Brevet FR2947804A1 — publié le 20110114

PEDALE CYCLISTE DE SECURITE, NOTAMMENT POUR VTT L'invention est relative à une pédale cycliste de sécurité, notamment pour VTT, du genre de celles qui comprennent un corps monté rotatif autour d'un axe de pédale, et qui présentent deux faces avec, sur au moins une des deux faces de la pédale : - un organe d'accrochage avant, situé en avant de l'axe de la pédale, - et un organe d'accrochage arrière, situé en arrière de l'axe de la pédale, l'un au moins des organes d'accrochage avant ou arrière étant io mobile et susceptible d'être déplacé, contre l'action d'au moins un moyen de rappel élastique, suivant une direction sensiblement orthogonale à l'axe de la pédale pour s'écarter de l'autre organe d'accrochage, un moyen de butée étant prévu sur le corps pour maintenir l'organe mobile en position à l'encontre du rappel élastique, l'ensemble étant tel qu'un cycliste équipé d'une chaussure 15 munie sous la semelle d'une cale conjuguée de la pédale peut provoquer l'accrochage de la cale sur la pédale en exerçant une pression sur ladite pédale, tandis qu'il peut libérer la semelle de la pédale par un mouvement de torsion du pied, chaque organe d'accrochage mobile étant formé par un arceau et 20 étant monté pivotant relativement au corps de pédale. Des pédales de ce genre sont connues, notamment d'après FR 2 850 079, au nom de la même société déposante. Ces pédales donnent satisfaction et permettent un fonctionnement fiable et un accrochage rapide de la cale fixée sous une semelle de chaussure. 25 Il est souhaitable de faciliter davantage l'évacuation de la boue et le nettoyage de telles pédales. Il est souhaitable également d'en réduire le poids. L'invention a pour but, surtout, de fournir une pédale très aérée pour faciliter l'évacuation de la boue et le nettoyage. L'invention vise aussi à fournir une pédale légère, dont le nombre de pièces composantes est réduit. 30 Selon l'invention, une pédale du genre défini précédemment est caractérisée en ce que : le rappel élastique de l'organe d'accrochage mobile de chacune des faces est exercé par un moyen élastique de rappel qui s'étend transversalement à l'axe de la pédale, et dont une extrémité coopère avec 35 l'organe d'accrochage mobile d'une face et l'autre extrémité avec le corps à proximité de l'autre organe d'accrochage de la même face de la pédale. 2 Avantageusement, le moyen élastique de rappel est formé par au moins un élément de flexion dont la zone centrale et une des extrémités est en appui dans le corps de pédale. L'élément de flexion peut être formé par au moins une lame de flexion, en particulier en matériau composite. La lame de flexion peut être réalisée avec des fibres de verre ou des fibres de carbone liées par une résine et orientées orthogonalement à l'axe de la pédale. Cette lame peut avoir une forme rectangulaire dont la grande dimension est orthogonale à l'axe de la pédale. L' articulation de chaque organe d'accrochage est assurée par deux ~o axes élémentaires portés de chaque côté du corps de pédale mais espacés axialement, et chaque moyen de rappel élastique d'un organe d'accrochage mobile est situé à l'extérieur de l'espace compris entre les axes élémentaires, de sorte que la partie centrale des organes d'accrochage du corps de pédale est dégagée. 15 L'axe géométrique d'articulation de l'organe d'accrochage est parallèle à l'axe de la pédale. L'arceau constituant chaque organe d'accrochage est en forme générale de U renversé présentant deux branches orientées radialement reliées par une traverse centrale sensiblement parallèle à l'axe de la pédale. Cette 20 traverse peut être avantageusement en métal et constituée d'une pièce rapportée sur l'organe d'accroche. Un bossage d'évitement, propre à empêcher un accrochage non souhaité du bord avant d'une cale avec l'arceau arrière au moment du chaussage, est avantageusement intégré à l'arceau arrière. 25 Afin de limiter le nombre des pièces, l'arceau non mobile, situé habituellement à l'arrière, gagne à être intégré au corps de pédale. L'arceau mobile peut comporter, du côté extérieur, sur sa branche radiale, un logement borgne muni d'un pion cylindrique, en particulier métallique, pour coopérer avec l'extrémité du moyen de rappel élastique. 30 La lame de flexion appuie, à au moins une extrémité, sur ce pion cylindrique rotatif comportant plusieurs faces planes dont les distances radiales à l'axe géométrique du cylindre sont différentes, la rotation de ce pion permettant de modifier la précontrainte de la lame de flexion. Pour simplifier la construction de la pédale, l'élément de flexion d'une 35 face est soumis à une flexion en trois points situés alternativement d'un côté et de l'autre de la lame. 3 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'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins annexés, mais qui n'est nullement limitatif. Sur ces dessins : Fig. 1 est une vue de dessus d'une pédale cycliste selon l'invention. Fig. 2 est une vue de la pédale selon la flèche II de Fig. 1. Fig. 3 est une coupe schématique, suivant la ligne III-III de Fig.1, de la pédale avec les organes d'accrochage mobiles en position de repos. io Fig. 4 montre, semblablement à Fig. 3, la pédale avec l'organe d'accrochage mobile avant basculé. Fig. 5 est une coupe verticale simplifiée selon la ligne V-V de Fig. 1. Fig. 6 est une vue en perspective, depuis le haut et l'avant droit, de la pédale. 15 Fig. 7 est une vue en perspective sous un autre angle du corps de pédale équipé des deux paires d'axes de rotation des deux arceaux mobiles symétriques. Fig. 8 est une vue en perspective des deux arceaux mobiles équipés chacun d'un pion d'appui et de la lame de flexion. 20 En se reportant aux dessins, notamment à Fig. 1, on peut voir une pédale cycliste de sécurité P comportant un corps 1 monté rotatif autour d'un axe de pédale 2. Le corps de pédale comporte un fût central la comportant un logement intérieur pour recevoir l'axe 2 et, à chaque extrémité axiale du fût, une partie lb, l c, formant boîtier, s'étendant radialement de part et d'autre du fût la. 25 La pédale est préférentiellement une pédale double face, c'est-à-dire que chaque face est identique, la pédale étant symétrique par rapport à son axe géométrique de rotation X-X qui correspond à l'axe géométrique de l'axe 2. La pédale représentée sur les dessins est une pédale gauche. La pédale droite s'en déduit par symétrie relativement à un plan orthogonal à l'axe géométrique 30 de rotation. Les parties extrêmes du corps de pédale 1 sont limitées, vers l'avant, par une paroi 3b, 3c inclinée vers l'avant, présentant une pente prononcée relativement au plan moyen de la pédale. Le plan moyen passe par l'axe géométrique de rotation et est parallèle aux, et équidistant des, faces 35 supérieure et inférieure des parties lb, 1c du corps de la pédale. L'angle formé entre la paroi inclinée 3b, 3c et le plan moyen peut être de l'ordre de 20° à 40°. L'axe 2 fait saillie hors du fût la par une extrémité 4 qui comporte un filetage permettant de visser l'axe 2 à l'extrémité d'une manivelle non représentée. D'une part, l'axe 2 traverse, au voisinage de son centre, une bague de 4 glissement ou bien une douille à aiguilles 12 emmanchée dans un alésage du corps réalisé selon l'axe X-X, et d'autre part cet axe 2 est solidaire d'un roulement à billes 13 emmanché au niveau de son extrémité distale 2d (Fig.5). Les deux faces de la pédale étant symétriques par rapport à l'axe géométrique de rotation de la pédale, la description des éléments d'une face permettra de déduire immédiatement les éléments de l'autre face en substituant à la lettre a la lettre b à la suite des mêmes chiffres ou nombres de référence. La pédale comporte sur sa face supérieure, selon la représentation des dessins, un organe d'accrochage avant formé par un arceau 5a io sensiblement en forme de U renversé monté pivotant, relativement au corps 1 de la pédale. Cet arceau 5a comprend une traverse centrale 6a, parallèle à l'axe 2 de la pédale, et deux branches radiales 7a, 8a sensiblement orthogonales à l'axe géométrique de la pédale et comprises entre les faces internes des parties lb, 1c du corps 1. Les branches 7a, 8a encadrent une 15 ouverture 9. II en est de même pour les branches 7b, 8b. L'articulation de l'arceau 5a sur le corps 1 est réalisée avec deux axes élémentaires 10a, 11 a (Fig.7) alignés, mais séparés axialement de sorte que la partie centrale de la pédale correspondant à l'ouverture 9 de l'arceau 5a reste dégagée. Les axes 10a, 11 a sont supportés par des paliers prévus à 20 l'avant des parties lb, 1c, et font saillie suffisamment vers l'intérieur pour s'engager dans d'autres paliers D7, D8 (Fig.8) prévus dans les branches 7a, 8a de l'arceau 5a, sans déborder dans l'ouverture 9. Les axes 10a, 11 a sont situés au-dessous du plan moyen de la pédale passant par son axe géométrique de rotation. 25 La pédale comporte, sur la face supérieure, un organe d'accrochage arrière également constitué par un arceau 14a en forme de U renversé comportant une traverse 15a parallèle à l'axe de la pédale et deux branches radiales 16a, 17a (Fig.7) dirigées vers le plan moyen de la pédale. Cet arceau 14a est avantageusement intégré au corps de pédale 1 30 et fait bloc avec celui-ci. En outre, les branches radiales 16a et 17a peuvent être réunies par une surface inclinée 18a formant ainsi un bossage. Lors de la mise en place de cette chaussure, cette surface inclinée est propre à favoriser le glissement de la partie avant de la cale C fixée sous la semelle S de la chaussure (Fig.4), et à éviter un accrochage non souhaité du bord avant de la 35 cale avec la barre d'appui arrière 15a. La face inférieure de la pédale comporte des éléments semblables à ceux décrits précédemment et désignés par les mêmes chiffres de référence suivis de la lettre b au lieu de la lettre a, symétriques par rapport à l'axe géométrique de rotation de la pédale. Chaque arceau est ainsi monté pivotant par rapport au corps de pédale autour des axes élémentaires 10a, 11 a pour l'arceau 5a et autour des axes élémentaires 10b, 11 b pour l'arceau 5b. Lorsque la face inférieure de la pédale, selon l'illustration des dessins, devient face supérieure par une rotation de 180° de la pédale autour de son axe, on retrouve une configuration similaire. Les axes élémentaires d'articulation 10b-11b se trouvent décalés verticalement vers le bas par rapport au plan horizontal moyen de la pédale. L'organe d'accrochage avant constitué par l'arceau 5a est mobile et to peut être déplacé contre l'action d'un moyen de rappel élastique Ea, suivant une direction sensiblement orthogonale à l'axe de la pédale pour s'écarter de l'autre organe d'accrochage 14a, comme illustré sur Fig. 4. Afin d'assurer l'écartement idoine entre la traverse avant 6a et la traverse arrière 15a, un moyen de butée (24a et 25a) est présent sur le corps 1 15 pour maintenir l'organe mobile en position à l'encontre du rappel élastique Ea. L'ensemble est tel qu'un cycliste équipé d'une chaussure munie sous la semelle S (Fig.4) d'une cale C conjuguée de la pédale peut provoquer l'accrochage de la cale sur la pédale en exerçant une pression sur ladite pédale, tandis qu'il peut libérer la semelle de la pédale par un mouvement de 20 torsion du pied. Le, ou chaque, moyen de rappel élastique Ea, Eb s'étend transversalement à l'axe 2 de la pédale, de l'arceau d'accrochage mobile 5a d'une face, à l'arceau d'accrochage fixe 14a de la même face. Selon une réalisation particulièrement avantageuse, le moyen de 25 rappel élastique Ea est constitué par un élément de flexion, de préférence une lame de flexion 20a de forme rectangulaire, dont la grande dimension est sensiblement orthogonale à l'axe 2 de la pédale. Le point d'action 19a de la lame de flexion sur l'arceau 5a est situé au-dessus de l'axe géométrique d'articulation 10a-11a et la lame de flexion 30 exerce sur le point 19a une poussée qui a tendance à faire tourner l'arceau 5a dans un sens qui le rapproche du corps 1, à savoir le sens d'horloge autour de l'axe géométrique 10a-11 a selon Fig. 3. Cette poussée est exercée vers le haut selon Fig. 3, c'est-à-dire du côté opposé à l'axe 10a-11a. Bien que la lame, ou plaque, 20a soit une forme de réalisation 35 préférée, l'élément de flexion pourrait avoir une forme autre que celle d'une lame, par exemple être constitué d'une barre ou d'une tige. 6 La lame de flexion 20a est formée d'une ou plusieurs couches de matériau, en particulier de matériau composite, notamment constitué de fibres de verre et/ou de fibres de carbone liées par une résine et orientées orthogonalement à l'axe de la pédale. Plusieurs lames peuvent être superposées pour former le moyen Ea. Un pion métallique cylindrique 22a, d'axe parallèle à celui de la pédale, est ancré dans l'arceau 5a au niveau de la face interne du bras 7a. Le point d'action 19a correspond au point de contact entre le pion 22a et la lame 20a. io Le fût central la présente une zone de diamètre plus faible au niveau des lames de flexion 20a et 20b, cela forme une sorte de gorge le. La lame de flexion 20a est en appui sur la gorge le (Fig.7) aux points de contact 21a et 21b. Selon la figure 3, la lame 20a passe au-dessus de la gorge le et la lame symétrique 20b passe au-dessous de la gorge le. Cette disposition permet de 15 rapprocher les lames de flexion 20a et 20b de l'axe 2 et donc de rendre très compacte la pédale. L'extrémité supérieure de la lame 20a opposée au point de contact 19a est en appui sur le corps au niveau de la zone 23a située globalement sous la traverse 15a. 20 Ainsi, la lame 20a est immobilisée dans le corps 1 de pédale, sans y être bloquée, entre les points d'appui 21a et 23a. Le frottement des surfaces en contact assure le maintien en place de la lame 20a qui travaille en flexion sur trois points de contact : le premier point de contact 19a se fait avec le pion 22a ancré dans l'arceau 5a, alors que les deux autres points de contact 21a et 23a 25 se font avec le corps 1. Des butées 26a et 27a positionnées respectivement sur le corps 1 et sur l'arceau 5a permettent d'éviter l'éventualité d'un glissement excessif dans le sens longitudinal de la lame de flexion 20a. Ces butées 26a et 27a sont placées de telle façon qu'un léger jeu soit présent entre chaque extrémité de la lame 30 20a et la butée proche de cette extrémité afin que la lame de flexion 20a ne soit pas gênée lors de sa déformation élastique. Une variante de réalisation consiste à réunir les points des contacts 21a et 23a et à encastrer dans le corps 1 la lame de flexion 20a au niveau de son extrémité opposée au point de contact 19a. 35 Les moyens de rappel élastique Ea et Eb constitués respectivement par les lames de flexion 20a et 20b coopèrent avec les branches extérieures des arceaux mobiles 5a et 5b voisines de la partie lb. L'ouverture centrale 9 des arceaux mobiles est entièrement dégagée. La cale C, à fixer sous la semelle de chaussure, associée à la pédale, est avantageusement sensiblement rectangulaire voire carrée avec des rebords avant et arrière délimitant une gorge ou rainure pour l'accrochage. Une cale de ce type est décrite notamment dans FR 2 850 079 et EP 0 424 210. Les pions ou cylindres 22a et 22b peuvent être équipés, dans leur zone de contact avec les lames de flexion respectivement 20a et 20b, de plusieurs parties plates excentrées permettant un réglage de la précontrainte des lames 20a et 20b par réglage de la position angulaire des pions 22a et 22b autour de leur axe géométrique. lo Dans le cas où les arceaux mobiles 5a et 5b sont réalisés dans un matériau léger tel que le plastique par exemple, on peut imaginer protéger la traverse 6a (respectivement 6b) par un revêtement métallique, ou encore que l'arceau 5a (5b) soit métalloplastique c'est à dire que la traverse 6a (6b) soit métallique et que les branches 7a (7b) et 8a (8b) de l'arceau 5a (5b) soient 15 réalisées dans un matériau en plastique qui surmoule ladite traverse 6a (6b). Pareillement, à l'arrière, si le matériau du corps présente une faible résistance à l'usure pour que ses traverses 15a et 15b aient une longévité suffisante dans leur partie en contact avec les crochets de la cale C, les traverses 15a et 15b peuvent être métalliques et rapportées sur le corps en 20 aluminium ou en matériau composite. Pour accrocher la cale C à la pédale, le cycliste engage le rebord avant de la cale sous la traverse 6a de l'arceau avant mobile et exerce une pression sur la pédale provoquant le basculement de l'arceau avant dans le sens contraire d'horloge comme illustré sur la Fig. 4, à l'encontre du rappel 25 élastique exercé par la lame 20a. La partie arrière de la cale C peut alors descendre et être accrochée par la traverse arrière 15a, puis l'arceau avant est rappelé en position d'accrochage par la lame 20a. La pédale conforme à l'invention est légère en raison d'un nombre 30 réduit de pièces, grâce notamment au système de rappel élastique pouvant être en matériau composite. La diminution du nombre de pièces métalliques contribue également à la réduction du poids. La pédale est très aérée en raison de l'absence de pièces ou de matière dans la partie centrale de la pédale constituée par l'ouverture 9 de 35 chaque arceau, facilitant l'évacuation de la boue et le nettoyage de la pédale. La description a été effectuée avec l'organe d'accrochage avant mobile, mais il est possible de prévoir un organe d'accrochage arrière mobile, auquel cas l'organe d'accrochage avant pourrait être fixe voire mobile. REVENDICATIONS1. Pédale cycliste de sécurité, notamment pour VTT, comprenant un corps monté rotatif autour d'un axe de pédale, et qui présente deux faces avec, sur au 5 moins une des deux faces de la pédale : - un organe d'accrochage avant, situé en avant de l'axe de la pédale, - et un organe d'accrochage arrière, situé en arrière de l'axe de la pédale, l'un au moins des organes d'accrochage avant ou arrière étant ~o mobile et susceptible d'être déplacé, contre l'action d'au moins un moyen de rappel élastique, suivant une direction sensiblement orthogonale à l'axe de la pédale pour s'écarter de l'autre organe d'accrochage, un moyen de butée étant prévu sur le corps pour maintenir l'organe mobile en position à l'encontre du rappel élastique, l'ensemble étant tel qu'un cycliste équipé d'une chaussure 15 munie sous la semelle d'une cale conjuguée de la pédale peut provoquer l'accrochage de la cale sur la pédale en exerçant une pression sur ladite pédale, tandis qu'il peut libérer la semelle de la pédale par un mouvement de torsion du pied, chaque organe d'accrochage mobile étant monté pivotant relativement au corps de pédale, caractérisée en ce que 20 le moyen de rappel élastique (Ea) de l'organe d'accroche mobile (5a) s'étend transversalement à l'axe (2) de la pédale et de part et d'autre de celui-ci et dont une extrémité coopère avec l'organe d'accrochage mobile (5a) d'une face, 25 et l'autre extrémité coopère avec le corps de pédale (1) équipé de l'autre organe d'accrochage (14a) de la même face de la pédale. 2. Pédale selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen élastique de rappel (Ea) est formé par au moins un élément de flexion (20a) dont la zone 30 centrale est en appui sur le corps (1) de pédale. 3. Pédale selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'extrémité de l'élément de flexion (20a) qui est opposée à l'organe d'accroche mobile (5a) est en appui sur le corps (1) de pédale. 35 35 9 4. Pédale selon les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que l'élément de flexion (20a) est soumis à une flexion en trois points situés alternativement d'un côté et de l'autre de cet élément de flexion, s le premier point étant la zone de contact (19a) entre l'extrémité supérieure de l'élément de flexion (20a) et l'organe d'accroche mobile (5a), le second point étant la zone de contact (21a) entre la partie inférieure médiane de l'élément de flexion (20a) et la zone centrale du corps (1), le troisième point étant la zone de contact (23a) entre l'autre extrémité ~o supérieure de l'élément de flexion (20a) et la partie du corps (1) située sous l'autre organe d'accroche. 5. Pédale selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que l'élément de flexion est formé par au moins une lame de flexion (20a), en particulier en 15 matériau composite. 6. Pédale selon la revendication 5, caractérisée en ce que la lame de flexion (20a) est réalisée avec des fibres de verre ou des fibres de carbone liées par une résine et orientées orthogonalement à l'axe (2) de la pédale. 7. Pédale selon la revendication 2 et disposant de deux faces chacune équipée d'organes d'accroche, caractérisée en ce que le corps (1) de pédale dans sa zone centrale présente une rainure ou une gorge (le) de faible diamètre où sont en appui symétriquement les éléments de flexion (Ea et Eb). 25 8. Pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arceau constituant chaque organe d'accrochage mobile (5a et 5b) présente une forme générale de U renversé avec deux branches (7a,8a ;7b,8b) orientées radialement, reliées par une traverse centrale (6a et 6b) sensiblement 30 parallèle à l'axe de la pédale. 9. Pédale selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'axe géométrique d'articulation (10a,11 a ;10b,11 b) de l'organe d'accrochage est parallèle à l'axe de la pédale. 10. Pédale selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce qu'un bossage d'évitement (18a, 18b), propre à empêcher un accrochage non souhaité du bord avant d'une cale avec l'arceau arrière au moment du chaussage, est intégré à l'arceau. 20 2947804 io 11. Pédale selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arceau mobile (5a,5b) comporte dans un logement borgne, sur sa branche radiale du côté extérieur, un pion cylindrique (22a, 22b), en particulier métallique, pour coopérer avec l'extrémité du moyen de rappel élastique. 12. Pédale selon la revendication 11, caractérisée en ce que le pion cylindrique (22a, 22b) est équipé, dans sa zone de contact avec la lame (20a, 20b), de plusieurs parties plates excentrées permettant un réglage de la précontrainte de ~o la lame (22a, 22b) par réglage de la position angulaire des pions (22a, 22b) autour de leur axe géométrique. 13. Pédale selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de rappel élastique (Ea) est formé par au moins un élément de flexion encastré dans le 15 corps 1 au niveau de son extrémité opposée à celle qui coopère avec l'organe d'accroche mobile (5a). 14. Pédale selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'articulation de chaque organe d'accrochage mobile (5a, 5b) est assurée par 20 deux axes élémentaires (10a, 11a ; 10b, 11b) portés de chaque côté du corps de pédale mais espacés axialement, chaque moyen de rappel élastique (Ea, Eb) d'un organe d'accrochage mobile étant situé à l'extérieur de l'espace compris entre les axes élémentaires, de sorte que la partie centrale (9) des organes d'accrochage (5a, 5b) du corps de pédale est dégagée. 25