Brevet FR2645826A1 — publié le 19901019

La pf ésente invention concerne un dispositif pour attacher une chaussure à une pédale de bicyclette, notamment pour la pratique sportive du cyclisme. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif du type comprenant: - un corps de pédale avec une surface supérieure d'ap- pui, - une pièce coopérante sous la forme d'une cale qui est fixée à la semelle de la chaussure et peut être ajustée sur la-surface supérieure d'appui du corps de la pédale, - des moyens d'attache rapide pour établir une liaison mutuelle ferme entre le corps de pédale et la cale, - le corps de pédale possédant un bout conçu pour loger une partie avant de la cale lorsque le corps de pédale et la cale sont à l'état mutuellement accouplé, de manière à empêcher le détachement vers le haut de la partie avant de la cale par rapport à la surface supé- rieure d'appui du corps de pédale. Le but de l'invention est de procurer un dispositif, du type défini cidessus, qui possède une structure simple et légère et permette le verrouillage de la chaussure sur la pédale et son détachement de celle-ci d'une manière rapide et facile. Selon l'invention, ce but est atteint par un dispositif d'attache, du type indiqué ci-dessus, qui est caractérisé en ce que: a) la cale comporte une nervure solidaire de la cale et conçue pour s'engager sous un gradin fixe correspondant du corps de la pédale, le gradin étant formé dans une région du corps de pédale qui est située à l'arrière du bout, de manière à empêcher complètement le détachement vers le haut de la cale par rapport à la surface supé- rieure d'appui du corps de pédale à la position mutuel- lement accouplée; b) les moyens d'attache rapide comprennent: - des surfaces d'accouplement mutuel formées respecti- vement sur la cale et le corps de pédale et s'étendant essentiellement dans des plans parallèles à la longueur de la cale et du corps de pédale, l'une des surfaces présentant une cavité et l'autre présentant une dent capable de s'engager dans la cavité à l'état accouplé, par suite d'un mouvement de la cale par rapport à la pédale dans une direction transversale à sa longueur, - un poussoir qui est chargé par un ressort, porté par le corps de pédale ou par la cale et conçu pour - à l'état accouplé - exercer une force transversale sur l'autre de ces deux éléments, de manière à empêcher la séparation de la cavité et de la dent lorsqu'elles sont soumises à une force inférieure à une valeur prédéter- minée tendant à les écarter l'une de l'autre; celui des deux éléments, le corps de pédale ou la cale, ne portant pas le poussoir ayant une surface de guidage destinée à coopérer avec le poussoir lorsque la cale est ajustée sur la surface supérieure du corps de pédale, de manière à repousser d'abord le poussoir et à produire ensuite l'enclenchement de la dent dans la cavité sous la force de rappel du poussoir à sa position en saillie. Le dispositif selon l'invention assure que la chaussure reste fixée à la pédale quel que soit le mouvement produit pendant le pédalage. Le dégagement est produit par un simple mouvement de rotation transversal du talon de la chaussure, dans le sens de l'écartement de la bicyclette. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue éclatée, en pers- pective, d'un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de la figure 1 pendant la phase d'engagement; - id figure 3 est une vue de côté partielle- ment en coupe du dispositif de la figure 1 à la position verrouillée; les figures 4 et 5 sont des vues en plan partiellement en coupe du dispositif de la figure 1 à deux positions différentes; - les figures 6 et 7 sont des vues corres- pondant aux figures 4 et 5, mais se rapportant à un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'in- vention; - la figure 8 est une vue prise suivant la flèche VIII de la figure 6 pendant la phase d'engage- ment; - la figure 9 est une vue en perspective d'un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention; - la figure 10 est une vue en plan partielle- ment en coupe du dispositif de la figure 9; et - la figure il est une vue de côté partielle- ment en coupe du dispositif de la figure 9. Les dessins montrent une pédale gauche 1 d'une bicyclette, possédant un corps 2 monté rotatif, de façon connue, sur un axe 3 présentant un bout fileté 4 pour le montage sur la manivelle (non représentée). Dans la présente description et dans les revendications suivantes, les références géométriques se rapportent à la position de fonctionnement normal de la pédale montée sur la bicyclettes Le corps de pédale 2 possède une surface supérieure plane 5, sur laquelle s'appuie, pendant l'utilisation, la face inférieure plane 6 d'une pièce coopérante sous la forme d'une cale 7. Celle-ci possède trois fentes 8 pour sa fixation à la semelle d'une chaussure 9 que l'on peut voir sur les figures 2 et 3. 4- La cale 7 est fixée à la semelle de la chaussure 9 au moyen de vis 10 qui traversent les fentes 8 avec l'in- terposition de rondelles I1. La cale 7 comporte une partie avant arrondie 12 qui est engagée de façon connue dans le bout 13 formé à l'avant du corps de pédale 2. Un bloc d'ancrage 15 est fixé au moyen d'une vis 14 à la face inférieure 6 de la cale 7. En variante, le bloc 15 pourrait également 1.0 être formé d'un seul tenant avec la cale 7. - Le bloc d'ancrage 15 est introduit dans un logement 16 formé par une découpe s'ouvrant vers l'ar- rière dans la partie arrière-du corps de pédale 2 et il établit, d'une manière qui sera mieux expliquée dans ce qui va suivre, la liaison de la cale 7 au corps de pédale 2. Un coté 17 du bloc d'ancrage 15 porte une dent 18 avec une surface de retenue 19 d'orientation perpen- diculaire à la face 6 de la cale 7. Dans sa paroi 20 faisant face au côté 17 du bloc 15, le logement 16 du corps de pédale 2 présente une cavité 21 qui s'étend perpendiculaire à la surface d'appui 5 du corps de pédale 2 et dont la forme est complémentaire à celle de la dent 18. La surface de retenue 19 de la dent 18 et la surface 22 correspondante de la cavité 21 sont inclinées vers l'arrière du corps de pédale 2 (voir les figures 4 et 5) et constituent un moyen empêchant le dégagement du bloc 15 vers l'arrière de la pédale. A l'embouchure du logement 16, la paroi 20 présenhe une partie de raccor- dement 23 formant une partie d'entrée évasée avec un grand rayon de courbure, ce oui facilite l'introduction du bloc 15 dans le logement 16. Le bloc d'ancrage 15 possède sur sa paroi frontale une nervure 24 qui coopère avec un gradin 25 correspondant formé sur la paroi qui lui fait face du logement 16, de manière à constituer une butée qui empêche le mouvement vers le haut du bloc 15 (voir en particulier la figure 3). Comme on peut le voir sur les figures 4 et 5, le bloc d'ancrage 15 possède une forme générale en coin, vu en plan, et son côté incliné 26, se trouvant à l'opposé du côté portant la dent 18, présente une rainure 27. En face du côté incliné 26 du bloc 15, le logement 16 possède une paroi 28 pourvue d'un perçage 29 qui débouche à l'arrière dans un perçage 30 de plus grand diamètre. Dans ce perçage coulisse un poussoir sous la forme d'une tige 31 avec une tête 32 plus large située dans le perçage 30. Ce dernier est fermé à une extrémité par une vis sans tête 33 et il contient un ressort hélicoïdal 34 entre cette vis et la tête 32. Le ressort 34 rappelle le poussoir 31 à la position o son extrémité avant fait saillie du perçage 29 - en vue de sa coopération avec le côté incliné 26 du bloc d'ancrage - et o sa tête 32 est en butée contre l'épaulement formant la transition entre les perçages 29 et 30. Le poussoir 31 possède dans sa tige une gorge circonférentielle 35 qui, lorsque le poussoir occupe la position représentée sur la figure 5, correspondant à l'enclenchement du bloc d'ancrage 15 dans le logement 16, coopère avec une bille 36 située darns un perçage 37 et poussée partiellement dans la gorge 35 par un ressort 38. La bille 36 permet seulement au poussoir 31 de reculer dans le persage 29, contre la force du ressort 34, lorsque le poussoir est chargé dans ce sens par une force supérieure à une valeur prédéterminée. Le dispositif d'attache décrit fonctionne de la manière suivante. La chaussure 9 est engagée sur la pédale 1 en plaçant la cale 7 sur la surface supérieure 5 du corps de pédale 2, de manière que la partie avant 12 de la cale 7 se trouve derrière le bout 13 de la pédale. La cale 7 est ensuite avancée, ce qui fait pénétrer simultanément la partie avant 12 dans le bout 13 et le bloc d'ancrage 15 dans le logement 16. Pendant ce mouvement en avant, le côté incliné 26 du bloc 15 exerce sur le poussoir 31 une force supérieure à celle exercée par la bille 36, de sorte que le poussoir 31 est re- poussé contre la force du ressort 34. Lorsque la dent 18 du bloc d'ancrage 15 est alignée avec la cavité 21, le poussoir 31 imprime au bloc 15 un mouvement transversal qui fait pénétrer la dent 18 dans la' cavité 21. Dans cette situation, illustrée sur la figure 5, l'extrémité du poussoir 31 est engagée dans la rainure 27 du bloc 15 et la bille 36 pénètre partiellement dans la gorge circonférentielle 35 du poussoir 31. Dans la situation illustrée par la figure 5, la cale est verrouillée sur le corps de pédale 2 quel que soit le mouvement produit pendant le pédalage (mouvement en avant, en arrière, vers le haut et vers l'intérieur). La cale 7 peut être dégagée de la position 0 verrouillée montrée par la figure 5 en tournant le talon de la chaussure 9 transversalement, dans le sens indiqué par la flèche A sur la figure 5. Pendant ce mouvement, la cale 7 pivote autour de sa partie avant 12, tenue par le bout 13 de la pédale, et le bloc 1-5 exerce sur le poussoir 31 une force qui le fait reculer. Si cette force dépasse une valeur prédéterminée suffisante pour libérer le poussoir 31 de l'action de la bille 36, le poussoir pénètre davantage dans le perçage 29. La dent 18 est ainsi dégagée de la cavité 21 et la chaussure 9 peut être déplacée vers l'arrière pour la séparer complètement de la pédale. Les figures 6 à 8 montrent un deuxième mode de réalisation d'un dispDositif d'attache selon la présente invention. Les éléments qui correspondent à ceux précé- demment décrits portent les mêmes références dans la description qui va suivre. *7 Le dispositif montré dans les figures 6 à 8 diffère essentiellement de celui décrit précédemment du fait que la nervure 24 n'est plus située sur l'avant du bloc d'ancrage 15 mais sur le côté 17 de ce bloc, portant la dent 18. Comme on peut le voir sur la figure 8, le côté opposé 26 du bloc 15 et la partie inférieure de la nervure 24 sont raccordés au côté inférieur du bloc 15 par des surfaces désignées respectivement par 50 et 51. Grace à cette conformation du bloc d'ancrage , celui-ci peut être engagé dans le logement 16 par son mouvement de haut en bas, aussi bien que par son mouvement en avant décrit en relation avec le premier mode de réalisation. Si le mouvement d'enclenchement s'effectue de haut en bas, la chaussure 9 est engagée sur le corps de pédale 2 par l'insertion de la partie avant 12 de la cale dans le bout 13 de la pédale puis par le mouvement d'abaissement pour faire pénétrer le bloc 15 dans le logement 16. Lors de ce mouvement, la surface de raccordement 50 repousse l'extrémité sail- lante du poussoir 31 en arrière. Quand le bloc 15 est engagé dans le logement i6, le ressort 34 fait pénétrer la dent 18 dans la cavité 21. Les figures 9 à il montrent un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Dans ce cas, la cale 7 possède à son extrémité arrière une paroi périphérique 60 orientée verticalement vers le côté inférieur de la cale 7. Ainsi que le montre la figure 10, la paroi 60 possède une forme en U en section droite, avec une partie centrale 61 et deux branches latérales 62 et 63. La partie centrale 61 de la paroi 60 porte en bas une nervure ou rebord 64 qui coopère avec une partie arrière 65 du corps de pédale 2 pour, ensemble avec la partie avant 12 insérée dans le bout 13 de la pédale, empêcher la cale 7 d'être dégagée vers le haut par rapport au corps de pédale 2. Dans ce troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, la dent 18 est formée sur la branche 62 de la paroi périphérique 60. La dent 18 est enclenchée dans une cavité 21 formée dans la partie latérale du corps de pédale 2 par un mouvement d'avance de la cale 7 par rapport aucorps de pédale. Comme dans les exécutions précédentes, le poussoir 31, situé dans le corps de pédale 2, peut être repoussé par la branche 63 de la paroi 60. Dans ce cas, la cale 7 est également dégagée du corps de pédale 2 par un mouvement de la chaussure dans le sens indiqué par la flèche A sur la figure 10. Dans ce qui précède, seule la pédale du côté gauche a été décrite puisque la pédale droite possède une conformation symétrique identique. REVENDICATIONS 1.. Dispositif pour attacher une chaussure à une pédale de bicyclette, comprenant: - un corps de pédale (2) avec une surface supérieure d'appui (5), - une pièce coopérante sous la forme d'une cale (7) qui est fixée à la semelle de la chaussure (9) et peut être ajustée sur la surface supérieure d'appui (5) du corps de la pédale (2), - des moyens d'attache rapide pour établir une liaison mutuelle ferme entre le corps de pédale (2) et la cale (7), - le corps de pédale (2) possédant un bout (13) conçu pour loger une partie avant (12) de la cale lorsque le corps de pédale (2) et -la cale (7) sont à l'état mu- tuellement accouplé, de manière à empêcher le détache- ment vers le haut de la partie avant (12) de la cale (7) par rapport à la surface supérieure d'appui (5) du corps de pédale, caractérisé en ce que: a) la cale (7) comporte une nervure (24) solidaire de la cale et conçue pour s'engager sous un gradin fixe (25) correspondant du corps de pédale (2), le gradin étant formé dans une région du corps de pédale (2) qui est située à l'arrière du bout (13), de manière à empêcher complètement le détachement vers le haut de la cale (7) par rapport à la surface supérieure d'appui (5) du corps de pédale (2) à la position mutuellement accouplée; b) les moyens d'attache rapide comprennent: - des surfaces d'accouplement mutuel formées respecti- vement sur la cale (7)- et le corps de pédale (2) et s'étendant essentiellement dans des plans parallèles à la longueur de la cale (7) et du corps de pédale (2), l'une des surfaces présentant une cavité (21) et l'autre présentant une dent (18) capable de s'engager dans la cavité (21) à l'état accouplé, par suite d'un mouvement de la cale (7) par rapport à la pédale (2) dans une direction transversale à sa longueur, - un poussoir (31) qui est chargé par un ressort (34), porté par le corps de pédale (2) ou par la cale (7) et conçu pour - à l'état accouplé - exercer une force transversale sur l'autre de ces deux éléments, de manière à empêcher la séparation de la cavité (21) et de la dent (18) lorsqu'elles sont soumises à une force inférieure à une valeur prédéterminée tendant à les écarter l'une de l'autre; celui des deux éléments, le corps de' pédale (2) ou la cale (7), ne portant pas le poussoir ayant une surface de guidage (26, 50) destinée à coopérer avec le poussoir L-31) lorsque la cale (7) est ajustée sur la surface supérieure du corps de pédale, de 1' manière à repousser d'abord le poussoir (31) et à produire ensuite l'enclenchement de la dent (18) dans la cavité (21) sous la force de rappel du poussoir (31) à sa position en saillie. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la dent (18) est formée sur un côté (17) d'un bloc d'ancrage (15) qui dépasse du dessous de la cale (7), le bloc (15) étant disposé, à l'état accouplé, dans un logement (16) formé ensemble avec la cavité (21) dans le corps de pédale (2). 3. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que la cavité (21) et la dent (18) 'ont une orientation sensiblement perpendiculaire à la surface supérieure d'appui (5) du corps de pédale (2) et au plan général de la cale (7), la dent (18) présentant une surface de retenue (19) qui est inclinée vers l'arrière de la cale (7) par rapport à la direction d'avancement de la bicylette. 4. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que le logement (16) dans le corps de pédale (2) est constitué essentiellement par une découpe qui s'ouvre vers l'arrière du corps de pédale (2). 5. Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce que le côté (20) du logement (16) corres- pondant au côté (17) du bloc (15), portant la dent (18), présente une partie de raccordement (23) formant une partie d'entrée évasée. 6. Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que le bloc (15) a la forme générale d'un coin dans un plan parallèle au plan général de la cale (7), le côté incliné (26) étant le côté situé à l'opposé de celui portant la dent (18). 7. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que la nervure (24) de la cale (7) est formée sur la partie avant du bloc d'ancrage (15) saillant. 8. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que la nervure (24) de la cale (7) est formée sur le côté du bloc d'ancrage (15) saillant qui porte la dent (18). 9. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que le poussoir est constitué par une tige (31) montée coulissante dans un perçage (29) du corps de pédale (2), une extrémité de la tige (31) étant poussée hors du perçage (29) par un ressort hélicoïdal (34) et coopérant avec le côté (26) du bloc d'ancrage (15) situé à l'opposé du côté portant la dent (18). 10. Dispositif selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que la partie du bloc d'ancrage (15) coopérant avec le poussoir (31), possède une section, dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la cale (7), comprenant une partie de raccordement (50) servant à repousser le poussoir (31) dans le perçage (29) lorsque le bloc d'ancrage (15) est engagé dans le logement (16) par un mouvement de haut en bas. 11. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la cale possède une paroi périphérique verticale dont la section, dans un plan horizontal, présente une forme en U et s'étend, à l'état accouplé, sous la surface supérieure d'appui (5) du corps de pédale, la partie centrale de la paroi (60) portant la nervure (64), destinée à s'accoupler avec une partie arrière (65) du corps de pédale (2). 12. Dispositif selon la revendication 11, carac- térisé en ce que l'une des branches latérales (62) de la section en U porte la dent (18) qui, à l'état a6couplé, est engagée dans la cavité (21) correspondante formée dans le côté du corps de pédale (2). 13. Dispositif selon la revendication 12, carac- térisé en ce que le poussoir est constitué par une tige (31) montée coulissante dans un perçage (29) du corps de pédale (2), une extrémité de la tige (31) étant poussée hors du perçage (29) par un ressort hélicoïdal (34) en vue de sa coopération avec la branche latérale (63) de la section en U située à l'opposé de la branche portant la dent (18). ^. Dispositif selon les revendications 9 et 13, caractérisé en ce que le poussoir (31) possède une gorge circonférentielle (35) qui, lorsque le poussoir (31) occupe la position correspondant à l'accouplement mutuel du corps de pédale (2) et de la cale (7), coopère avec un élément de retenue (36) disposé coulissant dans un second perçage (37) pratiqué dans le corps de pédale (2), élément qui est chargé en direction de la gorge (35) par un ressort hélicoïdal (38).