Brevet FR2777529A1 — publié le 19991022

La présente invention concerne un dispositif pour la propulsion de la bicyclette,par action des pieds sur les pédales. Le mode de pédalage sur un pédalier actuellement sur la bicyclette,consiste à faire tourner le plateau en app- uyant chacun de nos pieds sur chacune des pédales, pour faire tourner ces pédales autour de l'axe du plateau. Ce mode de pédalage a pour inconvénient d'être très fatiguant lorsqu'on l'utilise pour monter une pente de forte inclinaison,sur une bicyclette. La présente invention a pour but de permettre au cycl- iste de monter plus facilement une pente de forte inclin- aison. Dans l'étude ci-dessous,la bicyclette est supposée se déplaçant sur une route horizontale,pour pouvoir décrire plus facilement les positions des pédales par rapport à l'ensemble de la bicyclette. ETUDE DU FONCTIONNEMENT DU PEDALIER ACTUEL. Pour faire avancer sa bicyclette équipée d'un pédalier actuel,le cycliste appuit son pied sur une pédale se tro- uvant du côté de la roue avant par rapport à l'axe du pla- teau.Par l'intermédiaire de son pied,il applique sur cette pédale une force de pression qui peut être représentée par sa résultante appliquée au milieu de la pédale.Le plateau tourne sous l'action du moment de force de cette résult- ante,par rapport à l'axe de rotation du plateau.Ce moment de rotation peut être calculé de deux façons.La première façon consiste à multiplier la valeur de cette résultante par la distance qui sépare la droite supportant cette rés- ultante et l'axe de rotation du plateau.Pour la deuxième façon,il faut d'abord projecter cette résultante sur la droite passant par le point d'application de cette résult- ante et tangente à la trajectoire circulaire de ce point d'application. En multipliant la valeur de cette projection par le rayon de cette trajectoire,on obtient le moment de rotation qui fait tourner le plateau. REMARQUE Lorsque la pédale se trouve verticalement au-dessus ou au-dessous de l'axe du plateau,le moment de rotation qui fait tourner le plateau est nul,car la projection de la résultante étudiée ci-haut est nulle,et aussi parce que la droite supportant cette résultante est verticale et coupe l'axe de rotation du plateau en angle droit. ETUDE SUITE Pendant le pédalage,le cycliste doit commencer à appu- yer sur une pédale lorsque cette pédale se trouve vertica- lement au-dessus de l'axe du plateau.Mais lorsqu'une péd- ale se trouve verticalement au-dessus de l'axe du plateau l'autre pédale se trouve,obligatoirement,verticalement au-dessous de cet axe.D'après l'étude ci-dessus,l'action des pieds du cycliste pour faire tourner le plateau est alors nulle.Les pédales sont théoriquement bloquées sur ces positions particulières.Pour faire sortir les pédales de ces positions particulières,le cycliste est obligé d'augmenter ses efforts pour pousser la pédale du dessus. Ce sont ces positions particuliaires des pédales qui fati- guent le cycliste lorsqu'il monte une pente de forte incl- inaison. Je propose comme solution,de donner au cycliste la possibilité de faire tourner le plateau sans faire tourner les pédales complètement autour de l'axe du plateau,pour les empêcher de se trouver sur les positions particulières en question en haut. Ce mode de pédalage n'est réalisable que si les trois conditions cidessous sont satisfaites: Première condition: le cycliste peut placer les deux pédales ensemble du côté de la roue avant par rapport à l'observateur se plaçant sur l'axe du plateau. Deuxième condition: le cycliste peut faire tourner le plateau en appu- yant sur n'importe quelle pédale se trouvant du côté de la roue avant, par rapport à l'observateur se plaçant sur l'axe du plateau. Troisième condition: Le cycliste peut désolidariser le mouvement du plateau du mouvement de n'importe quelle pédale se trouvant du côté de la roue avant par rapport à l'observateur se plaç- ant sur l'axe du plateau,s'il fait stationner la pédale considérée ou s'il la remonte sans la faire passer derri- ère l'axe du plateau pendant le pédalage. La présente invention est un dispositif de propulsion de la bicyclette possédant des caractéristiques mécaniques autorisant le mode de pédalage sans faire tourner les péd- ales complètement autour de l'axe du plateau. Le dispositif de mon invention se compose d'un axe,d'un plateau cranté, de deux manivelles,de deux pédales,de deux sangles,et de deux roues libres.L'axe est solidaire du pl- ateau,perpendiculaire aux deux faces du plateau,et trave- rse ce plateau au centre.Le plateau se trouve entre le milieu et une extrémité de l'axe.Une roue libre est placée sur chaque extrémité de l'axe.Chaque roue libre a sa roue à rochets solidaire d'une manivelle et son tambour solida- ire de l'axe.L'axe de rotation de la roue à rochets de chaque roue libre, est perpendiculaire aux deux faces du plateau et passe par le centre de ce plateau.Les manive- îles sont perpendiculaires à l'axe.Chaque manivelle suppo- rte une pédale sur une extrémité.Les pédales sont perpend- iculaires aux deux faces du plateau.Sur chaque extrémité de l'axe,la manivelle se trouve entre la pédale et le pla- teau.Une quelconque roue libre est installée sur l'axe de manière à permettre de faire tourner le plateau avec la manivelle solidaire de la roue à rochets de cette roue libre,lorsqu'on fait tourner cette manivelle dans le sens qui va de la droite vers la gauche d'un observateur couché sur l'axe,avec les pieds placés contre une face du plateau,et la tête se trouvant,par rapport au plateau,du même côté que le milieu de l'axe. L'observateur tourne le dos à l'axe.La manivelle tourne autour de l'axe du plateau. REMARQUE A cause de la roue libre,une manivelle ne peut entrai- ner le plateau que pour un sens de rotation autour de l'axe du plateau. Ce sens de rotation est celui du plateau d'un pédalier actuel,pendant le pédalage. A cause des roues libres placées entre les manivelles et l'axe,un sangle doit être installé sur chaque pédale pour attacher chaque pied du cycliste à une pédale,et permettre au cycliste de remonter les pédales avec ses pieds. INSTALLATION La présente invention est à installer sur une bicycl- ette pour être utilisée à la place d'un pédalier actuel. L'axe de mon dispositif doit être placé dans le tube du cadre qui est destiné à loger l'axe du pédalier actuel. Le plateau de mon dispositif doit être placé sur l'axe de mon dispositif, à l'endroit o doit se trouver le plateau du pédalier actuel sur une bicyclette.Les roues libres doivent être installées sur l'axe de mon dispositif,aprés l'installation du plateau et de l'axe sur la bicyclette. L'installation des roues libres sur l'axe de mon disposi- tif,doit être réalisée de manière à permettre de faire tourner le plateau,lorsqu'on appuit sur n'importe quelle pédale placée devant l'axe de mon dispositif.La couronne dentée du plateau doit engrèner sur la chaîne qui transmet le mouvement du plateau au pignon se trouvant sur l'axe de la roue arrière et sur la droite du cycliste. FONCTIONNEMENT Pour maintenir la bicyclette en mouvement,le cycliste doit avoir à tout moment un pied appuyé sur une pédale. Sur mon dispositif,le cycliste peut utiliser deux modes de pédalage qui lui permettent d'avoir toujours un pied appuyé sur une pédale. Premier mode de pédalage: Le cycliste place une pédale sur le même côté que la roue avant et l'autre pédale sur le même côté que la roue arrière,par rapport à l'axe de mon dispositif.Le cycliste place les manivelles parallèles l'une à l'autre,et l'axe de mon dispositif entre les pédales.Le cycliste fait tourner les pédales ensemble dans le même sens autour de l'axe de rotation du plateau,en appuyant son pied sur la pédale se trouvant du côté de la roue avant par rapport à l'axe de mon dispositif,et en remontant en même temps avec son autre pied l'autre pédale se trouvant du côté de la roue arrière par rapport à ce même axe.Le cycliste maint- ient pendant la rotation des pédales,les manivelles paral- lèles entre elles et l'axe de mon dispositif entre les pédales. Deuxième mode de pédalage: Le cycliste place les deux pédales ensemble sur le même côté que la roue avant par rapport à l'axe de mon disposi- tif.Le cycliste fait descendre et remonter ces pédales avec ses pieds,en les maintenant sur le côté o se trouve la roue avant par rapport à l'axe de mon dispositif,et en remontant une pédale avec son pied en même temps qu'il ap- puit son autre pied sur l'autre pédale.Le cycliste fait mo- uvoir les pédales autour de l'axe de rotation du plateau, sans les faire tourner complètement autour de cet axe,et en ayant toujours ces pédales sur le même côté que roue avant par rapport à cet axe. AVANTAGE. Avec mon dispositif,le cycliste choisit un mode de péd- alage correspondant à un profil de la route,en agissant sur ses jambes, sans s'arrêter de pédaler,et sans besoin d'actionner un ou plusieurs organes mécaniques. REMARQUE. Les deux modes de pédalage s'imbriquent l'un dans l'autre,on peut donc dire que mon dispositif fonctionne avec un mode variable de pédalage. UN MODE DE REALISATION. Je prends une bicyclette équipée d'un pédalier actuel, à transmission par chaine.Ce pédalier est constitué par un axe,un plateau cranté engrenant sur la chaîne de la transm- ission et deux manivelles supportant chacune une pédale. Les manivelles de ce pédalier sont démontables.Je prends deux sangles en cuire,et deux roues libres ayant chacune un pignon. Je relève la distance qui sépare l'axe de chaque pédale, de l'axe de rotation du plateau.J'enlève les manivelles de l'axe en laissant les pédales sur les manivelles.Je laisse sur la bicyclette l'axe et le plateau qui deviennent l'axe et le plateau de mon dispositif.La suite de la construct- ion de mon dispositif consiste à installer une roue libre sur chaque extrémité de l'axe,à rendre la roue à rochets de chaque roue libre solidaire d'une manivelle,et à insta- ller un sangle sur la pédale se trouvant à une extrémité de chaque manivelle. Pour rendre une manivelle solidaire de la roue à rochets d'une roue libre,je fabrique d'abord une bague métallique dont le diamètre du trou est égal au diamètre du plus pet- it cercle fictif qui entoure toutes les pointes des dents du pignon de la roue libre,je place la roue libre dans la bague en faisant coïncider l'axe de la bague avec l'axe de rotation de la roue à rochets de la roue libre,je soude les pointes des dents du pignon sur la paroi du trou de la bague,et je soude une extrémité de la manivelle sur le po- urtour externe de la bague.La manivelle est disposée par rapport à la roue libre de manière à obtenir que l'axe longitudinal de la manivelle coupe en angle droit,l'axe de rotation de la roue à rochets de la roue libre.Sur une ma- nivelle,la distance qui sépare l'axe de la pédale et l'axe de rotation de la roue à rochets de la roue libre,doit être égale à la distance relevée en haut,entre l'axe d'une pédale et l'axe de rotation du plateau,du pédalier actuel. Sur une manivelle,la pédale est disposée par rapport à la roue libre de manière à permettre de faire tourner le tambour de cette roue libre avec la manivelle,lorsqu'on fait tourner cette manivelle dans le sens qui va de la droite vers la gauche d'un observateur,autour de l'axe de rotation de la roue à rochets de la roue libre. L'observateur en question ci-dessus est supposé avoir le dos placé contre l'axe de rotation de la roue à rochets de la roue libre,les pieds placés contre l'axe longitudi- nal de la manivelle et la tête se trouvant par rapport à cette manivelle,du même côté que la pédale. L'axe de rotation de la roue à rochets de chacune des roues libres de mon dispositif coïncide avec l'axe de rotation du plateau,et le tambour de chacune de ces roues libres est solidaire de l'axe de mon dispositif.Une mani- velle quelconque de ce dispositif,est placée, à une extrémité de l'axe de ce dispositif,entre une pédale et le plateau de ce dispositif. VERIFICATION. Si on place n'importe quelle pédale de mon dispositif devant l'axe de ce dispositif,et si on appuit son pied sur cette pédale,on doit faire tourner le plateau de ce dispositif avec la pédale en question.Dans le cas contra- ire il faut retourner la roue libre associée à cette péd- ale,de cent quatre vingt degrés sur elle-même,et la reme- ttre sur l'axe de mon dispositif. PRECISION. Pour rendre le tambour d'une roue libre solidaire de l'axe de mon dispositif,je soude ce tambour sur cet axe, en remplissant de soudure, l'espace entre ce tambour et cet axe. REVENDICATIONS l)pédalier caractérisé en ce qu'il se compose d'un axe,d'un plateau cranté,de deux manivelles,de deux pédales,de deux sangles,et de deux roues libres. 2)pédalier selon la revendication(1) caractérisé en ce que l'axe est perpendiculaire aux deux faces du plateau et tra- verse ce plateau au centre,le plateau se trouve entre le milieu et une extrémité de l'axe, une roue libre est placée à chaque extrémité de l'axe,chaque roue libre a sa roue à rochets solidaire d'une manivelle et son tambour solidaire de l'axe,chaque manivelle a une pédale fixée sur une extré- mité et une roue libre placée à l'autre extrémité,une sangle est installée sur chaque pédale. 3)dispositif selon la revendication(2) caractérisé en ce que l'axe est solidaire du plateau. 4)dispositif selon la revendication(3) caractérisé en ce que l'axe de rotation de la roue à rochets de chaque roue libre est perpendiculaire aux deux faces du plateau et passe par le centre de ce plateau. )dispositif selon la revendication(4) caractérisé en ce que les manivelles sont perpendiculaires à l'axe,et les pédales sont perpendiculaires aux deux faces du plateau. 6)dispositif selon la revendication(5) caractérisé en ce que les manivelles et le plateau se trouvent entre les pédales. 7)dispositif selon la revendication(6) caractérisé en ce que dans chaque roue libre, le tambour tourne avec la roue à rochets lorsque la roue à rochets tourne dans le sens qui va de la droite vers la gauche de l'observateur couché avec le dos sur l'axe,les pieds placés contre une face du plat-30 eau,et la tête se trouvant,par rapport au plateau,du même côté que le milieu de l'axe.