 10 comporte une paire de plaques de sup port 12 5 ffétencant vers le bas à partir du cadre. Des éléments supérieur droit et supdrielr gauche 112,114 du cadre 10 portent respectivement un ensemble de barreaux fermés 18 formant une cage, comme représenté sur la figure 2. Deux plaques de cadre 30, mutuellement parallèles, sont fixées respectivement aux plaques 12 du cadre 10, à une position haute, au moyen d'une tige de fixation 32 qui traverse à la fois les plaques de cadre 30 et les pla ques de support 12. Une partie inférieure de chaque plaque de cadre 30 est également fixée à un élément inférieur respectif 116 du cadre 10, pour constituer un support so- lide.La tige de fixation 32 traverse de façon fixe les deux plaques de cadre 30 de sorte que les deux extrémités opposées 322 de la tige s'étendent vers l'extérieur des plaques de cadre 30. Une plaque extérieure espacée respective 302 est fixée sur chacune des plaques de cadre 30. Un arbre composé 40, présentant des extrémités filetées sur son arbre fixe 402, est bloqué surles plaques extérieures 302 au moyen d'écrous et de rondelles, comme on le voit mieux sur les figures 3 et 4. Un pignon de chaîne undirectionnel 42 et deux engrenages unidirectionnels 44 sont montés de façon tournante sur un moyeu 404 de l'arbre composé 40. Les deux engrenages unidirectionnels 44 sont placés du côté extérieur des plaques de cadre 30 et du côté intérieur des plaques extérieures 302. Les moyens de pédalage 20 comprennent des pédales droite et gauche 202, des bras de manivelle de pédale 204 et un pignon d'entraînement 206. Le moyeu 404 est entraîné en rotation par les moyens de pédalage 20, par l'intermédiaire d'une chaîne 22 et du pignon unidirectionnel 42. Une transmission 60 est prévue pour interconnecter les deux leviers 70 aux deux extrémités opposées correspondantes 322 de la tige 32, au moyen de deux secteurs dentés 50. La transmission 60 comprend un bloc oscillant sensiblement cylindrique 62 et un ressort de torsion 64. Le bloc oscillant 62 comporte une collerette 622 pour sa fixation au secteur denté 50, et ;un bout d'arbre oscillant en saillie 624 pour recevoir télescopiquement une partie cylindrique creuse 72 du levier 70.Le ressort de torsion 64 interconnecte le bloc oscillant 62 et le levier 70 et il rappelle le levier 70 vers la bicyclette d'exercice. La transmission 60 est fixée au secteur denté 50 par la collerette 622,au moyen de vis ou d'éléments analogues, le secteur denté étant lui-même monté de façon tournante sur les extrémités 322. Le secteur denté 50 présente une partie dentée courbe qui vient en prise avec l'engrenage unidirectionnel 44 et entraîne celui-ci. Par conséquent, le moyeu 404 peut également-être mis en rotation par les leviers 70, par l'intermédiaire des engrenages unidirectionnels 44.La transmission 60 permet aux leviers 70 d'osciller latéralement par rapport à la bicyclette d'exercice, grâce à l'accouplement entre le bout d'arbre oscillant en saillie 624 et la partie d'extrémité cylindrique creuse 72 du levier 70. Le volant d'absorption d'énergie 80, conjointement à un disque de frein coaxial 82, est monté de façon fixe sur un arbre 84. Le disque de frein 82 est fixé au volant d'absorption d'énergie 80, par exemple au moyen de vis et de-manchons 802, de sorte que le disque de frein 82 et le volant d'absorption d'énergie 80 sont espacés pour permettre à un frein du type à fourche 86 de coopérer avec le disque de frein 82. L'arbre 84 est fixé aux plaques de cadre 30, à l'endroit des parties inférieures respectives des plaques de cadre 30. Le volant d'absorption d'énergie 80 est mis en rotation par les moyens de pédalage 20 et/ou les deux leviers 70 comme désiré, de la manière décrite ci-après en bétail. On se'reporte à nouveau aux figures 1 et 2. Les barreaux de cage 18 prévus sur le cadre 10 servent à limiter le mouvement oscillant et pivotant des leviers 70 et ils empêchent en même temps le secteur denté 50 de se dé- gager de l'engrenage unidireconnel 44. Le siège 14 co.- porte en outre un dossier élastique 142 et le cadre 1C comporte en outre deux repose-pieds 16 pour faciliter l'o- pération de simulation de manoeuvre de rames de la bicyclette d'exercice, suivant l'invention, comme décrit plus loin en détail. On se reporte à nouveau à la figure 5 qui montre que les moyens de pédalage 20 et les deux leviers 70 peuvent être actionnés pour faire tourner le volant d'absorption d'énergie 80 dans le sens des aiguilles d'une montre. Avec référence également aux figures 3 et 4, on note que le pignon 42 peut solliciter le moyeu 44 pour faire tourner le volant d'absorption d'énergie 80 seulement dans le sens des aiguilles d'une montre et que le moyeu 404 tourne librement ou n'entraîne pas le volant d'absorption d'énergie 80 en sens inverse des aiguilles d'une montre. Les moyens de pédalage 20 et les leviers droit et gauche 70 font donc tourner le volant d'absorption d'énergie 80 dans un seul sens, c'est-à-dire seulement dans le sens des aiguilles d'une montre. On voit sur la figure 4 qu'une poulie 46 et une poulie 88, fixées sur le moyeu 404 et l'arbre 84 respectivement et entourées par une courroie 48, constituent des moyens de liaison des moyens de pédalage 20 au volant d'absorption d'énergie 80. Bien que les poulies 46,88 et la courroie 48 soient utilisées dans le présent mode de réalisation pour transmettre le mouvement de rotation du moyeu 404 au volant d'absorption d'énergie 80, il est entendu qu'on peut les remplacer par des pignons et une chaîne ou des moyens analogues, pour obtenir le même résultat. La figure 6 illustre l'utilisation en simulation de manoeuvre de rames de la bicyclette d'exercice suivant la présente invention Le siège élastique 142 et les repose-pieds 16 sont prévus pour faciliter une telle opération. Les extrémités 322 de la tige 32 (mIeux représentée sur la figure 3) et le bout d'arbre oscillant en saillie 624 servent de points de pivotement pour le mouvement cs- cillant et pivotant des leviers 70, respectivement. Pendant cette opération, un mouvement du levier 70 vers l'ar rière est freiné par l'engagement entre le secteur denté 50 et l'engrenage unidirectionnel 44, mais un mouvement du levier 70 vers l'avant permet au secteur denté 50 de faire tourner librement l'engrenage unidirectionnel 44.Le ressort de torsion 64 s'oppose à un mouvement vers l'arrière, comme expliqué plus haut, de sorte qu'un mouvement latéral ou sur le côté et un mouvement arrière du levier 70 peuvent être effectués simultanément. La figure 7 représente un autre mode de réalisation de la bicyclette d'exercice suivant la présente invention, dans lequel les secteurs dentés 50 sont rempla cés par la combinaison d'une chaîne d'entraînement 52 et d'un ressort 54 reliés en série. La combinaison de la chaîne d'entraînement 52 et du ressort 54 est disposée entre une extrémité dudit levier 70 et la plaque de cadre 30, une extrémité de la chaîne d'entraînement 52 étant fixée sur le levier 70 et une extrémité du ressort 54 étant fixée sur la plaque de cadre 30. La chaîne d'entraînement 52, qui est en prise avec l'engrenage unidirectionnel 44 et fait tourner celui-ci, est utilisée pour faire tourner le moyeu 404 dans ce mode de réalisation. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre ni de la portée de la présente invention. Revendications 1. Bicyclette d'exercice comportant un cadre(10 > à partir duquel deux plaques de support 112) s'étendent vers le bas, un siège (14), des moyens de pédalage (20), un volant d'absorption d'énergie (80) et des moyens pour relier les moyens de pédalage au volant d'absorption d'énergie, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre :: deux plaques de cadre (30) fixées respectivement aux dites plaques de support du cadre par une tige de fixation (32), une partie inférieure desdites plaques de cadre étant également fixée au cadre (1 0), ladite tige de fixation traversant de façon fixe les deux plaques de cadre de sorte que les deux extrémités opposées (322) de cette tige dépassent à l'extérieur desdites plaques de cadre, une plaque extérieure espacée respective (322) étant fixée sur chacune desdites plaques de cadre un arbre composé (40) comprenant un arbre fixe (402) et un moyeu (404), ledit arbre fixe étant fixé aux dites plaques extérieures espacées (302), un pignon de chaîne unidirectionnel (42) et deux engrenages unidirectionnels (44) étant montés de façon tournante sur ledit moyeu, ledit moyeu étant entraîné en rotation par les moyens de pédalage par l'intermédiaire d'une chaine (22) et dudit pignon unidirectionnel ; et une transmission (60) pour interconnecter deux leviers (70) auxdites deux extrémités opposées (322) de ladite tige de fixation (32) par l'intermédiaire de deux secteurs dentes (50), ladite transrission permettant aux dits leviers d'osciller latéralement, lesdits secteurs dentés étant en prise avec les engrenages unidirectionnels correspondants et entraînant ces derniers pour faire tourner ledit moyeu ledit volant d'absorption d'énergie (80) étant monté de façon fixe sur un arbre (84) avec un disque de frein coaxial (82), ce disque de frein étant fixé audit volant d' absorption d'énergie et tournant avec lui, ledit arbre étant fixé auxdites plaques de cadre (30l à l'endroit desdites parties inférieures respectives desdites plaques de cadre, ledit volant d'absorption d'énergie étant mis en rotation par les moyens de pédalage et/ou lesdits leviers. 2. Bicyclette d'exercice suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ladite transmission (60) disposée entre ledit levier respectif (70) et le secteur denté (50) comprend un bloc oscillant sensiblement cylindrique (62) et un ressort de torsion (64), ledit bloc oscillant comportant une collerette (622) pour sa fixation audit secteur denté et un bout d'arbre oscillant en saillie (624) pour recevoir télescopiquement une partie d'extrémité (72) dudit levier, ledit ressort de torsion étant connecté entre ladite partie d'extrémité et ledit bloc oscillant, ledit ressort de torsion permettant audit levier de pivoter vers le cadre. 3. Bicyclette d'exercice suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le cadre comporte en outre un ensemble de barreaux fermés (18) disposés de manière à limiter un mouvement oscillant et pivotant desdits leviers (70) et à empêcher en même temps ledit secteur denté (50) de se dégager dudit engrenage unidirectionnel (44). 4. Bicyclette d'exercice suivant l'une qelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dit siège (14) comporte en outre un dossier élastique (142) et en ce que ledit cadre (10) comporte en outre une paire de repose-pieds (16). 5. Bicyclette d'exercice comprenant un cadre (10) à partir duquel deux plaques de support (12) s'étendent vers le bas, un siège (14) à dossier élastique (142), des moyens de pédalage (20), un volant d'absorption d'énergie (801,et des moyens de liaison des moyens de pédalage au volant d'absorption d'énergie, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre deux plaques de cadre (30) fixées respectivement auxdites plaques de support du cadre par une tige de fixation (32), lesdites plaques de cadre étant également fixées par leur partie inférieure au cadre, ladite tige de fixation traversant de façon fixe lesdites deux plaques de cadre de sorte que ses deux extrémités opposées(322) dépassent à l'extérieur des plaques de cadre, une plaque extérieure espacée respective (302) étant fixée sur chacune desdites plaques de cadre ; un arbre composé (40) comprenant un arbre fixe (402) et un moyeu (404), ledit arbre fixe étant fixé aux dites plaques extérieures (302), un pignon de chaîne unidirectionnel (42) et deux engrenages unidirectionnels (44) étant montés de façon tournante sur ledit moyeu, ledit moyeu étant mis en rotation par les moyens de pédalage par l'intermédiaire d'une chaîne (22) et dudit pignon unidirectionnel ; et une transmission (60) pour interconnecter deux leviers (70) auxdites deux extrémités opposées (322) de ladite tige de fixation (32), ladite transmission comprenant un bloc oscillant sensiblement cylindrique (62) et un ressort de torsion (64), ledit bloc oscillant comportant un bout d'arbre oscillant en saillie (624) pour recevoir télescopiquement une partie cylindrique creuse (72) dudit levier, ladite transmission permettant auxdits leviers d'osciller latéralement, une chaîne d'entralnement (52) connectée en série avec un ressort (54) étant disposée entre une extrémité dudit levier (~W) et ladite plaque de cadre (30), ladite chaîne d'entraînement étant en prise avec ledit engrenage unidirectionnel (44) et entraînant celui-ci en rotation pour faire tourner ledit moyeu (404), et un ensemble de barreaux fermés (18) disposés sur ledit cadre pour limiter le mouvement oscillant et pivotant des dits leviers ; ledit volant d'absorption d'énergie (80) étant monté de façon fixe sur un arbre (84) avec un disque de frein coaxial (82), ledit disque de frein étant fixé au dit volant d t absorption d'énergie et tournant avec lui, ledit arbre étant fixé auxdites plaques de cadre (30) à l'endroit desdites parties inférieures respectives des dites plaques de cadre, ledit volant d'absorption d'énergie étant mis en rotation par les moyens de pédalage et/ou lesdits leviers.