Brevet FR2862041A1 — publié le 20050513

PEDALE DE BICYCLETTE A ENCLENCHEMENT ET DECLENCHEMENT AUTOMATIQUES. L'invention est relative à une pédale de bicyclette à enclenchement et déclenchement automatiques, du genre de celles qui comprennent un corps monté rotatif sur un axe avec, sur au moins une face du corps: - un moyen de butée frontale propre à coopérer avec une surface de butée conjuguée prévue sur une cale fixée sous la semelle de chaussure de l'utilisateur; un moyen de retenue vers le haut prévu sur la pédale pour coopérer avec un moyen conjugué de la cale; - un organe de maintien monté mobile sur la pédale, propre à être appliqué par un moyen de rappel élastique contre la cale pour assurer l'accrochage de la cale à la pédale. Les pédales de bicyclette automatiques sont largement utilisées par les cyclistes pour toutes pratiques telles que course sur route, VTT, cyclotourisme et autres. Le cycliste assure l'enclenchement de la cale en l'engageant sur la pédale et en exerçant une pression du pied, ce qui provoque l'accrochage de la cale à la pédale par ouverture puis retour de l'organe de maintien mobile contre la cale. Pour le déclenchement et le décrochage, le cycliste effectue un mouvement de torsion du pied qui permet de libérer automatiquement la cale de la pédale par ouverture de l'organe de maintien mobile. Le moyen de rappel élastique qui applique l'organe de maintien contre la cale peut présenter une dureté élevée, notamment pour une question de sécurité et pour éviter un déclenchement intempestif dans des cas d'utilisation extrême. Sur certaines pédales, un réglage de la dureté du rappel élastique est prévu et il arrive que l'utilisateur adopte un réglage à dureté maximale. Avec un tel réglage à dureté élevée, l'enclenchement de la cale sur la pédale devient plus difficile. 2862041 2 Toutefois, même si la dureté du moyen de rappel élastique n'est pas trop élevée, l'enclenchement de la cale demande à être d'une réalisation plus aisée. L'invention a donc pour but, surtout, de faciliter l'enclenchement de la cale sur la pédale, et d'améliorer sensiblement la recherche de positionnement de la cale par rapport à la chaussure. L'invention vise aussi à réduire, voire supprimer, l'effort nécessaire à l'enclenchement de la cale sur la pédale. Il convient en outre que la pédale reste d'une construction simple, robuste et économique. Selon l'invention, une pédale de bicyclette à enclenchement et déclenchement automatiques, du genre défini précédemment, est caractérisée par le fait qu'elle comporte un moyen d'arrêt sensible au dégagement et à l'engagement de la cale sur la pédale, propre à retenir l'organe de maintien dans une position ouverte lors du dégagement de la cale à l'encontre du moyen de rappel élastique, et à libérer cet organe de maintien lors de la fin de l'engagement de la cale. Le moyen d'arrêt est avantageusement constitué par un cliquet. L'organe de maintien peut être constitué par un élément d'accrochage articulé autour d'un axe parallèle à l'axe de la pédale, et le moyen d'arrêt est prévu pour retenir cet élément d'accrochage dans une position ouverte. L'élément d'accrochage peut être constitué par un arceau situé en arrière de l'axe de la pédale et comprenant une branche s'étendant parallèlement à cet axe, cette branche étant prévue pour assurer l'accrochage de la partie arrière de la cale munie d'un bec. La pédale peut comporter, en arrière de son axe, un logement situé audessous du niveau du plateau du corps de pédale, ce logement étant prévu pour recevoir au moins une partie de la cale; l'élément d'accrochage vient appuyer contre l'arrière de cette partie engagée dans le logement. Le cliquet est alors avantageusement constitué par une lame montée dans le logement et propre à prendre une position effacée lorsque la cale est accrochée à la pédale 2862041 3 et une position relevée lorsque la cale est séparée de la pédale; l'élément d'accrochage comporte au moins une butée propre à coopérer avec la lame en position relevée pour le maintien en position ouverte. Lorsque la lame est en position effacée, la butée de l'élément d'accrochage se trouve libérée relativement à la lame. Un moyen de rappel élastique, notamment un tampon en matière élastomère, peut contribuer au rappel de la lame en position relevée. Selon une variante, le moyen de rappel de la lame en position relevée est formé par le moyen de rappel de l'organe de maintien; ce moyen de rappel de l'organe de maintien est avantageusement réalisé sous forme d'un ressort de torsion qui comporte à une extrémité de l'enroulement un prolongement radial qui est engagé dessous la lame pour la solliciter au soulèvement. La lame peut être flexible et exercer son propre rappel. Selon une autre variante, la pédale comporte un plateau qui s'étend vers l'arrière de son axe de sorte que la cale de la chaussure repose sur ce plateau. Le moyen d'arrêt peut comprendre une barrette orthogonale à l'axe de la pédale, articulée sur la pédale et rappelée élastiquement dans une position relevée où une partie de la barrette fait saillie sur le plateau; la barrette dans cette position relevée peut coopérer avec une butée de l'élément d'accrochage pour le maintenir ouvert, en position ouverte. Lorsque la cale de la chaussure appuie sur la pédale, la barrette est enfoncée et libère le levier d'accrochage. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'exemples de réalisation décrits avec référence aux dessins annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs. Sur ces dessins: Fig.1 est une vue schématique en coupe verticale d'une pédale selon l'invention en configuration ouverte. Fig.2 montre, semblablement à Fig.1 la pédale avec la cale accrochée. 2862041 4 Fig.3 est une vue schématique en plan de la pédale de Figs.1 et 2, Fig.4 montre semblablement à Fig.1 une variante de réalisation de la pédale en configuration ouverte, Fig.5 montre, semblablement à Fig.4, la pédale avec la cale accrochée, Fig.6 est une coupe verticale, à plus petite échelle, d'une variante de pédale selon l'invention en configuration ouverte, et Fig.7 montre, semblablement à Fig.6, la pédale avec la cale accrochée. En se reportant aux Figs. 1 à 3 des dessins, on peut voir une pédale 1 de bicyclette à enclenchement et déclenchement automatiques. L'exemple représente une pédale destinée à être montée du côté droit de la bicyclette. La pédale 1 comprend un corps 2 rotatif sur un axe 3 qui fait saillie d'un côté du corps par une partie 3a comportant un filetage pour le montage de la pédale à l'extrémité d'une manivelle. La pédale 1 comporte, sur au moins une face du corps, un moyen de butée frontale 4 propre à coopérer avec une surface de butée conjuguée 5 prévue sur une cale 6 fixée sous la semelle S de la chaussure de l'utilisateur. La cale 6 comporte une partie 6a en saillie vers le bas, formant came. La butée 5 est constituée par la face frontale de la saillie 6a. Un moyen de retenue vers le haut 7 est prévu sur la pédale pour coopérer avec un moyen conjugué 8 de la cale 6. Dans l'exemple de Figs.1 à 3, le moyen de retenue 7 est formé par un rebord situé à l'avant de la pédale et formant un retour vers l'axe 3 de la pédale. Le moyen conjugué 8 est formé par un bec prévu à l'avant de la cale 6 et venant s'engager sous le rebord 7. Un organe de maintien 9 monté mobile sur la pédale est propre à être appliqué par un moyen de rappel élastique 10 contre la cale pour assurer l'accrochage de la cale 6 à la pédale 1. 2862041 5 Selon l'exemple de Figs. 1 à 3, l'organe de maintien 9, ou élément d'accrochage, est formé par un arceau en U renversé présentant une branche centrale 9a s'étendant suivant sensiblement toute la largeur de la pédale et parallèle à l'axe 3, en arrière de cet axe. La branche 9a est munie à chaque extrémité d'une extension 9b orthogonale dirigée vers le bas et articulée sur un axe 11 parallèle à l'axe 3. L'axe 11 est disposé en partie basse d'un logement H situé dans le corps 2 de la pédale, en arrière de l'axe 3. Le logement H est situé au-dessous du niveau du plateau 2a de la pédale. Le moyen de rappel élastique 10 comprend au moins un ressort de torsion engagé autour de l'axe 11 et rappelant l'organe de maintien 9 vers une position d'accrochage, dans le sens d'horloge selon Figs.l et 2. La cale 6 comporte, à l'arrière de la saillie 6a, un bec 12 qui peut venir s'accrocher sous la branche centrale 9a de l'organe de maintien 9, comme illustré sur Fig.2. La pédale 1 comporte un moyen d'arrêt A sensible au désengagement et à l'engagement de la cale 6, 6a sur la pédale. Ce moyen d'arrêt est propre à retenir l'organe de maintien 9 dans une position ouverte illustrée sur Fig.l, lors du dégagement de la cale 6, 6a, à l'encontre du moyen de rappel élastique 10, et à libérer cet organe de maintien 9 lors de l'engagement de la cale 6, 6a. Dans l'exemple de Figs. 1 à 3 la position ouverte correspond à une position reculée de l'organe de maintien 9. Des variantes sont possibles selon lesquelles la position ouverte correspond à une position avancée de l'organe de maintien, notamment lorsque cet organe de maintien se trouve en avant de l'axe de la pédale. Le moyen d'arrêt A est avantageusement constitué par un cliquet 13 comprenant une lame 14 fixée contre la paroi de fond du logement H (Fig.3) par tout moyen approprié, notamment par des vis 15 et présente une capacité de déformation élastique. Selon une autre possibilité, la lame 14 est articulée le long de son bord 2862041 6 avant engagé dans le corps de pédale tout en étant relativement rigide. La lame 14 s'étend du côté opposé à l'axe 3 vers l'arrière de la pédale. Un moyen de rappel élastique 16, par exemple un manchon ou un tampon de matière élastomère, est disposé entre une partie de la lame 14 et une zone d'appui, par exemple l'enroulement du ressort de torsion 10. Le moyen de rappel 16 permet de soulever la lame 14 lorsqu' aucune pression n'est exercée sur cette lame, tandis que l'effacement de la lame 14 vers le bas est possible par écrasement du moyen 16 lorsqu'une pression est exercée sur la lame 14 de haut en bas. Les Figs.4 et 5 montrent une variante de réalisation dont la plupart des éléments sont identiques ou similaires à ceux des Figs.1 à 3 et sont désignés par les mêmes références numériques. Le moyen de rappel de la lame 14 en position soulevée est formé par le moyen de rappel 10 de l'organe de maintien 9. A cet effet, le moyen de rappel 10 réalisé en ressort de torsion comporte à une extrémité de l'enroulement du ressort un prolongement radial 16a qui est engagé dessous la lame 14 et contre celle-ci pour la solliciter au soulèvement. La lame 14 peut alors être rigide. Avantageusement la face inférieure de la lame 14 présente une saillie bombée 14b pour servir d'appui au prolongement 16a. Selon une autre variante, la lame 14 présente une élasticité propre lui permettant de se relever en l'absence d'une pression exercée sur elle. Dans ce cas, le moyen de rappel élastique 16, 16a n'est pas nécessaire. Le bord arrière de la lame 14 peut coopérer avec au moins une butée 17 faisant saillie vers le bas depuis la branche centrale 9a de l'organe de maintien 9. Lorsque la lame 14 est soumise à la pression de la cale 6a, elle s'efface vers le bas et n'agit plus contre la butée 17 de sorte que l'organe de maintien 9 peut tourner dans le sens d'horloge autour de son axe 11. 2862041 7 La lame 14 peut présenter une partie bombée vers le haut contribuant à son élasticité et favorisant sa coopération avec la came 6a. Le fonctionnement de la pédale selon l'invention 5 est le suivant. Lorsque la cale 6, 6a n'est pas enclenchée, comme illustré sur Fig.1, la lame 14 est en position relevée et son bord arrière est en appui contre la butée 17 de l'organe de maintien 9. Ce dernier est ainsi retenu en position ouverte. Lorsque le cycliste souhaite accrocher la cale 6 à la pédale 1, il engage le bec avant 8 sous le rebord 7 et fait descendre la came 6a dans le logement H. L'organe de maintien 9 étant en position ouverte, le cycliste ne rencontre aucune résistance sensible pour engager la came 6a dans le logement H. La descente de la came 6a dans le logement H entraîne l'appui de cette came 6a sur la lame 14 qui, sous l'effet de la pression exercée par le cycliste, est repoussée vers le bas. La lame 14 se dégage de la butée 17, ce qui libère l'organe de maintien 9. Le moyen de rappel élastique 10 fait tourner dans le sens d'horloge l'organe de maintien 9 qui vient recouvrir et accrocher, par sa branche centrale 9a, le bec arrière 12 de la came 6a. La cale 6, et la chaussure sous laquelle cette cale est fixée, sont alors accrochées à la pédale. Le déclenchement ou décrochage de la cale 6 est obtenu par un mouvement de torsion du pied et de la cale 6 qui provoque l'ouverture de l'organe de maintien 9 jusqu'à libérer le bec 12. Lorsque la cale 6 se sépare de la pédale 1 alors que l'organe de maintien 9 est en position ouverte, la lame 14 peut se relever et son bord arrière vient au droit de la butée 17. L'organe de maintien 9 est ainsi retenu dans la position ouverte. En se reportant aux Figs. 6 et 7, on peut voir une variante de réalisation de pédale 101 selon l'invention. Les éléments identiques ou semblables à des éléments déjà 2862041 8 décrits seront désignés par la somme de la référence déjà utilisée et le nombre 100; leur description ne sera pas reprise. La pédale 101 ne comporte pas, en arrière de l'axe, un logement semblable au logement H des Figs.1 à 3. Le plateau 102a de la pédale s'étend jusqu'à l'organe de maintien 109 situé à l'arrière et constitué par un levier articulé en partie basse sur un axe 111 supporté par le corps de la pédale. Le levier 109 comporte à son extrémité supérieure une partie recourbée vers l'avant 109a formant griffe qui vient accrocher le bec arrière 112a d'une cale 106 qui s'appuie sur le plateau 102a. Un moyen élastique 110 exerce un rappel sur le levier 109 vers la position d'accrochage. L'organe d'arrêt A, selon cette variante, est constitué par une barrette 113, formant cliquet, disposée dans un logement orienté orthogonalement à l'axe de la pédale et débouchant à la surface du plateau 102a sous forme d'une rainure. L'extrémité avant de la barrette 113 est articulée sur le corps de la pédale tandis que son extrémité arrière fait saillie au-delà de l'extrémité arrière du corps de la pédale de manière à pouvoir coopérer, en position relevée, avec une butée 117 prévue à l'extrémité supérieure du levier 109. La construction est prévue pour empêcher toute interférence entre la butée 117 et le bec arrière 112a de la cale 106. La barrette 113 est soumise à l'action d'un moyen élastique 116 qui a tendance à la soulever comme illustré sur Fig.6 pour qu'un pion d solidaire de la barrette 113 fasse saillie sur le plateau 102a; l'extrémité arrière de la barrette 113 coopère avec la butée 117 et maintient le levier 109 dans une position suffisamment écartée pour empêcher la partie recourbée 109a de coopérer avec le bec 112a de la cale 106. Le fonctionnement de cette pédale est semblable à celui décrit précédemment. En position non enclenchée, représentée sur Fig.6, la barrette 113 est relevée et maintient le levier 109 ouvert à l'encontre du moyen élastique 110. Lorsque le cycliste souhaite accrocher la cale 106 2862041 9 à la pédale 101, il engage le bec avant 108 de la cale dans le rebord 107 de la pédale et applique la cale 106 contre le plateau 102a. Le cycliste effectue très facilement cette opération puisque le bec arrière 112a ne rencontre pas la griffe 109a du levier. La pression exercée par la cale 106 sur le pion d provoque l'effacement de la barrette 113 et libère le levier 109 alors que le bec 112a se trouve déjà au-dessous de la griffe 109a qui peut donc venir accrocher ce bec 112a. Pour le déchaussage, un mouvement de torsion de la cale 106 provoque l'ouverture du levier 109. La cale 106 en se soulevant du plateau 102a permet à la barrette 113 de se relever et de venir, par son extrémité arrière, en appui contre la butée 117 de sorte que le levier 109 est maintenu en position écartée après déchaussage. 2862041 10 REVENDICATIONS 1. Pédale de bicyclette à enclenchement et déclenchement automatiques, comprenant un corps monté rotatif sur un axe 5 avec, sur au moins une face du corps: - un moyen de butée frontale (4, 104) propre à coopérer avec une surface de butée conjuguée (5, 105) prévue sur une cale (6, 106) fixée sous la semelle de chaussure de l'utilisateur; - un moyen de retenue vers le haut (7, 107) prévu sur la pédale pour coopérer avec un moyen conjugué de la cale; - un organe de maintien (9, 109) monté mobile sur la pédale, propre à être appliqué par un moyen de rappel élastique (10, 110) contre la cale pour assurer l'accrochage de la cale à la pédale, caractérisée par le fait qu'elle comporte un moyen d'arrêt (A) sensible au dégagement et à l'engagement de la cale (6, 106) sur la pédale, propre à retenir l'organe de maintien (9, 109) dans une position ouverte, lors du dégagement de la cale, à l'encontre du moyen de rappel élastique (10, 110), et à libérer cet organe de maintien lors de l'engagement de la cale. 2. Pédale selon la revendication 1, caractérisée par le 25 fait que le moyen d'arrêt (A) est constitué par un cliquet (13, 113). 3. Pédale selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que l'organe de maintien est constitué par un élément d'accrochage (9, 109) articulé autour d'un axe (11, 111) parallèle à l'axe de la pédale, et le moyen d'arrêt (A) est prévu pour retenir cet élément d'accrochage (9, 109) dans une position ouverte. 4. Pédale selon la revendication 3, caractérisée par le fait que l'élément d'accrochage est constitué par un arceau (9) situé en arrière de l'axe de la pédale et comprenant une branche (9a) s'étendant parallèlement à cet axe, cette 2862041 11 branche étant prévue pour assurer l'accrochage de la partie arrière de la cale munie d'un bec (12). 5. Pédale selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte, en arrière de son axe, un logement (H) situé audessous du niveau du plateau (2a) du corps de pédale, ce logement (H) étant prévu pour recevoir au moins une partie (6a) de la cale, l'élément d'accrochage (9) venant appuyer contre l'arrière de cette partie engagée dans le logement, et le cliquet (13) est constitué par une lame (14) montée dans le logement (H) et propre à prendre une position effacée lorsque la cale (6) est accrochée à la pédale et une position relevée lorsque la cale est séparée de la pédale. 6. Pédale selon la revendication 5, caractérisée par le fait que l'élément d'accrochage (9) comporte au moins une butée (17) propre à coopérer avec la lame (14) en position relevée pour le maintien en position ouverte, tandis que lorsque la lame (14) est en position effacée, la butée (17) de l'élément d'accrochage se trouve libérée relativement à la lame. 7. Pédale selon la revendication 5 ou 6, caractérisée par 25 le fait qu'elle comporte un moyen de rappel élastique (16; 10,16a) de la lame en position relevée. 8. Pédale selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le moyen de rappel de la lame (14) en position soulevée est formé par le moyen de rappel (10) de l'organe de maintien (9). 9. Pédale selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le moyen de rappel (10) de l'organe de maintien (9) est réalisé sous forme d'un ressort de torsion qui comporte à une extrémité de l'enroulement un prolongement radial (16a) qui est engagé dessous la lame (14) pour la solliciter au soulèvement. 2862041 12 10. Pédale selon la revendication 5 ou 6, caractérisée par le fait que la lame (14) est flexible et exerce son propre 5 rappel. 11. Pédale selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte un plateau (102a) qui s'étend vers l'arrière de son axe de sorte que la cale de la chaussure repose sur ce plateau, et le moyen d'arrêt (A) comprend une barrette (113) orthogonale à l'axe de la pédale, articulée sur la pédale et rappelée élastiquement dans une position relevée où une partie (d) de la barrette fait saillie sur le plateau, la barrette dans cette position relevée pouvant coopérer avec une butée (117) de l'élément d'accrochage pour le maintenir en position ouverte.