Brevet FR2927878A1 — publié le 20090828

La présente invention concerne un pédalier pour un cycle tel qu'une bicyclette. Ce pédalier d'une conception originale est destiné, en particulier, à être associé à un mécanisme réducteur d'efforts. Un tel mécanisme réducteur d'efforts est décrit dans le brevet EP-BI- 0 983 186. Il se compose, en référence à la Fig. 2, d'une manivelle aménagée intégrant un support pour plateaux, monté libre à rotation, une pluralité de pignons satellites également montés libres à rotation dans ladite manivelle, engrenant d'une part, sur une denture intérieure au support et, d'autre part, sur un pignon planétaire solidaire d'un épaulement d'une cuvette. Cette manivelle est fixée à l'extrémité d'un axe traversant un boîtier de fixation en étant tenu par l'intermédiaire de deux roulements logés respectivement dans une bague de réglage et la cuvette, toutes deux montées solidaires dans les extrémités dudit boîtier. On notera que ce boîtier sert également au calage des roulements sur l'axe. Une manivelle conventionnelle est fixée sur l'autre extrémité de l'axe. Pour installer ce mécanisme réducteur d'efforts sur un cycle, il convient de loger le boîtier dans une partie tubulaire constitutive du cade du cycle, puis de bloquer ce boîtier en utilisant deux écrous de réglage qu'il faut visser sur les extrémités du boîtier. La pose de ce mécanisme nécessite de régler la position latérale du boîtier dans la partie tubulaire, puis de le bloquer en serrant les écrous de réglage. Cette opération est longue et s'avère délicate à réaliser. Le but de l'invention est donc de proposer un pédalier pouvant coopérer, en particulier, avec un mécanisme réducteur d'efforts et qui puisse être plus simple à monter dans un cycle. A cet effet, le pédalier pour cycle de l'invention, du type qui comprend un axe destiné à recevoir respectivement sur ses deux extrémités, deux manivelles, un manchon incluant un moyen de roulement à l'intérieur duquel peut tourillonner, une portion cylindrique de l'axe, le manchon étant destiné à être vissé dans une extrémité d'une portion tubulaire du cadre d'un cycle, est remarquable en ce que la portion cylindrique de l'axe est pourvue d'un filetage pour coopérer avec une bague filetée destinée à mettre en butée le moyen de roulement contre une manivelle ou une rondelle de calage intermédiaire. L'axe du pédalier se monte directement dans la portion tubulaire du cadre du cycle, en étant calé latéralement et sans l'aide d'un boîtier d'adaptation. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le pédalier comprend un second manchon destiné à être vissé dans l'autre extrémité de la portion tubulaire du 5 cadre, ce second manchon incluant un second moyen de roulement à l'intérieur duquel peut tourillonner une seconde portion cylindrique de l'axe. Ce second manchon coopère avec le premier pour assujettir à rotation l'axe du pédalier dans le cadre du cycle. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le diamètre de la 10 seconde portion cylindrique est plus faible que celui de la première portion cylindrique. On peut ainsi enfiler sur l'axe et par une même extrémité, le premier manchon équipé de son moyen de roulement, la bague filetée, puis le second manchon équipé de son moyen de roulement. L'assemblage de ces constituants est de la sorte simplifié. 15 Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le pédalier comporte un pignon planétaire, destiné à coopérer avec des pignons satellites d'un mécanisme réducteur d'efforts, le pignon planétaire étant assemblé dans le second manchon en faisant saillie. La seconde portion cylindrique de plus faible diamètre traverse également le 20 pignon planétaire pour être solidarisée sur la manivelle attenante au mécanisme réducteur d'efforts. Son relatif faible diamètre permet d'utiliser un pignon planétaire dont le diamètre nominal est relativement réduit pour obtenir un rapport de multiplication accru du mécanisme réducteur d'efforts. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'axe du pédalier est 25 creux. On obtient ainsi un pédalier léger et néanmoins rigide. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'axe comporte une première partie d'entraînement d'une manivelle conventionnelle, comprenant des crantages formés en protubérance d'une paroi cylindrique qui prolonge la première 30 portion cylindrique et qui sont destinés à coopérer avec des crantages complémentaires prévus dans un alésage de ladite manivelle pour lier en rotation la manivelle avec l'axe, un épaulement prolongeant cette paroi cylindrique pour servir de butée en translation à ladite manivelle à l'issue de son montage sur l'axe. La manivelle est bloquée sur l'axe sans qu'il soit nécessaire d'utiliser d'accessoire annexe de fixation. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'axe comporte une seconde partie d'entraînement d'une manivelle constitutive du mécanisme réducteur d'efforts, comprenant des cannelures formées en creux sur l'extrémité de la seconde portion cylindrique et qui sont destinées à coopérer avec des cannelures complémentaires prévues dans un alésage de ladite manivelle pour lier en rotation ladite manivelle avec l'axe, un taraudage étant réalisé dans l'extrémité libre de la seconde partie d'entraînement pour recevoir une vis de fixation de ladite manivelle sur l'axe. Cette liaison crantée entre l'axe et la manivelle est plus résistante qu'une liaison de type à axe de section carrée. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le second manchon comprend une paroi cylindrique filetée qui coopère avec un taraudage réalisé dans la portion tubulaire, cette paroi comportant intérieurement un logement dans lequel est monté le second moyen de roulement, la paroi cylindrique filetée étant prolongée à l'extérieure de la portion tubulaire, par une paroi tubulaire taraudée dans laquelle est vissée une paroi tubulaire filetée prolongeant la couronne dentée du pignon planétaire. Le pignon planétaire est ainsi fixé sur le second manchon en étant traversé par la seconde partie d'entraînement de l'axe. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le second moyen de roulement est constitué d'un roulement à aiguilles. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le second manchon comporte un moyen de serrage pour confirmer son vissage à la clé dans la portion 25 tubulaire. Avantageusement, le moyen de serrage est constitué d'une collerette prolongeant la paroi cylindrique filetée à l'extérieur de la portion tubulaire, la collerette étant pourvue de méplats permettant le serrage à la clé dudit manchon, la collerette constituant également une butée au vissage dudit manchon dans la portion 30 tubulaire. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le second manchon comporte, à la périphérie de la paroi tubulaire taraudée, un moyen de roulement pouvant coopérer avec un support rotatif du mécanisme réducteur d'efforts. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 représente une vue en coupe rabattue d'un pédalier incluant un mécanisme réducteur d'efforts selon l'invention, la Fig. 2 représente une vue en coupe rabattue d'un détail d'un pédalier et dont le mécanisme réducteur d'efforts est désolidarisé du pédalier selon l'invention, la Fig. 3 représente une vue en coupe rabattue d'un axe pour un pédalier selon 10 l'invention. Le pédalier 100, présenté sur la Fig. 1, est destiné à être monté dans une portion tubulaire T du cadre C d'un cycle tel qu'une bicyclette. Ce pédalier peut avantageusement être associé à un mécanisme M réducteur d'efforts, par exemple un mécanisme réducteur d'efforts du type qui est présenté dans le brevet EP-B1-0 983 15 186. Le pédalier 100 se compose essentiellement, à la Fig. 1, d'un axe 200 dont les deux extrémités sont solidarisées respectivement à deux manivelles 300a, 300b équipées de pédales, non représentées, calées à 180° l'une de l'autre, d'un premier manchon 400, d'un second manchon 500, d'un pignon planétaire 600 et d'une bague 20 filetée 700. L'une, 300a, de ces manivelles et ici celle de gauche est conventionnelle, alors que l'autre manivelle 300b, d'une conception particulière, est constitutive du mécanisme M réducteur d'efforts. L'axe 200 est destiné à être tenu directement dans une portion tubulaire T 25 solidaire du cadre C du cycle par l'intermédiaire des deux manchons 400 et 500. L'axe 200 est de type creux pour réduire sa masse. Les diamètres de ses différentes sections sont cependant calculés pour obtenir une rigidité suffisante apte à transmettre le couple produit par les manivelles pendant l'action de pédalage du cycliste. 30 Sur la Fig. 3, l'axe 200 se compose ainsi d'une première partie d'entraînement 210 de la manivelle conventionnelle, d'une première portion cylindrique 220 destinée à coopérer avec le premier manchon, d'une seconde portion cylindrique 230 de plus faible diamètre réunie, sur cette Fig. 3, à la première portion cylindrique 220 par une portion conique 240, et qui est destinée à coopérer avec le second manchon et d'une seconde partie d'entraînement 250 de l'autre manivelle. La longueur de cet axe peut être différente suivant le type de cycle sur lequel le pédalier est destiné à être monté. La première partie d'entraînement 210 comporte des crantages 212 formés en protubérance d'une paroi cylindrique qui prolonge la première portion cylindrique 220 et qui sont destinés à coopérer avec des crantages complémentaires prévus dans un alésage de la manivelle conventionnelle pour lier en rotation ladite manivelle avec l'axe 200. Un épaulement 214 prolonge cette paroi cylindrique pour servir de butée en translation à la manivelle conventionnelle à l'issue de son montage sur l'axe 200. La seconde partie d'entraînement 250 comporte des cannelures 252 formées en creux sur l'extrémité de la seconde portion cylindrique 230 et qui sont destinées à coopérer avec des cannelures complémentaires prévues dans un alésage de l'autre manivelle pour lier en rotation ladite manivelle avec l'axe 200. Un taraudage 254 est réalisé dans l'extrémité libre de la seconde partie d'entraînement 250 pour recevoir une vis de fixation V, visible uniquement sur les Figs. 1 et 2, de la manivelle sur l'axe 200. A la Fig. 2, les deux manchons 400 et 500 sont fixés par vissage dans la portion tubulaire T pour fixer de manière libre à rotation l'axe 200 dans la portion 20 tubulaire T du cadre C du cycle. Les deux manchons 400 et 500 sont des pièces de révolution creuses intérieurement pour pouvoir être traversées par l'axe 200. Le premier manchon 400 comprend ainsi une paroi cylindrique filetée 410 qui coopère avec un taraudage réalisé dans la portion tubulaire T, une seconde paroi 25 cylindrique 412 incluant un logement 420 et qui prolonge la paroi cylindrique filetée 410 à l'extérieur de la portion tubulaire T et dans lequel est monté un moyen de roulement 422, tel qu'un roulement à billes. La première portion cylindrique 220 de l'axe 200 est tenue de manière libre à rotation dans le roulement à billes. On remarquera que le logement 420 fait saillie à l'extérieur de la portion tubulaire T pour 30 rapprocher au maximum le roulement, de la pédale, c'est-à-dire pour le rapprocher au maximum du plan correspondant au lieu d'application des forces de ladite pédale sur l'axe 200. Le manchon 400 comporte un moyen de serrage 430 pour confirmer son vissage à la clé dans la portion tubulaire T. Ce moyen de serrage est constitué par des empreintes réalisées sur la seconde paroi cylindrique 412. Le raccordement épaulé de cette seconde paroi cylindrique 412 avec la paroi cylindrique filetée 410 forme une butée au vissage du manchon 400 dans la portion tubulaire T. Le second manchon 500 comprend également une paroi cylindrique filetée 510 qui coopère avec un taraudage réalisé dans la portion tubulaire T. Cette paroi comporte intérieurement un logement 520 dans lequel est monté un moyen de roulement 522, tel qu'un roulement à aiguilles, apte à supporter, en plus des efforts exercés sur la pédale, les efforts de traction d'une chaîne de transmission R de l'effort de pédalage à la roue motrice du cycle. Le manchon 500 comporte un moyen de serrage 530 pour confirmer son vissage à la clé dans la portion tubulaire T. Ce moyen de serrage est constitué par une collerette 530 prolongeant la paroi cylindrique filetée 510 à l'extérieur de la portion tubulaire T, la collerette étant pourvue de méplats permettant le serrage à la clé dudit manchon. Cette collerette 530 constitue également une butée au vissage du manchon 500 dans la portion tubulaire T. Sur la Fig. 3, la première portion cylindrique 220 de l'axe 200 comporte localement un filetage 222 et de préférence un filetage à pas fin et qui est destiné à coopérer avec une bague filetée apte à caler latéralement le roulement à billes. Cette bague filetée, qui porte la référence 700 à la Fig. 2, comporte une paroi tubulaire taraudée 710 susceptible d'être vissée sur le filetage de la première portion cylindrique de l'axe 200 et qui traverse la paroi cylindrique filetée 410 du manchon 400 pour que son extrémité libre puisse être appliquée sur la bague intérieure du roulement 422 afin de le mettre en appui sur la manivelle 300a pour le caler latéralement ou sur une rondelle de calage intermédiaire 720 interposée entre ladite manivelle et le roulement comme cela est montré sur cette Fig. 2. La paroi tubulaire taraudée 710 est prolongée par un épaulement 730 comportant des plats de serrage à la clé pour serrer efficacement ladite bague filetée. Le calage du roulement 422 permet de positionner latéralement l'axe 200 dans la portion tubulaire T. On remarquera que la présence de cette rondelle de calage 720 permet, suivant 30 sa largeur, de positionner convenablement et dans une direction latérale le pédalier vis-à-vis de la portion tubulaire T. Un pignon planétaire 600 est fixé sur le manchon 500 en faisant saillie à l'extérieur de la portion tubulaire T. Ce pignon planétaire 600 est destiné à coopérer avec le mécanisme M réducteur d'efforts. Le manchon 500 comporte pour cela une paroi tubulaire taraudée 540 qui prolonge, comme la collerette 530, la paroi cylindrique filetée 510, à l'extérieur de la portion tubulaire T. Le pignon planétaire 600 est constitué d'une paroi tubulaire filetée 610 qui est vissée dans la paroi tubulaire taraudée 540 du manchon 500 et qui est prolongée par une couronne 620 comportant une denture extérieure d'engrènement. On remarquera que le pignon planétaire 600 est creux et qu'il est traversé par la seconde partie d'entraînement 250 de l'axe 200 pour recevoir la manivelle 300b afin de l'y fixer. Le manchon 500 comporte encore, à la périphérie de la paroi tubulaire taraudée 540, un moyen de roulement 550 tel qu'un palier, constitué par exemple d'une bague fabriquée en Téflon � pouvant coopérer avec le mécanisme M réducteur d'efforts. Ce mécanisme M réducteur d'efforts est destiné à entraîner à rotation un ou plusieurs plateaux d'entraînement d'une chaîne de transmission R à la roue motrice du cycle à une vitesse supérieure à celle des manivelles. Les avantages d'un tel mécanisme réducteur d'efforts sont, en particulier, décrits dans le brevet EP-B 1-0 983 186. Il se compose de la manivelle 300b intégrant un support S sur lequel est monté au moins un plateau P, susceptible d'être monté libre à rotation autour du moyen de roulement 550, une pluralité de pignons satellites L également montés libres à rotation dans ladite manivelle en engrenant, d'une part, sur une denture intérieure au support S et, d'autre part, sur la denture extérieure du pignon planétaire 600. Grâce à la conception étagée de l'axe 200, on peut de la sorte empiler et assembler les différents composants sur l'axe 200. On peut également monter sur la seconde partie d'entraînement 250 de l'axe 200, un pignon planétaire 600 dont le diamètre de la denture extérieure est relativement faible pour accroître le rapport de multiplication du mécanisme réducteur d'efforts. L'assemblage du pédalier 100 se présente de la manière suivante. On monte l'axe creux 200 au travers de la manivelle conventionnelle 300a. On enfile, le cas échéant, la rondelle de calage intermédiaire 720 sur l'axe 200. On enfile le premier manchon 400 contenant le roulement 422 sur l'axe 200. On visse et l'on serre la bague filetée 700 pour caler convenablement le roulement 422 contre la rondelle 720 ou la manivelle 300a. On enfile l'axe 200 dans la portion tubulaire T du cadre. On visse le premier manchon 400 dans la portion tubulaire T. On visse le pignon planétaire 600 sur le second manchon 500 contenant le roulement à aiguilles 522, puis l'on visse ce manchon 500 sur la portion tubulaire T après l'avoir enfilé sur l'extrémité libre de l'axe 200. Le pédalier est monté sur le cycle. L'assemblage du mécanisme M réducteur d'efforts sur le pédalier 100 est réalisé par une simple opération d'enfilage du mécanisme pré-monté sur la seconde partie d'entraînement 250 de l'axe 200 qui fait saillie au travers du pignon planétaire 600, comme l'indique la flèche F à la Fig. 2, suivi du vissage de la vis V dans le taraudage 254 de l'axe 200. La Fig. 1 montre le mécanisme M réducteur d'efforts solidarisé sur le pédalier 100. Le montage du pédalier de l'invention est réalisé sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un boîtier d'adaptation. Son assemblage sur le cycle est simple à réaliser. Il convient particulièrement pour être associé à un mécanisme réducteur d'efforts. REVENDICATIONS 1) Pédalier (100) pour cycle, du type qui comprend un axe (200) destiné à recevoir respectivement sur ses deux extrémités, deux manivelles (300a, 300b), un manchon (400) incluant un moyen de roulement (422) à l'intérieur duquel peut tourillonner, une portion cylindrique (220) de l'axe (200), le manchon (400) étant destiné à être vissé dans une extrémité d'une portion tubulaire (T) du cadre (C) d'un cycle, caractérisé en ce que la portion cylindrique (220) de l'axe (200) est pourvue d'un filetage (222) pour coopérer avec une bague filetée (700) destinée à mettre en butée le moyen de roulement (422) contre une manivelle (300a) ou une rondelle de calage (720) intermédiaire. 2) Pédalier (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un second manchon (500) destiné à être vissé dans l'autre extrémité de la portion tubulaire (T) du cadre (C), ce second manchon (500) incluant un second moyen de roulement (522) à l'intérieur duquel peut tourillonner une seconde portion cylindrique (230) de l'axe (200). 3) Pédalier (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre de la seconde portion cylindrique (230) est plus faible que celui de la première portion cylindrique (220). 4) Pédalier (100) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte 20 un pignon planétaire (600), destiné à coopérer avec des pignons satellites (L) d'un mécanisme (M) réducteur d'efforts, le pignon planétaire (600) étant assemblé dans le second manchon (500) en faisant saillie. 5) Pédalier (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe (200) est creux. 25 6) Pédalier (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe (200) comporte une première partie d'entraînement (210) d'une manivelle conventionnelle (300a), comprenant des crantages (212) formés en protubérance d'une paroi cylindrique qui prolonge la première portion cylindrique (220) et qui sont destinés à coopérer avec des crantages complémentaires prévus dans 30 un alésage de ladite manivelle pour lier en rotation la manivelle (300a) avec l'axe (200), un épaulement (214) prolongeant cette paroi cylindrique pour servir de butée en translation à ladite manivelle à l'issue de son montage sur l'axe (200). 7) Pédalier (100) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'axe (200) comporte une seconde partie d'entraînement (250) d'une manivelle (300b) constitutive du mécanisme (M) réducteur d'efforts, comprenant des cannelures (252) formées en creux sur l'extrémité de la seconde portion cylindrique (230) et qui sont destinées à coopérer avec des cannelures complémentaires prévues dans un alésage de ladite manivelle pour lier en rotation ladite manivelle (300b) avec l'axe (200), un taraudage (254) étant réalisé dans l'extrémité libre de la seconde partie d'entraînement (250) pour recevoir une vis de fixation (V) de ladite manivelle (300b) sur l'axe (200). 8) Pédalier (100) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le second manchon (500) comprend une paroi cylindrique filetée (510) qui coopère avec un taraudage réalisé dans la portion tubulaire (T), cette paroi comportant intérieurement un logement (520) dans lequel est monté le second moyen de roulement (522), la paroi cylindrique filetée (510) étant prolongée, à l'extérieur de la portion tubulaire (T), par une paroi tubulaire taraudée (540) dans laquelle est vissée une paroi tubulaire filetée (610) prolongeant la couronne dentée (620) du pignon planétaire (600). 9) Pédalier (100) selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le second moyen de roulement (522) est constitué d'un roulement à aiguilles. 10) Pédalier (100) selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que le second manchon (500) comporte un moyen de serrage (530) pour confirmer son vissage à la clé dans la portion tubulaire (T). 11) Pédalier (100) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen de serrage est constitué d'une collerette (530) prolongeant la paroi cylindrique filetée (510) à l'extérieur de la portion tubulaire (T), la collerette étant pourvue de méplats permettant le serrage à la clé dudit manchon, la collerette (530) constituant également une butée au vissage dudit manchon dans la portion tubulaire (T). 12) Pédalier (100) selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le second manchon (500) comporte, à la périphérie de la paroi tubulaire taraudée (540), un moyen de roulement (550) pouvant coopérer avec un support (S) rotatif du mécanisme (M) réducteur d'efforts.