Brevet FR2697493A1 — publié le 19940506

PEDALE DE SECURITE POUR BICYCLETTES ET EQUIVALENTS La présente invention se rapporte à des pédales de sécurité pour des bicyclettes ou équivalents, du type comportant des moyens pour un accouplement rapide avec une plaque fixée sur une semelle de chaussure. Les pédales de sécurité du type indiqué ci- dessus sont connues depuis un certain temps, et lesdits moyens d'accouplement rapide comportent: un élément de cale-pied destiné à recevoir l'extrémité avant de la plaque, empêchant un mouvement vers l'avant et un mouvement vers le haut de la plaque, et un ressort comprenant une partie en spirale ayant un axe parallèle à l'axe de la pédale et ayant une partie de retenue destinée à bloquer l'extrémité arrière de la plaque, empêchant les mouvements vers l'arrière, vers le haut et sur le côté de la plaque, ladite partie de retenue du ressort et la plaque ayant des surfaces en forme de came qui coopèrent pour un blocage par encliquetage de la plaque à la suite d'une introduction de l'extrémité avant de celle-ci dans l'élément de cale- pied et l'abaissement consécutif de la partie arrière de la plaque contre la partie de retenue, ainsi que pour la libération de la plaque à la suite d'une rotation de la plaque dans le plan général de la pédale, c'est-à-dire dans un plan parallèle au plan de la pédale sur laquelle la chaussure repose, autour de l'élément de cale-pied. Les pédales de sécurité du type indiqué ci- dessus sont bien connues et sont décrites par exemple dans les brevets européens numéro 169 080 et 424 910. Le but de la présente invention est de procurer une pédale de sécurité de ce type qui est améliorée en ce qui concerne sa fiabilité de fonctionnement et qui dans le même temps est d'une construction plus simple et donc d'un coût relativement plus faible. Afin d'atteindre ce but, l'invention prévoit une pédale du type indiqué ci-dessus, caractérisée en ce que ledit ressort comprend un bras radial unique, s'étendant radialement par rapport à l'axe de la spirale depuis une extrémité de celui-ci, ledit bras étant disposé sur un côté, en direction de l'intérieur de la bicyclette dans l'état monté de la pédale, par rapport au plan médian longitudinal de la pédale, ladite partie de retenue comportant un deuxième bras qui dépasse en porte-à-faux à l'extrémité dudit bras radial, dans une direction transversale par rapport au plan médian longitudinal de la pédale. Du fait de ces caractéristiques, la pédale de sécurité selon l'invention donne des résultats optimums en ce qui concerne l'efficacité du fonctionnement et la fiabilité, tout en ayant une structure très simple et en étant constituée d'un nombre réduit de pièces En particulier, le ressort de la pédale selon l'invention remplit simultanément plusieurs fonctions En premier lieu, il comprend la partie de retenue de la plaque. Deuxièmement, il comprend le ressort en spirale destiné à rappeler la partie de retenue en direction de la position de blocage Enfin, le même ressort comprend également une barre de torsion formée par ledit bras radial, afin de s'opposer à une rotation de la plaque dans le plan général de la pédale tendant à libérer d'elle-même la plaque de la pédale Lorsque la plaque est reliée à la pédale, une fois que l'extrémité avant de la plaque a été placée contre l'élément de cale- pied et que l' extrémité arrière de la plaque a été abaissée, la partie de spirale du ressort est soumise à une flexion, de la manière conventionnelle, de façon à permettre un mouvement oscillant du bras radial autour de l'axe de la spirale et le verrouillage par encliquetage consécutif de la partie de retenue sur la plaque Lorsque la plaque est en fait tournée dans le plan général de la pédale afin d'entraîner sa libération, la spirale du ressort n'est pratiquement pas mise sous contrainte, alors que le bras radial agit comme un ressort de torsion, de façon à permettre un mouvement oscillant de la partie de retenue sensiblement autour de l'axe du bras radial agissant en tant que barre de torsion Selon une autre caractéristique, ladite partie de retenue du ressort s'étend en outre avec une partie terminale repliée de manière à définir une partie d'extrémité parallèle à la partie de retenue et coopérant avec un élément de butée monté sur la pédale dans une position réglable dans une direction transversale par rapport au plan médian longitudinal de la pédale. Dans une forme de réalisation préférée, ladite partie de retenue du ressort se compose d'un bras transversal ayant une configuration sensiblement en V s'étendant dans un plan parallèle au plan général de la pédale et ayant son sommet dirigé vers l'arrière, ladite partie étant destinée à coopérer avec une extrémité arrière de la plaque comprenant une embase et une partie en coin saillante ayant son sommet dirigé vers l'arrière. Naturellement, la présente invention procure également le dispositif d'accouplement pédale- chaussure, comprenant la pédale décrite ci-dessus et la plaque qui coopère avec celle-ci. Dans une variante, l'agencement qui a été décrit ci-dessus est prévu sur chacune des deux faces principales de la pédale, selon une technique connue en elle-même En pareil cas, l'invention est toutefois en outre caractérisée en ce que le ressort prévu pour retenir la plaque sur chaque face respective de la pédale comprend une partie qui agit comme élément de cale-pied pour la face opposée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une forme de réalisation préférée de l'invention, Les figures 2 et 3 représentent une vue longitudinale en coupe de la pédale selon l'invention dans deux états opérationnels différents de la pédale, Les figures 4 et 5 représentent une vue schématique de dessus de la pédale selon l'invention dans deux états opérationnels différents de la pédale, La figure 6 est une vue par l'arrière en perspective de la pédale avec la manivelle associée et la chaussure montée dessus, et Les figures 7 et 8 sont respectivement une vue en perspective éclatée d'une variante et une vue de dessus d'un détail de cette variante. Sur la figure 1, la référence 1 indique d'une manière générale le corps d'une pédale de bicyclette, réalisé par exemple en alliage léger La structure du corps de pédale n'est pas décrite en détail ici, du fait qu'elle peut être réalisée de n'importe quelle manière connue et ne tombe pas dans la portée de la présente invention Selon la technique conventionnelle, le corps 1 de la pédale est monté sur un axe 2 qui doit 2697493 être relié à la manivelle correspondante dont l'axe 3 est brièvement défini par la suite comme "axe de pédale" Le corps 1 possède une surface supérieure 4 définissant le plan de la pédale sur laquelle repose la chaussure Ce plan est appelé par la suite "plan général de la pédale" En ce qui concerne également les termes utilisés dans la présente description, le terme "plan médian longitudinal de la pédale" est utilisé pour indiquer un plan perpendiculaire à l'axe 3 et contenant l'axe médian A du corps 1 La référence 5 désigne une plaque métallique, par exemple en acier ou en alliage léger, fixée par des vis 6 et une plaque 7 sur la semelle 8 (figures 2 et 3) d'une chaussure de cycliste La plaque 5 possède une embase 9 qui possède des parties saillantes de coin supérieur 10, 11 au niveau de ses extrémités avant et arrière, orientées respectivement avec leur sommet vers l'avant et vers l'arrière L'extrémité arrière de la plaque 5 possède également une surface inférieure chanfreinée 12. L'extrémité avant de la plaque 5 doit être reçue dans un siège 13 d'un élément de cale-pied 14 prévu sur la pédale 1 Dans l'exemple illustré, l'élément de cale-pied 14 est constitué par une partie d'un élément en tôle 15 fixée par des vis 16 sur la face supérieure 4 de la pédale L'extrémité avant de l'élément en tôle 15 possède un bord avant replié vers le haut et vers l'arrière de façon à définir le siège 13 Ce bord avant a un bord d'extrémité avec une partie encochée centrale 17 qui est destinée à recevoir le sommet du coin 10, alors que l'embase 9 de la plaque doit être insérée dans le siège 13 (voir également la figure 2). La pédale 1 est pourvue d'un ressort 18 qui remplit différentes fonctions, comme cela apparaîtra par la suite Le ressort 18 comprend une partie en spirale 19 ayant son axe 20 dirigé transversalement par rapport au plan médian longitudinal de la pédale La partie en spirale 19 est montée autour d'un manchon 21 qui s'étend grâce à un axe 23 entre deux ailes 22 dépassant vers l'arrière du corps 1 de la pédale L'axe 23 est fixé sur les deux ailes 22 par une partie filetée 24 qui engage un trou taraudé 25 d'une aile 22. La partie en spirale 19 possède une extrémité 26 (voir également les figures 2, 3) qui repose contre le corps de la pédale et dont l'extrémité opposée forme un bras radial unique 27 s'étendant radialement par rapport à l'axe 20 dans une direction sensiblement perpendiculaire au plan général de la face principale 4 de la pédale Le bras 27 se trouve sur un côté par rapport au plan médian longitudinal de la pédale, et plus précisément sur le côté qui fait face à l'intérieur de la bicyclette dans l'état de pédale montée Un autre bras 28 qui est prévu pour former la partie de retenue de l'extrémité arrière de la plaque 5 dépasse en porte-à-faux à l'extrémité supérieure du bras 27 Le bras 28 dépasse en porte-à-faux de l'extrémité supérieure du bras radial 27 et s'étend dans une direction transversale par rapport au plan médian longitudinal de la pédale Dans la forme de réalisation préférée qui est illustrée, par ailleurs, le bras 28 s'étend en outre avec une partie d'extrémité recourbée de façon à définir un bras terminal 29 sensiblement parallèle au bras 28 et réagissant contre une surface de butée 30 (figure 4) d'un élément 31 qui est monté sur la pédale dans une position réglable dans une direction transversale par rapport au plan de maintien longitudinal de la pédale En particulier, dans l'exemple illustré, l'élément 31 possède un trou débouchant 32 pour un montage coulissant sur le manchon 21 et un autre trou taraudé 33 pour l'engagement d'une vis de réglage 34 qui engage également des trous débouchants 35 des ailes 22 et est maintenue axialement En agissant sur la vis 34, il est possible de provoquer un mouvement de l'élément 31 par rapport au manchon 21 et une variation résultante du point de réaction du bras terminal 29 du ressort 18. Sur les deux ailes 22 est monté un cache arrière 34 a, ayant des trous 35, 36 pour engagement des vis 23, 24 et ayant une fente horizontale 37 de laquelle dépasse un axe 38 de l'élément 31 La surface extérieure du cache 34 a possède une échelle graduée 39 qui permet à une position déterminée quelconque de l'axe 38 d'être associée à une force de réaction souhaitée du ressort. Comme cela ressort clairement des figures 2 et 3, la plaque 5 est fixée dans une cavité 8 a de la semelle 8 La cavité 8 a a une largeur légèrement supérieure à celle de la plaque 5, de sorte que la semelle vient en contact direct avec la face supérieure 4 de la pédale dans les zones disposées des deux côtés de la plaque 5, de façon à compenser, grâce au caoutchouc constituant la pédale, tout jeu dans la direction verticale existant entre la plaque et la pédale dans l'état d'accouplement Comme cela se voit sur la figure 2, l'accouplement de la plaque 5 avec la pédale comprend un premier stade dans lequel l'extrémité avant de la plaque est insérée dans l'élément de cale-pied 14 L'introduction est rendue plus facile par le fait que la surface inférieure l Oa de l'extrémité avant de la plaque est chanfreinée Une fois que l'extrémité avant de la plaque a été introduite dans l'élément de cale-pied 14, la partie arrière de la plaque est pressée vers le bas contre le bras de retenue 28 A ce stade, la surface inférieure chanfreinée 12 de l'extrémité arrière de la plaque 5 agit comme une surface de came et amène le bras 28 à se rétracter à l'encontre de l'action de la partie en spirale 19 du ressort A ce stade, le bras 28 avec le bras radial 27 basculent autour de l'axe 20 de la spirale en permettant à la plaque d'être abaissée jusqu'à ce que le bras 28 passe l'embase 9 de la plaque Le bras 28 vient alors par dessus l'embase 9 et en contact avec le sommet du coin 11 de la plaque 5. Comme cela se voit sur la figure 1, le bras de retenue 28 a une configuration en V s'étendant dans un plan parallèle au plan général de la pédale, avec le sommet du V dirigé vers l'arrière Par conséquent, dans ledit état bloqué (voir les figures 3 et 4), l'élément de cale-pied 14 empêche les mouvements vers l'avant et vers le haut de la plaque et le bras de retenue 28 empêche les mouvements vers l'arrière, vers le haut et sur le côté de l'extrémité arrière de la plaque. Si l'on se réfère à la figure 5, afin de libérer la plaque de la pédale, il est nécessaire de tourner la plaque autour de l'élément de cale-pied, dans le plan général de la pédale Plus précisément, en se référant à l'état assemblé sur la bicyclette, le cycliste doit tourner le pied en déplaçant la cheville vers l'extérieur par rapport à la pointe du pied De cette manière, le coin arrière il de la plaque 5 agit comme une came sur l'un des deux supports du bras en V 28 de façon à entraîner une rotation de ce bras autour de l'axe du bras 27 A ce stade, le bras radial 27 agit par conséquent comme une barre de torsion et permet à la plaque d'être libérée lorsque ladite rotation est réalisée avec un effort supérieur à une valeur prédéterminée Naturellement, cet effort peut être modifié, comme cela est illustré ci-dessus, en ajustant la position de l'élément 31 à l'aide de la vis 34. La figure 6 représente le mouvement (représenté par une flèche B) nécessaire pour libérer la semelle de la pédale. Selon une technique connue en elle-même, l'élément en tôle 15 possède également des pattes 40 repliées vers le haut, les pattes avant servant à faciliter le centrage de la plaque lorsqu'elle est introduite sur la pédale et les pattes arrière servant à favoriser le retrait de la plaque de la pédale. Comme cela ressort de ce qui précède, le ressort 18 remplit différentes fonctions grâce à sa structure et son agencement particulier En premier lieu, avec sa partie en spirale 19, il agit comme élément élastique qui maintient le bras de retenue 28 dans la position bloquant la plaque 5 Deuxièmement, avec son bras radial unique 27, il agit comme une barre de torsion qui permet le mouvement du bras de retenue 28 lorsque la plaque est libérée de la pédale Enfin, le même ressort comprend le bras de retenue 28 qui bloque la plaque dans la condition couplée avec la pédale Il est clair par conséquent que la structure de la pédale selon l'invention se compose d'un nombre réduit de pièces et est par conséquent d'une construction particulièrement simple et économique. Dans le même temps, la fiabilité du dispositif est améliorée, du fait de sa grande simplicité. Dans la variante illustrée sur les figures 7, 8, l'agencement décrit cidessus est réalisé sur chacune des deux faces principales de la pédale En pareil cas, deux ressorts 18 sont évidemment prévus, chacun pour une face respective de la pédale Cette forme de réalisation particulière de l'invention est également caractérisée en ce que chacun des ressorts possède une autre partie 18 a à une courte distance de l'axe de la spirale, et donc sensiblement rigide, qui 2697493 agit comme un élément de cale-pied pour la face opposée de la pédale. REVENDICATIONS 1 Pédale de sécurité pour bicyclettes ou équivalents, comportant des moyens pour un accouplement rapide avec une plaque ( 5) fixée sur une semelle de chaussure ( 8), lesdits moyens comportant: un élément de cale-pied ( 14) destiné à recevoir 1 'extrémité avant de la plaque ( 5), empêchant un mouvement vers l'avant et un mouvement vers le haut de la plaque, un ressort comprenant une partie en spirale ( 19) ayant un axe ( 20) parallèle à l'axe de pédale ( 3) et une partie de retenue ( 28) destinée à bloquer l'extrémité arrière de la plaque ( 5), empêchant les mouvements vers l'arrière, vers le haut et sur le côté de la plaque ( 5), ladite partie de retenue ( 28) du ressort ( 18) et la plaque ( 5) ayant des surfaces en forme de came ( 28, 11, 12) qui coopèrent pour un blocage par encliquetage de la plaque ( 5) à la suite d'une introduction de l'extrémité avant de celle-ci dans l'élément de cale-pied ( 14) et l'abaissement consécutif de l'extrémité arrière de la plaque ( 5) contre la partie de retenue ( 28) et afin de libérer la plaque ( 5) à la suite d'une rotation de la plaque ( 5) dans le plan général de la pédale ( 1) autour de l'élément de cale- pied ( 14), caractérisée en ce que ledit ressort ( 18) comprend un bras radial unique ( 27), s'étendant radialement par rapport à l'axe ( 20) de la spirale ( 19) depuis une extrémité de celui-ci, ledit bras radial ( 27) étant disposé sur un côté, en direction de l'intérieur de la il bicyclette dans l'état monté de la pédale, par rapport au plan médian longitudinal de la pédale ( 1), ladite partie de retenue comportant un bras ( 28) qui dépasse en porte-à-faux à l'extrémité du bras radial ( 27) dans une direction transversale par rapport au plan médian longitudinal de la pédale ( 1). 2 Pédale selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit bras de retenue ( 28) s'étend avec une partie d'extrémité repliée de façon à définir une partie terminale ( 29) parallèle au bras de retenue ( 28) et coopérant avec un élément de butée ( 31) monté sur la pédale ( 1). 3 Pédale selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de butée ( 31) est monté dans une position réglable dans une direction transversale par rapport au plan médian longitudinal de la pédale. 4 Pédale selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bras de retenue ( 28) a une configuration en V s'étendant dans un plan parallèle au plan général de la pédale ( 1), avec son sommet dirigé vers l'arrière, et est prévu pour coopérer avec une plaque ( 5) dont l'extrémité arrière possède une embase ( 9) avec une partie saillante de coin ( 11) ayant son sommet dirigé vers l'arrière. Pédale selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'extrémité avant de la plaque ( 5) possède également une embase ( 9) et une partie saillante de coin supérieur ( 10) avec son sommet dirigé vers l'avant. 6 Pédale selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit élément de cale-pied ( 14) comprend une partie d'un élément en tôle ( 15) fixé sur la face supérieure ( 4) de la pédale et ayant un bord avant replié vers le haut et vers l'arrière de façon à définir le siège ( 13) de l'élément de cale-pied, le bord d'extrémité de cette partie avant ayant une encoche centrale ( 17) qui est destinée à recevoir le sommet de ladite partie saillante de coin ( 10) de l'extrémité avant de la plaque ( 5). 7 Pédale selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite partie en spirale ( 19) est montée sur un manchon transversal ( 21) sur lequel est monté de façon coulissante ledit élément de butée ( 31) contre lequel réagit la partie terminale ( 29) du ressort ( 18). 8 Pédale selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit élément de butée ( 31) possède un trou taraudé ( 33) pour l'engagement d'une vis de réglage transversale ( 34). 9 Pédale selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite structure et l'agencement sont prévus sur chaque face principale de la pédale et ledit ressort ( 18) est prévu sur chaque face et possède une partie ( 18 a) agissant en tant qu'élément de cale-pied ( 14) pour la face opposée de la pédale. 10 Dispositif pour l'accouplement d'une chaussure et d'une pédale de bicyclette, caractérisé en ce qu'il comporte une pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes et une plaque ( 5) fixée sur la semelle ( 8) de la chaussure, dans une cavité centrale ( 8 a) de celle-ci, ladite plaque ayant une 14 2697493 embase ( 9) avec deux parties saillantes de coin ( 10, 11) prévues sur l'extrémité avant et l'extrémité arrière de la plaque et dirigées respectivement vers l'avant et vers l'arrière.