Brevet FR2847878A1 — publié le 20040604

Pédalier de vélo à. réduction d'effort L'invention concerne les transmissions de vélo, et en particulier les pédaliers de vélo. Les pédaliers classiques comportent plusieurs plateaux dentés adjacents, de dimensions différentes, 5 combinés à. plusieurs pignons adjacents de dimensions différentes, afin de faire varier le rapport de réduction. Ces plateaux sont entraînés par les pédales actionnées par l'utilisateur. Un des plateaux entraîne une chaîne par engrènement. La chaîne 10 entraîne un des pignons par engrènement. Les pignons sont solidaires en rotation de la roue arrière du vélo. Une tel dispositif d'entraînement ne donne pas entièrement satisfaction. En effet, pour atteindre 15 une vitesse donnée, un tel dispositif nécessite un effort conséquent de la part de l'utilisateur. Il existe donc un besoin pour un pédalier qui permette de résoudre cet inconvénient. L'invention a ainsi pour objet un pédalier de 20 vélo, comprenant au moins -un premier plateau muni d'une denture extérieure et d'une denture intérieure, susceptible d'être monté à rotation autour d'un premier axe; un deuxième plateau muni d'une denture 25 extérieure susceptible d'engrener sur la denture intérieure du premier plateau, susceptible d'être monté à rotation autour d'un second axe distant du premier axe; et -une manivelle solidaire en rotation du deuxième 30 plateau. Selon une variante, la denture intérieure du premier plateau comprend des rouleaux montés à rotation par rapport à des axes répartis sur la périphérie du premier plateau. Selon une autre variante, la denture intérieure 5 du premier plateau est constituée d'un tronçon de chaîne de vélo, comprenant des maillons solidaires de la denture extérieure du premier plateau et lesdits rouleaux montés à rotation par rapport aux maillons. Selon encore une variante, le nombre de dents de 10 la denture extérieure du premier plateau est inférieur à 56, le nombre de dents de la denture intérieure du premier plateau est inférieur à 42, le nombre de dents de la denture extérieure du second plateau est inférieur à 34. Selon encore une autre variante, le premier plateau comprend une première partie extérieure sensiblement annulaire, dans laquelle la denture extérieure est ménagée, la première partie annulaire présentant au moins deux encoches sur sa partie 20 intérieure et présentant un espacement angulaire prédéterminé, la première partie présentant également une rigole intérieure dans laquelle débouchent les encoches et dans laquelle deux bossages font saillie, les deux bossages présentant le même espacement 25 angulaire que les deux encoches et étant décalées angulairement par rapport aux encoches; en outre le premier plateau comprend une deuxième partie intérieure sensiblement annulaire, dans laquelle la denture intérieure est ménagée, le deuxième partie 30 annulaire présentant deux saillies radiales extérieures et étant conformée pour que les saillies puissent être insérées dans la rigole en passant par les encoches. On peut encore prévoir que le premier plateau comprend une première partie extérieure sensiblement annulaire, dans laquelle la denture extérieure est ménagée, la première partie annulaire présentant sur sa partie intérieure au moins deux saillies 5 présentant un espacement angulaire prédéterminé, en outre le premier plateau comprend une deuxième partie intérieure sensiblement annulaire, présentant au moins deux encoches sur sa partie extérieure et présentant le même espacement angulaire que les 10 saillies, la deuxième partie présentant également une rigole intérieure dans laquelle débouchent les encoches et dans laquelle des bossages font saillie, les bossages présentant le même espacement angulaire que les encoches et étant décalées angulairement par 15 rapport aux encoches, les saillies la rigole et les encoches étant conformées pour que les saillies puissent être insérées dans la rigole en passant par les encoches. Selon une variante, le pédalier comprend un 20 premier plateau muni de plusieurs dentures extérieures présentant des nombres de dents différents. L'invention porte également sur un vélo, comprenant un cadre, le vélo comprenant en outre un 25 pédalier selon l'invention, le premier plateau étant monté à rotation autour d'un premier axe du cadre; le second plateau étant monté à rotation autour d'un second axe du cadre distant du premier axe; la denture extérieure du second plateau engrenant sur la 30 denture intérieure du premier plateau. Selon une variante, le vélo comprend -un support de pédalier; -un porte galet fixé sur le support de pédalier et muni de plusieurs galets montés à rotation par rapport au porte galet; le premier plateau présentant une rainure intérieure montée à rotation sur les galets. L'invention sera mieux comprise et d'autres 5 particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 représente de façon schématique, en vue de côté, un mode de réalisation d'un pédalier selon l'invention; - la figure 2 représente en vue de côté un exemple de porte-galets utilisable dans le pédalier selon l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe du porte galet de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe partielle d'une variante de plateau de sortie selon l'invention; - la figure 5 représente une vue de dessus partielle 20 de la variante de plateau de la figure 4; - la figure 6 représente une vue de côté partielle du plateau des figures 4 et 5 muni d'une couronne; - les figures 7 et 8 représentent de côté et de face un mode de réalisation d'un support de porte 25 galets; - la figure 9 représente le support des figures 7 et 8 monté sur un cadre de vélo. La figure 1 représente ainsi de façon générale un pédalier 1 selon l'invention. Le pédalier 1 30 comprend un premier plateau 2, formant un plateau de sortie de couple du pédalier. Le premier plateau 2 comprend une denture extérieure 3 destinée à être accouplée de façon connue en soi à une chaîne de transmission de vélo classique, pour transmettre un couple à la roue arrière. Le premier plateau comprend également une denture intérieure, dont des exemples seront détaillés ultérieurement. Le premier plateau 1 comprend des moyens pour 5 être montés à rotation autour d'un axe, tels que le porte-galet détaillé ultérieurement. Le pédalier 1 comprend un deuxième plateau 6 muni d'une denture extérieure 7, adéquate pour engrener sur la denture intérieure du premier plateau 10 2. Le deuxième plateau 6 comprend tout moyen adéquat connu en soi pour être monté à rotation autour d'un axe par rapport à un cadre de vélo. Le premier plateau 2 et le deuxième plateau 6 présentent des moyens pour être montés à rotation 15 autour d'axes respectifs distants l'un de l'autre par rapport à un cadre de vélo. Les axes de rotation respectifs sont représentés par les croix à la figure 1. Les plateaux 2 et 6 sont susceptibles d'être montés en rotation autour d'axes sensiblement 20 parallèles et distants l'un de l'autre. Le pédalier comprend également une manivelle 8 solidaire en rotation du second plateau 6. Ainsi, le pédalier 1 permet de réduire le couple à appliquer sur la manivelle 8 pour permettre 25 une vitesse de rotation donnée du premier plateau 2. Selon une variante préférentielle, le pédalier 1 comprend un porte-galets 9 susceptible d'être fixé sur un cadre de vélo. Le porte-galets 9 des figures 2 et 3 supporte plusieurs galets 10 montés à rotation 30 par rapport à lui. Le porte-galets 9 et les galets 10 sont avantageusement combinés à un premier plateau 2 comprenant une piste de guidage 33 pour les galets 10. Une telle piste de guidage 33 est représentée à la figure 4. Cette piste 33 est par exemple réalisée avec une forme adéquate d'un corps 25 du premier plateau 2, combinée à une forme adéquate d'un anneau de maintien 26 fixé sur le corps 25 par tout moyen 5 adéquat, tel que des vis. Les galets peuvent ainsi rouler dans la piste 33 pour guider le premier plateau 2 en rotation. Ainsi, lorsque le porte galets 9 est fixé sur un cadre, les galets rotatifs 10 permettent au premier plateau 2 de tourner par 10 rapport au cadre autour d'un axe. Selon une variante, la position des axes de rotation d'au moins deux galets est réglable, afin de permettre l'utilisation de premiers plateaux 2 de dimensions différentes. On peut ainsi adapter les 15 dimensions du premier plateau 2 en fonction du rapport de réduction souhaité pour le pédalier 1. Le porte-galets 9 peut ainsi comprendre plusieurs bras 91 sur chacun desquels est monté un galet 10 respectif. Quel que soit le nombre de bras du porte20 galets 9, il faut prévoir un déplacement des axes de galets sur au moins deux bras, afin de permettre l'utilisation de plateaux 2 de tailles différentes. On prévoit pour cela des rainures 92 permettant différents positionnements linéaires des galets 10. 25 On peut prévoir que les galets 10 soient montés rotatifs sur des arbres. Les arbres peuvent être fixés sur le porte-galets 9 au moyen de vis traversant les rainures. On prévoit également que le porte-galets présente une lumière 93 pour permettre 30 le passage d'un axe de manivelle ou de moyens de montage en rotation du deuxième plateau 6 sur un cadre de vélo. Les figures 7 et 8 représentent une variante d'un support de pédalier Il utilisable avec un porte- galets 9 décrit précédemment. Cette variante est de préférence combinée avec un cadre de vélo en acier. Le support de pédalier 11 comprend une ouverture 12 et un flanc 13 destiné à se fixer autour du moyeu 18 5 d'un cadre de vélo 19, comme représenté à la figure 9. Le support 11 présente également une plaque 14 destinée à recevoir le porte-galets 9. Le flanc 13 présente également une portion destinée au serrage sur le cadre. Le support est pour cela muni d'une vis 10 15 et d'un écrou 16 destinée à maintenir le flanc serré autour du moyeu 18. On peut d'ailleurs distinguer sur la figure 9 un arbre de fixation 20 destiné à recevoir les manivelles du pédalier 1. On peut prévoir que l'arbre puisse être solidarisé à la 15 manivelle et second plateau 6. On peut également prévoir que le flanc 13 soit bloqué par une partie du cadre 19. Le support 11 présente également des perçages de fixation 17 du porte-galets 9. Ces perçages permettent la fixation par vissage du porte20 galets 9. On prévoit de préférence des perçages 17 de forme oblongue, s'étendant dans la direction longitudinale du vélo, afin de permettre le réglage axial de la position du porte-galets par rapport au cadre 19. Pour un cadre de vélo en aluminium, on 25 intégrera de préférence le support 11 dans le cadre 19, pour obtenir l'ensemble du cadre muni du support 11 par fonderie. La figure 4 représente une portion d'une variante du premier plateau selon l'invention. La 30 denture intérieure du premier plateau 2 comprend des rouleaux 22 montés à rotation par rapport à des axes 21 répartis sur la périphérie du premier plateau 2. Ainsi, la denture extérieure 7 du deuxième plateau 6 peut engrener sur des éléments rotatifs 21. On réduit ainsi les efforts de friction entre la denture 7 et la denture intérieure du premier plateau, et par conséquent l'usure respective de ces dentures. Dans l'exemple de la figure 4, on utilise un tronçon de 5 chaîne de vélo comme denture intérieure du premier plateau 2, afin de réduire le cot global du pédalier en réutilisant une portion d'une chaîne de vélo classique. Dans l'exemple de la figure 4, les maillons 23 de la chaîne sont solidarisés par tout 10 moyen adéquat à la denture extérieure 3 du premier plateau 2. Les rouleaux 22 sont alors montés rotatifs par rapport aux maillons 23. Dans l'exemple de la figure 4, la chaîne est pincée entre un anneau 24 et le corps 25 du premier plateau 2. On peut prévoir que 15 plusieurs axes 21 de rouleaux 22 soient constitués de vis fixant l'anneau 24 au corps 25. On peut par exemple envisager 4 vis réparties sur la périphérie du premier plateau 2. La variante de pédalier des figures 4 à 6 20 présente d'autres caractéristiques avantageuses. Un tel pédalier présente ainsi une première couronne 31, sensiblement annulaire. La denture extérieure 3 est ménagée dans cette couronne 31. La couronne 31 présente sur sa partie intérieure des saillies 311, 25 telles que représentées à la figure 6. Ces saillies sont espacées angulairement. Le premier plateau 2 comprend au moins une encoche 27 par saillie ménagée sur la couronne 31. Les encoches 27 sont réalisées sur la périphérie extérieure du corps 25 du premier 30 plateau 2. Les encoches 27 présentent le même espacement angulaire que les saillies de la couronne 31, ainsi qu'une largeur adéquate pour permettre l'insertion des saillies dans les encoches. Le corps 25 présente au moins une rigole 28 pour chaque encoche 27. Les encoches 27 débouchent dans des rigoles correspondantes. Chaque rigole 28 se prolonge angulairement au-delà de son encoche correspondante. Les rigoles 28 présentent des bossages ou des butées 5 281. Ainsi, la couronne 31 et le corps 2 du premier plateau sont conformés pour permettre l'insertion des saillies dans la rigole. En outre, lorsque le premier plateau 2 est entraîné en rotation suivant la direction de la flèche, la couronne 31 est maintenue 10 en contact contre la butée 281 dans la rigole 28. Un tel dispositif permet donc d'emmancher sélectivement des couronnes présentant des nombres de dents différents et d'accoupler ces couronnes au corps 25. Un tel dispositif est particulièrement avantageux 15 pour une utilisation du pédalier en compétition, en permettant un changement rapide de couronne. En plus du verrouillage en rotation naturel lors du pédalage, décrit auparavant, on peut bien entendu prévoir un système mécanique de maintien en 20 position de la couronne 31 dans sa rainure. On peut ainsi prévoir qu'une vis transversale vienne comprimer la couronne 31 contre le corps 25 afin de l'immobiliser. Avantageusement, le pédalier présente également 25 une deuxième couronne 32 de ce type avec des moyens adéquats similaires à ceux décrits précédemment, 29 et 291, pour solidariser cette seconde couronne 32 au corps du premier plateau 2. Cette deuxième couronne 32 présente un nombre de dents différent de celui de 30 la première couronne 31, afin de proposer, de façon connue en soi, des développements différents sur le pédalier 1. Le premier plateau présente ainsi plusieurs dentures extérieures. On peut également prévoir d'inverser le dispositif d'emmanchement décrit. On peut notamment réaliser les encoches, les butées et les rigoles adéquates sur la périphérie intérieure d'une couronne 31 ou 32, et munir le corps 25 du premier plateau 2 5 de saillies extérieures conformées avec les encoches des couronnes. Le nombre de dents des différentes dentures est déterminé en fonction de l'utilisation finale souhaitée pour le pédalier. Pour une utilisation 10 quotidienne du pédalier, on utilise de préférence une denture extérieure 3 présentant au plus 56 dents, une denture intérieure du premier plateau présentant au plus 42 dents, et une denture extérieure 7 du second plateau 6 présentant au plus 34 dents. On limite 15 ainsi les efforts à fournir par un utilisateur à un niveau raisonnable. On prévoit également de préférence les nombres de dents suivants pour éviter que l'utilisateur n'ait à pédaler trop vite: une denture extérieure 3 20 présentant au moins 39 dents, une denture intérieure du premier plateau présentant au moins 30 dents, et une denture extérieure 7 du second plateau 6 présentant au moins 26 dents Les différentes pièces décrites des variantes 25 du pédalier, peuvent être réalisées en tout matériau approprié: on peut utiliser du titane ou des alliages d'aluminium présentant une dureté importante. L'homme de métier choisira tout matériau permettant de réduire le poids du pédalier. L'homme de métier comprendra que l'invention peut être mise en oeuvre en modifiant un certain nombre de pièces par rapport aux exemples représentés. On peut notamment envisager dans le cadre de l'invention de réaliser des lumières dans un il certain nombre de pièces en vue de les alléger. L'invention s'applique bien entendu à un vélo muni d'un cadre. REVENDICATIONS 1. Pédalier de vélo (1), caractérisé en ce qu'il comprend: -un premier plateau (2) de sortie de couple, muni d'au moins une denture extérieure (3, 31, 5 32) et d'une denture intérieure (22), susceptible d'être monté à rotation autour d'un premier axe; -un deuxième plateau (6) d'entrée de couple, muni d'une denture extérieure (7) susceptible 10 d'engrener sur la denture intérieure (22) du premier plateau (2), susceptible d'être monté à rotation autour d'un second axe distant du premier axe; -une manivelle (8) solidaire en rotation du 15 deuxième plateau. 2. Pédalier (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la denture intérieure (22) du premier plateau comprend des rouleaux (22) montés à 20 rotation par rapport à des axes répartis (21) sur la périphérie du premier plateau (2). 3. Pédalier selon la revendication 2, caractérisé en ce que la denture intérieure (22) du 25 premier plateau est constituée d'un tronçon de chaîne de vélo, comprenant des maillons (23) solidaires de la denture extérieure du premier plateau et lesdits rouleaux (22) étant montés à rotation par rapport aux maillons (23). 4. Pédalier (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de dents de la denture extérieure du premier plateau est inférieur à 56, en ce que le nombre de dents de la denture intérieure du premier plateau est 5 inférieur à 42, en ce que le nombre de dents de la denture extérieure du second plateau est inférieur à 34. 5. Pédalier (1) selon l'une quelconque des 10 revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier plateau comprend une première partie extérieure sensiblement annulaire, dans laquelle la denture extérieure est ménagée, la première partie annulaire présentant au moins deux encoches sur sa 15 partie intérieure et présentant un espacement angulaire prédéterminé, la première partie présentant également une rigole intérieure dans laquelle débouchent les encoches et dans laquelle deux bossages font saillie, les deux bossages présentant 20 le même espacement angulaire que les deux encoches et étant décalées angulairement par rapport aux encoches; en outre caractérisé en ce que le premier plateau comprend une deuxième partie intérieure sensiblement annulaire, dans laquelle la denture 25 intérieure est ménagée, le deuxième partie annulaire présentant deux saillies radiales extérieures et étant conformée pour que les saillies puissent être insérées dans la rigole en passant par les encoches. 6. Pédalier (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier plateau (2) comprend une première partie extérieure sensiblement annulaire (31), dans laquelle la denture extérieure (3) est ménagée, la première partie annulaire (31) présentant sur sa partie intérieure au moins deux saillies (311) présentant un espacement angulaire prédéterminé, en outre caractérisé en ce que le premier plateau (2) comprend 5 une deuxième partie intérieure sensiblement annulaire (25), présentant au moins deux encoches (27) sur sa partie extérieure et présentant le même espacement angulaire que les saillies (311), la deuxième partie présentant également une rigole intérieure (28) dans 10 laquelle débouchent les encoches et dans laquelle des bossages (281) font saillie, les bossages présentant le même espacement angulaire que les encoches et étant décalées angulairement par rapport aux encoches, les saillies, la rigole et les encoches 15 étant conformées pour que les saillies (311) puissent être insérées dans la rigole en passant par les encoches. 7. Pédalier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier plateau présente plusieurs dentures (31, 32) présentant des nombres de dents différents. 8. Vélo, comprenant un cadre (19), 25 caractérisé en ce que: -le vélo comprend en outre un pédalier (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes; -le premier plateau (2) est monté à rotation autour d'un premier axe du cadre; -le second plateau (6) est monté à rotation autour d'un second axe du cadre distant du premier axe; -la denture extérieure (7) du second plateau engrène sur la denture intérieure du premier plateau. 9. Vélo selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend -un support de pédalier (11); -un porte galet (9) fixé sur le support de pédalier (11) et muni de plusieurs galets (10) montés à rotation par rapport au porte galet; en outre caractérisé en ce que le premier 10 plateau présente une rainure intérieure (33) et est monté à rotation sur les galets (9) par l'intermédiaire de la rainure intérieure (33).