Brevet FR2774653A1 — publié le 19990813

Dispositif de pédalier amortisseur mobile par rapport au cadre, notamment d'une bicyclette. L'invention est relative à un dispositif de pédalage1 notamment pour une bicyclette à cadre fixe, comprenant une paire de manivelles disposées de part et d'autre du cadre en étant montées aux extrémités opposées d'un axe de pédalier, une pédale étant articulée à chaque manivelle pour la mise en rotation d'une couronne dentée, laquelle coopère avec des moyens de transmission pour l'entraînement de la roue arrière. Dans l'état antérieur, le dispositif de pédalage est généralement fixé à la partie inférieure du cadre, lequel comporte un boîtier tubulaire transversal traversé par l'axe du pédalier. La couronne dentée est montée coaxialement sur l'axe du pédalier, lequel est situé en permanence à un même niveau dans le sens de la hauteur. Les trajectoires circulaires des deux manivelles restent en permanence centrées sur le boîtier fixe du cadre. Le couple de pédalage dans les positions de points morts haut et bas des manivelles reste très limité. L'inconvénient de ce type d'entraînement classique est l'irrégularité des efforts de pédalage pendant l'avancement du cycle, principalement au démarrage et dans les cotes. II en résulte une adhérence irrégulière, et une absence de souplesse et d'amortissement. L'objet de l'invention consiste à réaliser un dispositif de pédalage performant et peu onéreux. Le dispositif de pédalage selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de positionnement agencés pour autoriser un mouvement relatif du pédalier par rapport au cadre en fonction de la force d'actionnement exercée sur les pédales, et un organe de rappel sollicitant le pédalier vers une position relevée de repos. Un tel agencement pennet de réguler l'effort de pédalage, tout en jouant le rôle d'amortisseur lorsque l'utilisateur agit fortement sur les pédales dans le sens de l'avancement. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les moyens de positionnement comportent un bras solidaire du pédalier et monté à pivotement limité sur un axe du cadre au voisinage de l'un des paliers de la roue arrière. L'organe de rappel, par exemple un ressort de traction, est ancré entre le pédalier et le cadre, et possède une ligne d'action sensiblement perpendiculaire à l'axe du pédalier. Le pédalier est doté d'une butée destinée à venir en contact avec le cadre dans la position relevée de repos. Selon un deuxième mode de réalisation, les moyens de positionnement du pédalier comportent un barreau monté avec l'organe de rappel à l'intérieur d'un tube du cadre pour former une liaison téléscopique. L'organe de rappel est pourvu d'un ressort de traction ou de compression disposé en alignement longitudinal avec le barreau II est clair que la dureté ou la raideur du ressort peut être ajustée au moyen d'un dispositif de réglage manuel facilement accessible. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 et une vue schématique d'une bicyclette équipée du dispositif de pédalage selon l'invention, lequel est représenté dans la position relevée de repos; - la figure 2 montre la bicyclette de la figure 1 avec le dispositif de pédalage dans la position de travail - les figures 3 et 4 sont des vues partielles à échelles agrandies du dispositif de pédalage selon les figures 1 et 2 - les figures 5 à 7 représentent trois autres variantes de réalisation du montage élastique du pédalier. En référence aux figures 1 à 4, une bicyclette 10 comporte un cadre 12 fixe comprenant un premier tube 14 de support de la selle 16, un deuxième tube 18 horizontal s'étendant entre le premier tube 14 et la partie supérieure 19 fixe sur laquelle sont articulées la fourche 20 de support de la roue avant 22 directrice, et le guidon 24. L'axe du moyeu de la roue arrière 26 motrice est inséré dans une paire de paliers 28 réunis mécaniquement par des barres de liaison 30, 32 respectivement au premier tube 14, et à la parie supérieure 19 avant du cadre 12. L'entraînement de la roue arrière 26 s'effectue au moyen d'un dispositif de pédalage 34 associé à une couronne dentée 36 et une chaîne de transmission (non représentée). Le dispositif de pédalage 34 comporte une première manivelle 38 et une deuxième manivelle 40 disposées de part et d'autre du cadre 12, et montées aux extrémités d'un axe 42 de pédalier 43 pour l'entraînement en rotation de la couronne dentée 36. A l'opposé de l'axe de pédalier 42, l'extrémité de chaque manivelle 38, 40 est pourvue d'une pédale 44, 46 articulée, sur laquelle prend appui le pied gauche et le pied droit du cycliste lors du pédalage. Selon l'invention, le pédalier 43 du dispositif de pédalage 34 est porté par un bras de positionnement 48 mobile par rapport au cadre 12. Le bras 48 est monté à pivotement sur un axe 50 situé à l'arrière du cadre 12 au voisinage de l'un des paliers 28 et de l'axe des pignons de la roue libre. Un ressort de traction 52 est ancré entre un crochet 54 du pédalier 43 et le tube 18 du cadre 12, de manière à solliciter le bras de positionnement 48 vers une position relevée de repos (figures 1 et 3). Une butée 56 solidaire du pédalier 43 vient en engagement contre l'extrémité inférieure du premier tube 14 dans la position de repos. En cas d'efforts importants exercés par le cycliste sur les pédales 44, 46, par exemple lors d'un démarrage ou d'une montée, le bras du positionnement 48 pivote vers le bas autour de l'axe 50 (flèche F1, figure 4) à l'encontre de la force de rappel du ressort 52. La butée 56 s'écarte du premier tube 14 en tendant le ressort 52, et cette position de travail est obtenue dès que la force d'actionnement sur les pédales 44, 46 dépasse le tarage du ressort 52. Le ressort de traction 52 peut bien entendu être remplacé par tout autre organe élastique, ainsi qu'un élément oléopneumatique ou hydraulique. Le mouvement relatif du pédalier 43 par rapport au cadre 12 permet d'obtenir un couple de pédalage optimum, indépendamment de la position des pédales 44 ,46. Lors du relâchement des efforts sur les pédales 44, 46, par exemple lors d'une descente ou du déplacement à vitesse lente régulière, le bras de positionnement 48 revient automatiquement vers la position de repos (figure 3) par l'action de rappel du ressort 52. Dans la variante de la figure 5, le dispositif de pédalage 34 est doté d'un barreau de positionnement 58 accroché en alignement avec le ressort de traction 52, l'ensemble étant enfilé à l'intérieur du premier tube 14. Le barreau 58 de section carrée est monté de façon télescopique dans une douille 60 circulaire enfilée à l'extrémité inférieure du tube 14. Le bras 48 pivotant du dispositif de la figure 1 est dans ce cas supprimé, et le mouvement relatif du pédalier 43 par rapport au cadre 12 s'effectue le long de la direction axiale du premier tube 14. La partie inférieure du tube 14 peut être rectiligne ou légèrement incurvée pour conserver la distance entre la couronne dentée 36 et les pignons de la roue libre arrière. L'extrémité supérieure du ressort de traction 52 est reliée à un dispositif de réglage 62 manuel pour ajuster la raideur du ressort 52. Sur l'autre variante de la figure 6, le barreau de positionnement 58 du pédalier 43 coopère à l'intérieur du tube 14 avec un ressort de compression 64 pour obtenir le mouvement relatif du dispositif de pédalage 34 entre la position de repos et la position de travail. Le ressort de compression 64 est enfilé sur le barreau de positionnement 58 en prenant appui sur la douille 60, et une chape 66 réglable au moyen d'un système à vis écrou 68. Sur la figure 7, L'organe élastique du dispositif de pédalage est formé par une lame de ressort 70 travaillant en flexion. L'invention peut être appliquée à tout type de cycles, notamment des bicyclettes pour la route, des vélos tout terrain, des vélos d'appartement, ainsi que des appareils de rééducation à pédales, et tout autre système à pédales. REVENDICATIONS 1 Dispositif de pédalage (34), notamment pour une bicyclette à cadre (12) fixe, comprenant une paire de manivelles (38, 40) disposées de part et d'autre du cadre (12) en étant montées aux extrémités opposées d'un axe (42) de pédalier (43), une pédale (44, 46) étant articulée à chaque manivelle (38, 40) pour la mise en rotation d'une couronne dentée (36), laquelle coopère avec des moyens de transmission pour l'entraînement de la roue arrière (26), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de positionnement agencés pour autoriser un mouvement relatif du pédalier (43) par rapport au cadre (12) en fonction de la force d'actionnement exercée sur les pédales (44, 46), et un organe de rappel sollicitant le pédalier (43) vers une position relevée de repos. 2. Dispositif de pédalage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de positionnement comportent un bras (48) solidaire du pédalier (43) et monté à pivotement limité sur un axe (50) du cadre (12) au voisinage de l'un des paliers (28) de la roue arrière (26). 3. Dispositif de pédalage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe de rappel est ancré entre le pédalier (43) et le cadre (12), et possède une ligne d'action sensiblement perpendiculaire à l'axe (42) du pédalier (43). 4. Dispositif de pédalage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de rappel est formé par un ressort de traction (52). 5. Dispositif de pédalage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pédalier (43) est doté d'une butée (56) destinée à venir en contact avec le cadre (12) dans la position relevée de repos. 6. Dispositif de pédalage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de positionnement du pédalier (43) comportent un barreau (58) monté avec l'organe de rappel à l'intérieur d'un tube (14) du cadre (12) pour former une liaison téléscopique. 7. Dispositif de pédalage selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de rappel est pourvu d'un ressort (52, 64) de traction ou de compression disposé en alignement longitudinal avec le barreau (58). 8. Dispositif de pédalage selon la revendication 4 ou 7, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de réglage (62) manuel de la dureté ou de la raideur du ressort (52, 64). 9. Dispositif de pédalage selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le barreau (58) de section carrée est logé à l'intérieur d'une douille (60) circulaire fixe enfilée à l'extrémité inférieure du premier tube (14) portant la selle (16) à l'extrémité opposée. 10. Dispositif de pédalage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de rappel élastique comporte un élément oléopneumatique ou hydraulique.