Brevet FR2831131A1 — publié le 20030425

La présente invention concerne le domaine des cycles et autres appareils de locomotion et plus spécifiquement les moyens d'entraînement desdits appareils. Plus particulièrement, l'invention se rapporte aux dispositif de pédalage pour cycles. Les cycles concernés peuvent comprendre les bicycles tels que vélos, tandems, les tricycles tels que cyclo-pousse, les pédalos et tout véhicule ayant des dispositif de pédalage adaptés. De façon classique, les dispositifs de pédalage comprennent au moins un plateau rotatif d'entraînement ayant sur sa circonférence des dents d'engrenage pour une chaîne de transmission, l'axe du plateau rotatif étant monté sur le cadre de l'appareil de locomotion, de préférence en partie inférieure. Des pédales sont fixées de façon diamétralement opposée, chacune à l'extrémité d'un bras de pédalier. Un problème récurrent se pose avec ce type de dispositif de pédalage lorsque les pédales se trouvent respectivement en position haute et basse de leur trajectoire circulaire. Le parallélisme vertical des deux bras de pédalier correspond à une sorte de "temps mort" pendant lequel les efforts développés doivent être très importants, relativement plus importants que dans les autres zones de la trajectoire. On assiste alors à une sorte de"blocage"dans cette position avec comme seule solution le développement d'un effort important sur la pédale qui est placée en position haute. On connaît diverses solutions à ce problème, qui visent par exemple à modifier plus ou moins la trajectoire des pédales et/ou la répartition des efforts sur cette trajectoire. La présente invention propose une solution mécanique simple, fiable, qui permet d'obtenir une plus grande puissance résultante sur les pédales à partir d'un effort donné. Ainsi, la présente invention a pour objet un dispositif de pédalage pour cycles du type comprenant notamment un cadre et un plateau d'entraînement rotatif sur l'axe duquel est fixé, de part et d'autre dudit cadre, une première extrémité d'un premier bras de pédalier. Conformément à l'invention, la seconde extrémité dudit bras est reliée à une première articulation portée par un élément indéformable de transmission raccordé d'une part, via une seconde articulation, à un second bras de pédalier ancré via un roulement sur le cadre, et portant d'autre part, un bras de levier pourvu d'au moins un premier palier rotatif coopérant avec une pédale. Cet arrangement va permettre de modifier la trajectoire des pédales d'une façon nouvelle et inattendue. Préférentiellement, ledit élément de transmission indéformable comprend une branche de liaison entre la première et la seconde articulation, dont la longueur correspond à la distance entre l'axe du plateau rotatif et le roulement du second bras de pédalier. Avantageusement, ledit bras de levier est raccordé à la première articulation. Conformément à une variante de réalisation de l'invention, la position du roulement du second bras de pédalier est située en arrière de l'axe du plateau rotatif relativement au sens d'avance du cycle. En conformité avec une autre variante de réalisation de l'invention, la position du roulement du second bras de pédalier est située en avant de l'axe du plateau rotatif relativement au sens d'avance du cycle. L'invention peut s'appliquer à des tandems. Dans ce cas, le bras de levier comporte un second palier rotatif situé à distance du premier palier rotatif, et coopérant avec une seconde pédale. Avantageusement, les deux bras de pédalier sont contenus dans un même plan, décalé transversalement vers le cadre par rapport au plan de l'élément de transmission. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, l'élément de transmission indéformable est constitué d'un triangle. De façon préférentielle, ledit triangle peut comporter au moins un élément de rigidification. Ainsi, l'élément de rigidification peut être constitué d'un profilé formant l'un des côtés du triangle. D'autres caractéristiques, détails, avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre, faite à titre illustratif et nullement limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels : - les figures lA, 1B illustrent une première variante de réalisation de l'invention applicable aux vélos ; plus spécifiquement, la figure 1A montre le dispositif selon l'invention avec le pédalier en position haute et un point d'ancrage "arrière" sur le cadre ; - la figure 1B diffère de la figure 1A par la position du pédalier ; - la figure 1C représente une autre variante du dispositif selon l'invention avec le pédalier en position haute et un point d'ancrage"avant" sur le cadre ; - les figures 2A et 2B concernent un mode de réalisation de l'invention utilisable pour un tandem ; avec respectivement le pédalier en position haute et en position basse. Tel qu'illustré sur la figure lA, le dispositif de pédalage selon l'invention est fixé à la fois sur un cadre 1 et sur un plateau d'entraînement rotatif 2 d'un vélo partiellement représenté. Plus précisément, le dispositif selon l'invention est fixé sur l'axe 3 du pédalier 2 par l'intermédiaire d'un premier bras de pédalier 4. La première extrémité dudit bras de pédalier 4 est montée sur l'axe 3 du pédalier 2, tandis que la seconde extrémité du bras 4 est reliée à une première articulation 5 portée par un élément indéformable de transmission 6, qui assure parallèlement une démultiplication des efforts exercés sur chaque pédale. Comme il sera explicité plus en détail ci-après, l'élément indéformable 6 peut présenter différentes formes et aspects. De toute façon, l'élément indéformable 6 est raccordé via une seconde articulation 7 à un second bras de pédalier 8 qui lui-même est ancré via un roulement adéquat 9 sur le cadre 1 du vélo. Par ailleurs, l'élément indéformable 6 présente un bras de levier 10 pourvu d'au moins un premier palier rotatif 11 qui coopère avec une pédale 12, montée rotative par exemple à l'extrémité du bras de levier 10. Préférentiellement, l'élément de transmission indéformable 6 comprend, entre la première articulation 5 et la seconde articulation 7, une branche de liaison 13 dont la longueur correspond à la distance entre l'axe de rotation 3 du plateau rotatif 2 et l'axe du roulement 9 monté sur le cadre 1. On délimite un parallélogramme articulé ayant trois de ses côtés 13,8, 4 mobiles, et le quatrième côté fixe. La trajectoire de l'extrémité d'un des côtés qui est confondue avec celle de l'articulation 5 est le cercle Cl représenté par des traits mixtes sur les figures 1A et 1B notamment. Etant donné que sur l'articulation 5 est raccordé le bras de levier 10, celui-ci décrit aussi un cercle. En particulier, l'extrémité libre du bras de levier 10 qui porte la pédale 12, décrit un cercle C2 tel que représenté sur la figure 1C. Le cercle C2 présente un plus grand rayon que le cercle Cl ; il définit une trajectoire possible d'une pédale qui est de toute façon circulaire, avec un rayon plus grand que celui d'une trajectoire "classique" de pédale, du fait notamment de la présence du bras de levier 10. Ainsi, pour une poussée donnée sur une pédale 12, un couple de rotation plus important est développé sur le plateau rotatif 2, en comparaison avec un pédalier traditionnel. Une autre variante de réalisation de l'invention est illustrée de façon schématique sur la figure 1C, qui diffère du mode de réalisation qui vient d'être décrit par la position du roulement 9 d'ancrage du second bras de pédalier 8 sur le cadre 1. Ce point d'ancrage 9 est ici situé en avant de l'axe 3 du pédalier 2, relativement au sens d'avance du vélo ; alors que selon la variante décrite précédemment, le point d'ancrage 9 était situé en arrière de l'axe 3. Lorsque le point d'ancrage se situe en arrière de l'axe 3, le bras de levier 10 et la branche de liaison 13 forment un angle obtu entre eux. On obtiendra un angle aigu entre ces éléments dans le cas de la figure lC, c'est-à-dire pour un point d'ancrage"avant". On choisira l'une ou l'autre des positions d'ancrage en fonction notamment de l'encombrement général admissible. L'élément indéformable 6 présente toujours la même orientation dans l'espace avec, en particulier, le bras de levier 10 toujours orienté horizontalement ou sensiblement horizontalement. Par ailleurs, l'élément indéformable 6 peut comprendre au moins un élément de rigidification 14, qui peut par exemple se présenter sous la forme d'un profilé disposé entre le premier palier rotatif 11 et la seconde articulation 7. L'élément indéformable se présente alors sous la forme d'un triangle dont les trois côtés sont définis par le bras de levier 10, le bras de liaison 13 et l'élément de rigidification 14. Sans sortir du cadre de l'invention, l'élément de rigidification peut présenter une autre forme, et/ou être rattaché à d'autres points de l'élément indéformable 6 et être par exemple réalisé sous forme d'une pièce monobloc. Les figures 2A et 2B illustrent l'application de l'invention à un tandem. On retrouve les mêmes éléments que ceux qui viennent d'être décrits en relation avec les figures lA, 1B et 1C. Ce mode de réalisation de l'invention comprend en outre une seconde pédale 15 associée à un second palier rotatif 16 qui est placé à l'extrémité du bras de levier 10. Vis-à-vis du mode de réalisation de l'invention relatif à un vélo, la modification essentielle a consisté à rallonger le bras de levier 10 afin qu'il porte un jeu de pédales 12,15 pour chacun des cyclistes. Un élément de rigidification 17 tel qu'une tige ou autre profilé peut être prévu par exemple entre le deuxième palier rotatif 16 et l'articulation 7, comme illustré sur les figures 2A et 2B. La figure 2B diffère de la figure 2A uniquement par la position des éléments mobiles de l'invention : l'ensemble mobile est en position haute sur la figure 2A, et en position basse sur la figure 2B. Les trajectoires des pédales 12,15 sont représentées par les cercles C2 et C3 en traits mixtes. Bien que cet arrangement ne soit pas illustré par un schéma, le point d'ancrage du roulement 9 sur le cadre 1 peut ici aussi se situer en avant de l'axe 3 du plateau rotatif d'entraînement 2. Bien entendu, les bras de pédalier 4,8 sont situés dans un même plan qui est plus proche du cadre 1 que le plan dans lequel est placé l'élément indéformable 6 de façon à permettre la rotation de l'ensemble. Le même ensemble d'aide au pédalage est prévu de l'autre côté du cadre 1, disposé de façon symétrique par rapport au plan du cadre 1. Ainsi, la présente invention permet d'obtenir des trajectoires de pédales circulaires, dont le rayon est plus grand que celui qui correspond à un cycle classique. Cet arrangement permet de développer une plus grande puissance pour un effort donné exercé sur chaque pédale. REVENDICATIONS 1. Dispositif de pédalage pour cycles du type comprenant notamment un cadre (1) et un plateau d'entraînement rotatif (2) sur l'axe (3) duquel est fixé, de part et d'autre dudit cadre (1) une première extrémité d'un premier bras de pédalier (4), caractérisé en ce que la seconde extrémité dudit bras est reliée à une première articulation (5) portée par un élément indéformable de transmission (6) raccordé d'une part, via une seconde articulation (7) à un second bras de pédalier (8) ancré via un roulement (9) sur le cadre (1), et portant d'autre part, un bras de levier (10) pourvu d'au moins un premier palier rotatif (11) coopérant avec une pédale (12). 2. Dispositif de pédalage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de transmission indéformable (6) comprend une branche de liaison (13) entre la première (5) et la seconde articulation (7), dont la longueur correspond à la distance entre l'axe (5) du plateau rotatif (2) et le roulement (9) du second bras de pédalier (8). 3. Dispositif de pédalage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit bras de levier (10) est raccordé à la première articulation (5). 4. Dispositif de pédalage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la position du roulement (9) du second bras de pédalier (8) est située en arrière de l'axe (3) du plateau rotatif (2) relativement au sens d'avance du cycle. 5. Dispositif de pédalage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la position du roulement (9) du second bras de pédalier (8) est située en avant de l'axe (3) du plateau rotatif (2) relativement au sens d'avance du cycle. 6. Dispositif de pédalage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras de levier (10) comporte un second palier rotatif (16) situé à distance du premier palier rotatif (11), et coopérant avec une seconde pédale (15) pour équiper un tandem. 7. Dispositif de pédalage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux bras de pédalier (4,8) sont contenus dans un même plan, décalé transversalement vers le cadre (1) par rapport au plan de l'élément de transmission (6). 8. Dispositif de pédalage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de transmission indéformable (6) est constitué d'un triangle. 9. Dispositif de pédalage selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit triangle comporte au moins un élément de rigidification (14). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit élément de rigidification est un profilé (14) formant l'un des côtés du triangle (10,13, 14).