Brevet FR2698278A1 — publié le 19940527

DISPOSITIF DE MODULATION D'EFFORT ET APPAREIL DE MISE EN FORME EQUIPE D'UN TEL DISPOSITIF La présente invention a pour objet un dispositif de modulation d'effort destiné à équiper un appareil de mise en forme, d'entraînement ou de rééducation en salle ou en appartement, du type vélo d'appartement, rameur, tapis de course ou appareil à monter les escaliers ou autre, pour la modulation de l'effort à fournir lors de l'utilisation d'un tel appareil. Afin de permettre à l'utilisateur d'un appareil du type ci-dessus, que l'on désignera ci-après par appareil de mise en forme pour faciliter l'exposé, de régler la valeur de l'effort qu'il doit fournir, par exemple pour entraîner la roue d'un vélo d'appartement ou pour tirer sur les rames d'un rameur, divers dispositifs de modulation de cet effort ont déjà été proposés. C ' est le cas notamment du dispositif de modulation constitué d'une roue agencée de façon à brasser de l'air lorsqu'elle tourne, une telle roue étant munie d'ailettes de brassage offrant une résistance à l'air brassé par la roue mise en rotation par l'utilisateur de l'appareil de mise en forme qui doit donc effectuer un effort contre cette résistance ; l'agencement de la roue peut être tel que cette résistance est modulable, par exemple en faisant varier la position des ailettes ou de volets associés à des ouies d'entrée et/ou de sortie d'air dans le volume intérieur de la roue compris entre deux flasques latéraux et une jante, les ailettes étant disposées dans ce volume, par exemple radialement. Un tel dispositif de modulation d'effort est de construction simple ; il présente, en outre, l'avantage que le freinage de la roue par l'air est une fonction régulière, progressive, sans à-coups de la vitesse et, dès lors, son utilisation est douce et agréable; malheureusement, il présente l'inconvénient important que le freinage de la roue est aux faibles vitesses, dans une plage non négligeable, pratiquement inexistant, ce qui limite les possibilités d'utilisation de l'appareil de mise en forme équipé d'un tel dispositif de modulation d'effort ; pour pallier cet inconvénient, on a proposé d'associer au freinage par air de la roue un freinage de celle-ci par frottement d'une courroie appliquée sur la jante périphérique de la roue, l'effort d'application de la courroie sur la jante de la roue ayant été également rendu variable pour moduler le freinage de la roue ; une telle disposition nécessite une roue particulière à jante adaptée au frottement compte tenu de la chaleur dégagée lors du freinage qui est continu, la roue étant dès lors plus coûteuse ; de plus, l'usure de la courroie conduit à la changer souvent, ce qui grève encore le prix de revient du dispositif. Parmi d'autres dispositifs de modulation d'effort pour appareil de mise en forme, on connait également le dispositif constitué d'une roue équipée à sa périphérie d'un bandage élastique sur lequel est appliqué un galet monté fou sur un arbre, L'effort d'application du galet sur le bandage étant réglé pour ainsi moduler l'effort à fournir par l'utilisateur pour faire tourner la roue ; un tel dispositif de modulation est très efficace, de réalisation simple, sans pièce d'usure et donne entière satisfaction ; toutefois, sa grande efficacité se traduit, notamment aux forts couples de freinage de la roue et aux grandes vitesses de rotation de celle-ci, par des irrégularités cycliques dans l'effort désagréables pour l'utilisateur. La présente invention a pour objet un dispositif de modulation d'effort destiné à équiper un appareil de mise en forme pour la modulation de l'effort à fournir lors de l'utilisation dudit appareil de mise en forme qui soit efficace quel que soit cet effort, cet effort étant ressenti par l'utilisateur comme progressif et sans à-coups. L'invention met à profit les performances à basses vitesses d'un dispositif à roue à bandage et galet, et celles à grandes vitesses d'un dispositif à roue freinée par air. Ainsi, selon l'invention, un dispositif de modulation de 1' effort destiné à équiper un appareil de mise en forme pour la modulation de l'effort à fournir lors de l'utilisation dudit appareil de mise en forme comprend une roue agencée de façon à brasser de l'air lorsqu'elle tourne, ladite roue étant munie d'au moins une ailette de brassage d'air, ladite roue comportant en outre à sa périphérie un bandage élastique sur lequel est appliqué un galet monté fou sur un arbre. Avantageusement, l'effort d'application du galet sur le bandage est réglable. De préférence, la roue est munie d'une pluralité d'ailettes également réparties circonférentiellement ; la position des ailettes est réglable; la roue est constituée de deux flasques latéraux ayant la forme générale d'un disque circulaire portant à leur périphérie le bandage, chaque flasque étant muni d'ouvertures de passage d'air, des ailettes s'étendant radialement et axialement, selon l'axe de la roue, d'un flasque à l'autre ; chaque flasque présente un bord périphérique conformé en collet sensiblement axial s'engageant dans une gorge périphérique et latérale du bandage, l'assemblage des flasques sur le bandage étant réalisé par tout moyen approprié, par exemple par vissage ; avantageusement, les flasques sont en matière plastique ; le bandage est annulaire, moulé d'une seule pièce en une matière synthétique telle qu'une matière plastique élastomère. Avantageusement, le galet tourillonne sur une arbre porté par l'une des extrémités d'un levier articulé sur un support ; l'autre l'extrémité du levier est attelée à une tringle de commande. Bien entendu, on peut prévoir également, pour augmenter la puissance du dispositif de modulation de l'effort, d'associer au galet un volant d'inertie qui présente, en outre, l'avantage de participer également à la régularisation de l'effort en fonction de la vitesse de rotation. L'invention a également pour objet un appareil de mise en forme, d'entraînement ou de rééducation, en salle ou en appartement, équipé du dispositif de modulation d'effort selon la présente invention. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire, maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin: - la figure 1 montre, en élévation, un dispositif de modulation de l'effort conforme à l'invention monté, à titre d'exemple, sur un vélo d'appartement représenté partiellement; - la figure 2 est une coupe partielle montrant la roue du dispositif selon la figure 1. Sur la figure 1, un vélo d'appartement 1 comporte un cadre 2 portant une selle 3 ; le cadre 2 est solidaire d'un support 4 destiné à reposer sur le sol par l'intermédiaire de patins 5. Une roue 6 est portée, par l'intermédiaire d'un axe 7 traversant son moyeu monté en rotation sur ledit axe 7, par un bras 8 en forme de fourche solidaire du cadre 2 ; un pignon denté 9 est solidaire en rotation du moyeu de la roue 6 ; un pédalier 10, ayant deux pédales 11 et un plateau 12, est porté par un porte-pédalier 13 solidaire du cadre 2 ; le pignon denté 9 et le plateau 12 sont en prise avec une chaîne 14 ; un tel montage est parfaitement connu et ne sera donc pas plus détaillé. La roue 6 est une roue à freinage par 1' air ; une telle roue comporte, dans l'exemple représenté, deux flasques en matière plastique 15 et 16 traversés par des ouvertures radiales 17 et circulaires 18 ; à l'intérieur de la roue 6, dans le volume défini entre les deux flasques 15 et 16, des ailettes 19, huit dans l'exemple représenté, disposées radialement, s'étendent axialement d'un flasque à l'autre. Chacun des flasques 15 et 16 présente un bord périphérique, respectivement 20 et 21, conformé en collet s'étendant sensiblement selon l'axe de la roue 6. Un bandage 22 annulaire, moulé d'une seule pièce en élastomère, est prévu à la périphérie de la roue 6 ; latéralement, le bandage 22 présente des gorges périphériques 23, 24 dans lesquelles s'engagent les collets 20 et 21 des flasques 15 et 16 ; ainsi, lorsque les flasques sont assemblés par des moyens de liaison, tels que des vis 25 et écrous 26, le bandage 22 est maintenu à la périphérie de la roue 6, comme cela est visible sur la figure 2. Le support 4 porte une équerre 27 à laquelle est solidarisé un axe 28 sur lequel est articulé un levier 29 ; à l'une de ses extrémités, le levier 29 est attelé à une tringle de commande 33 permettant d'exercer sur le levier 29 un couple de rotation autour de l'axe 28 ; à son autre extrémité, le levier 29, ici du premier genre, porte un arbre 30 sur lequel tourillonne un galet 31, monté fou sur l'arbre 30 ; la position de l'équerre 27, du levier 29 et du galet 30, par rapport à la roue 6, est telle que, lorsqu'une action vers la gauche de la figure 1 est exercée sur la tringle 33, le galet 31 coopère avec la face externe périphérique cylindrique du bandage 22 ; comme on le sait, plus cette action sur la tringle 4 est élevée, plus la résistance opposée par la roue à la mise en oeuvre du pédalier 10 par l'utilisateur est grande. Un volant d'inertie 32 est solidaire en rotation du galet 31. L'appareil qui vient d'être décrit combine de façon avantageuse les performances d'un dispositif à roue à bandage et galet, et celles d'un dispositif à roue freinée par air ; ainsi, quelle que soit la vitesse de la roue et le couple de freinage, défini par l'utilisateur, qui lui est appliqué, le fonctionnement de l'appareil est agréable, sans à-coups ; en outre, ceci est obtenu à l'aide d'un dispositif de construction simple, robuste et sans usure, et donc d'un prix de revient peu élevé. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de modulation d'effort destiné à équiper un appareil de mise en forme pour la modulation de l'effort à fournir lors de l'utilisation dudit appareil (1) de mise en forme, comprenant une roue(6) agencée de façon à brasser de l'air lorsqu'elle tourne, ladite roue étant munie d'au moins une ailette (19) de brassage d'air, caractérisé par le fait que la roue (6) comporte à sa périphérie un bandage (22) élastique sur lequel est appliqué un galet (31) monté fou sur un arbre. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'effort d'application du galet (31) sur le bandage (22) est réglable. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la roue (6) est munie d'une pluralité d'ailettes (19) également réparties circonférentiellement. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la roue est constituée de deux flasques (15, 16) latéraux portant à leur périphérie le bandage (22), chaque flasque (15, 16) étant muni d'ouvertures (17, 18) de passage d'air. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que chaque flasque (15, 16) présente un bord périphérique (20, 21) s engageant dans une gorge (23, 24) périphérique du bandage (22). 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le bandage (22) est annulaire et moulé d'une seule pièce. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'un volant d'inertie (32) est solidaire en rotation du galet (31). 8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le galet (31) tourillonne sur une arbre (30) porté par l'une des extrémités d'un levier (29) articulé sur un support (4). 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'autre l'extrémité du levier (29) est attelée à une tringle (33) de commande. 10 - Appareil de mise en forme à effort à fournir modulé, caractérisé par le fait qu'il est équipé d'un dispositif de modulation d'effort selon l'une au moins des revendications 1 à 9 précédentes.