Brevet FR2639602A1 — publié le 19900601

L'invention se rapporte à une manivelle perfectionnée et plus particulièreent mais non exclusivement aux manivelles d'un pédalier de bicyclette et aux bicyclettes pourvues de ce pédalier. On sait qu'un tel pédalier comprend, portee par le cadre de la bicyclette, une douille dans laquelle est immobilisé en translation mais guidé en rotation autour de son axe un arbre auquel est lié en rotation : - tant un oroane de prise de mouvement tel au moins une roue dentée qui, par l'intermédiaire d'une transmission par exemple à chaine entraine en rotation l'une des roues de la bicyclette, - que deux manivelles montées, chacune à une extrémité opposee de l'arbre et, l'une par rapport à l'autre, selon une orientation diametralement opposée. A l'extrémité libre de chacune de ces manivelles est montée, libre en rotation, autour d'un tourillon d'axe parallèle à l'axe de l'arbre portant les manivelles, un organe d'appui du pied. Sur la moitié de la rotation des manivelles, les organes d'appui recoivent chacun leur tour une force de poussée qui, par le cycliste, est exercée sensiblement verticalement et de haut en bas. Le moment du couple engendre par la force ainsi exercee alternativement sur l'un et l'autre des organes d'appui varie en fonction certes de la force exercée mais surtout de la distance entre l'axe de rotation des manivelles et la direction de la dite force. Le graphe de la fonction représentative de ce moment correspond donc sensiblement à celui des alternances positives de deux sinusoldes déphases de 1800 avec des valeurs crêtes lorsque la manivelle est perpendiculaire à la direction de la force et des valeurs nulles lorsque la manivelle est parallele à la dite direction de la force. Cette variation de couple se répercute au niveau de la roue motrice et tend évidemment à perturber les performances du cycliste. Pour tenter de limiter cet inconvénient, on a déjà proposé que la roue dentee calée sur l'arbre des manivelles soit de forte elliptique avec son grand axe perpendiculaire à la direction longitudinale des manivelles mais cela ne fait bien entendu que limiter les inconvénients précités. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est une manivelle qui, à force constante, permette de transmettre un couple constant quelle que soit la position angulaire de la manivelle par rapport à la direction de la force. A cet effet, elle a pour objet, une manivelle du type précité notamment caractérisée en ce que - d'une part, au lieu que l'extrémité libre de la manivelle porte essentiellement une pédale directement associée au tourillon porté par la manivelle totalement libre en rotation autour de ce tourillon et agissant directement sur la manivelle, le moyen d'appui du pied est associé au tourillon par l'intermédiaire d'une biellette qui, à sa tête, porte le dit moyen d'appui tandis qu'à son pied, elle est guidée en rotation autour du tourillon et, - d'autre part, entre le pied de la biellette et la douille, est intercale une transmission de rapport 1/1 assurant que, pendant la rotation de la manivelle , la biellette :: reste, à partir du tourillon, tournee dans le même sens, et, de preference, vers l'arrière de la bicyclette par rapport au sens d'avance et, conserve toujours, par rapport à l'horizontale, un angle constant de préférence sensiblement nul. Elle a également pour objet le pédalier pourvu de telles manivelles et la bicyclette pourvue de ce pédalier. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-aprés à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement un pedalier vu de profil, En se reportant au dessin, on voit que le pedalier 1 de bicyclette comprend un arbre 2 guide en rotation autour de son axe et immobilisé en translation dans une douille 3 solidaire du cadre 4 de la bicyclette, sur lequel arbre 2 sont montés et immobilises en rotation par rapport au dit arbre 2 - à l'une des extremites de l'arbre 2, au moins un organe de prise de mouvement 5 tel une roue dentée, relié par un organe de transmission 6, tel une chaine, à un organe d'entrafnement (non représente) d'une des roues de la bicyclette et, - chacune prés d'une extrémite oppose de l'arbre 2, deux manivelles 7 calées dans des positions diamétralement opposées et portant à leur extrén;ité libre 8 un moyen d'appui 9 pour le pied recevant la force F que le cycliste exerce généralement selon une direction "X" sensiblement verticale et orientée de haut en bas. Chacun des moyens d'appui 9 ou pédale est associé à la manivelle 7 qui lui correspond par l'intermédiaire d'un tourillon 10 d'axe parallele à celui de l'arbre 2 et qui est porté par la dite manivelle 7. Suivant une caracteristique de l'invention - d'une part, au lieu que l'extrémité libre 8 de la manivelle 7 porte essentiellement une pédale 9 directement associée au tourillon porté par la manivelle totalement libre en rotation autour de ce tourillon et agissant directement sur la manivelle, le moyen d'appui 9 du pied est associe au tourillon 10 par l'intermédiaire d'une biellette 11 qui, à sa tête 12, porte le dit moyen d'appui 9 tandis qu'à son pied 13, elle est guidée en rotation autour du tourillon 10 et, - d'autre part, entre le pied 13 de la biellette 11 et la douille 3, est intercale une transmission 14 de rapport 1/1 assurant que, pendant la rotation de la manivelle 7, la biellette 11 :: reste, à partir du tourillon, tournee dans le même sens, et, de préférence, vers l'arrière de la bicyclette par rapport au sens d'avance et, conserve toujours, par rapport à l'horizontale, un angle constant de préférence sensiblement nul. Pour l'association du moyen d'appui. 9 à la tete 12 de la biellette 11, celle-ci peut porter une tige 15 d'axe parallèle à celui du tourillon ce qui permet au moyen d'appui d'occuper une inclinaison différente de celui de la biellette 11. De préférence, la transmission 14 intercalée entre le pied 13 de la biellette 11 et la douille 3 comprend une chaine 16 passee sur des pignons à chaîne 17, 18 immobilisés en rotation respectivement l'un 17 sur le pied de la biellette 11 et l'autre sur la douille. Un organe tendeur 19, tel un galet, assure que la chaîne 16 reste en prise sur les pignons 17, 18. La transmission 14 maintenant constante l'inclinaison longitudinale de la biellette Il par rapport à l'horizontale, son orientation par rapport au tourillon 10 assure que la force F s'exercera toujours à une distance constante D de l'axe du tourillon 10 et ainsi une force constante F transmettra un couple constant quelle que soit la position angulaire de la manivelle 7. Suivant une variante de réalisation, au moins l'un des pignons 17, 18 calés respectivement sur le pied de la biellette 11 et sur la douille 3 est désaxé de manière que, selon la position angulaire donnée de la manivelle 7, l'écartement E entre l'axe réel de rotation du pignon et la direction Y du brin menant 20 de la chaine 16 varie ce qui permet, dans au moins une certaine position, de reduire le couple résistant. Cette disposition peut notamment faciliter le passage des points morts de la manivelle. Dans le même but, les pignons 17, 18 peuvent evidemment etre non circulaires et, par exemple, elliptiques sous reserves de respecter le rapport 1/1. Bien entendu, dans le cas d'un pédalier, les deux manivelles sont équipées de-même manière de sorte que les deux pédales tournent autour d'un point fictif 21 décalé vers l'arrière de la bicyclette par rapport à l'axe de la douille 3 d'une valeur égale au déport, dans la même direction, du moyen d'appui 9 par rapport à l'axe du tourillon 10. Avantageusement, dans le cadre 4 de la bicyclette, les positions respectives de la selle et de la dite douille 3 sont choisies en tenant compte de ce décalage. REVENDICATIONS 1. Manivelle et plus particulièrement mais non exclusivement manivelle (7) d'un pédalier (1) de bicyclette comprenant un arbre (2) guidé en rotation autour de son axe et immobilisé n translation dans une douille (3) solidaire du cadre (4) de la bicyclette, sur lequel arbre (2) sont montes et immobilisés en rotation par rapport au dit arbre :: - à l'une des extrémités de l'arbre (2), au moins un organe de prise de mouvement (5) tel une roue dentée, relié par un organe de transmission (6), tel une chaîne, à un organe d'entraînement d'une des roues de la bicyclette et, - chacune prés d'une extrémité opposée de l'arbre (2), deux manivelles (7) calees dans des positions diamétralement opposées et portant à leur extremite libre (8) un moyen d'appui (9) pour le pied recevant la force (F) que le cycliste exerce généralement selon une direction (X) sensiblement verticale et orientée de haut en bas, cette manivelle étant CARACTERISEE en ce que - d'une part, au lieu que l'extrémité libre (8) de la manivelle (7) porte essentiellement une pédale (9) directement associee au tourillon porté par la manivelle totalement libre en rotation autour de ce tourillon et agissant directement sur la manivelle, le moyen d'appui (9) du pied est associé au tourillon (10) par l'intermédiaire d'une biellette (11) qui, à sa tête (12), porte le dit moyen d'appui (9) tandi-s qu'à son pied (13), elle est guidée en rotation autour du tourillon (10) et, - d'autre part, entre le pied (13) de la biellette (11) et la douille (3), est intercalée une transmission (14) de rapport 1/1 assurant que, pendant la rotation de la manivelle (7), la biellette (11) reste, à partir du tourillon, tournee dans le même sens, et, de préférence, vers l'arrière de la bicyclette par rapport au sens d'avance et, conserve toujours, par rapport à l'horizontale, un angle constant de préférence sensiblement nul. 2. Manivelle selon la revendication caractérisée en ce que, pour l'association du moyen d'appui (9) à la tête (12) de la biellette (11), celle-ci peut porter une tige (15) d'axe parallèle à celui du tourillon ce qui permet au moyen d'appui d'occuper une inclinaison différente de celui de la biellette (11). 3. Manivelle selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que la transmission (14) intercalee entre le pied (13) de la biellette (11) et la douille (3) comprend une chaîne (16) passée sur des pignons à chaîne (17, 18) immobilises en rotation respectivement l'un (17) sur le pied de la biellette (11) et l'autre sur la douille. 4. Manivelle selon la revendication 3 caractérisée en ce qu'au moins l'un des pignons (17, 18) cales respectivement sur le pied de la biellette (11) et sur la douille (3) est désaxé de maniere que, selon la position angulaire donnée de la manivelle (7), l'écartement (E) entre l'axe réel de rotation du pignon et la direction (Y) du brin menant (20) de la chaîne (16) varie ce qui permet, dans au moins une certaine position, de reduire le couple resistant. 5. Manivelle selon la revendication 3 ou 4 caractérisée en ce que les pignons (17, 18) peuvent evidemment être non circulaires et, par exemple, elliptiques sous réserves de respecter le rapport 1/1. 6. Pédalier de bicyclette caractérise en ce qu'il est pourvu de deux manivelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7. Bicyclette caractérisée en ce que son pedalier est pourvu de manivelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.