Brevet FR2959983A1 — publié le 20111118

La présente invention concerne un plateau pour un pédalier de vélo, un pédalier de vélo comportant un tel plateau, ainsi qu'un vélo comportant un tel pédalier. Le document FR-A-93/05460 présente un plateau de pédalier qui est composé de deux arcs de cercles identiques qui se coupent. Un tel plateau n'est pas optimisé afin d'obtenir le meilleur rendement possible. Un objet de la présente invention est de proposer un plateau de pédalier qui soit optimisé et permette d'obtenir un pédalage souple et confortable. A cet effet, est proposé un plateau pour un pédalier de vélo composé de deux arcs de cercles identiques qui se coupent et qui s'étendent chacun sur un angle qui est compris entre 120° et 160°. Avantageusement, ledit angle est compris entre 130° et 150°. Avantageusement, ledit angle est égal à 140°. L'invention propose également un pédalier de vélo comportant un plateau selon l'une des variantes précédentes et une paire de manivelles fixée audit plateau. Avantageusement, chaque manivelle est positionnée selon un angle compris entre 90° et 126° par rapport au plus grand axe du plateau. Avantageusement, chaque manivelle est positionnée selon un angle de 108° par rapport au plus grand axe du plateau. L'invention propose également un vélo comportant un pédalier selon l'une des variantes précédentes. 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 : les Figs. 1 à 11 représentent des plateaux selon l'invention pour des pédaliers de vélo, les Figs. 12 à 16 représentent des pédaliers selon l'invention, et les Figs. 17a à 17g montrent un cycle de pédalage pour un vélo selon l'invention. La Fig. 1 montre un plateau de pédalier 100 ayant 48 dents et qui est composé de deux arcs de cercles 110 et 112 identiques qui s'étendent chacun sur 160°. La Fig. 3 montre un pédalier 300 à 48 dents pour un vélo de route ayant un axe de l l0mm. La Fig. 4 montre un plateau 400 à 48 dents pour un vélo de route ayant un axe de 130mm. La Fig. 5 montre un plateau 500 à 36 dents pour un vélo de route ayant un axe de l l0mm. La Fig. 6 montre un plateau 600 à 44 dents pour un VTT ayant un axe de l 04mm. Pour les Figs. 3 à 6, les plateaux présentés sont composés de deux arcs de cercles identiques qui s'étendent chacun sur 160°. Comme on le voit sur la Fig. 1, chaque dent 102 du plateau 100 tourne sur un cercle 104 ayant un rayon particulier selon la position de la dent 102. Pour les dents qui sont en haut sur les Figs., le rayon est le plus grand (cercle référencé 106). En progressant à partir du haut, le rayon diminue jusqu'aux dents qui sont à 90°, le rayon est alors le plus petit (cercle référencé 108), puis il s'agrandit vers les dents qui sont en bas. Pour les Figs. 1 et 3 à 6, il y a une variation de 19,18% entre le plus petit rayon (108) et le plus grand rayon (106). La Fig. 2 montre un plateau 200 de pédalier ayant 46 dents et qui est composé de deux arcs de cercles identiques 202 et 204 qui s'étendent chacun sur 140°. La Fig. 7 montre un plateau 700 à 50 dents pour un vélo de route ayant un axe de l l0mm. La Fig. 8 montre un plateau 800 à 46 dents pour un vélo de route ayant un axe 20 de 130mm. La Fig. 9 montre un plateau 900 à 46 dents pour un vélo de route ayant un axe de l l0mm. La Fig. 10 montre un plateau 1000 à 30 dents pour un axe de 74mm. Pour les Fig. 7 à 10, les plateaux présentés sont composés de deux arcs de 25 cercles identiques qui s'étendent chacun sur 140°. Pour les Figs. 2 et 7 à 10, il y a une variation de 42,8% entre le plus petit rayon et le plus grand rayon. La Fig. 11 montre un plateau 1100 de 50 dents pour un axe de l l0mm qui est composé de deux arcs de cercles identiques qui s'étendent chacun sur 120°. 30 Un plateau qui est ainsi composé de deux arcs de cercles identiques qui s'étendent chacun sur un angle qui est compris entre 120° et 160°, de préférence entre 130° et 150°, permet d'obtenir une meilleure efficacité. Un tel plateau utilisé dans le cas d'un pédalier de vélo avec une chaîne permet d'utiliser plus rationnellement la force irrégulière donnée aux manivelles par le cycliste. Ainsi tout en ayant une vitesse de rotation variable pour chaque dent du plateau, on obtient une vitesse constante pour la chaîne de vélo ainsi entraînée. La meilleure efficacité est obtenue pour un plateau qui est composé de deux arcs de cercles identiques qui s'étendent chacun sur un angle de 140°. En d'autres termes, le plateau selon l'invention permet de transformer le mouvement linéaire à vitesse constante de la chaîne de vélo en mouvement circulaire à vitesse variable suivant l'utilisation d'un rayon différent par dent à chaque quart de tour du cycle de rotation des manivelles. La Fig. 2 montre également que chaque dent, sur chaque 1/4 de tour, tourne autour de l'axe du plateau sur un rayon différent, modifiant ainsi régulièrement la vitesse constante de la circonférence en un mouvement circulaire à vitesse variable que l'on visualise sur le cercle extérieur représentant le parcours des manivelles. Ainsi la vitesse linéaire de chaque dent et donc de la chaîne est constante mais du fait de la variation régulière du rayon du plateau, la vitesse angulaire de chaque dent est différente. Et ainsi la vitesse angulaire des manivelles varie. La variation angulaire entre chaque dent du plateau pour faire avancer un maillon de la chaîne est régulière. Lorsque l'on mesure cette variation angulaire sur la circonférence décrite par les manivelles et qu'on la ramène en millimètres, cela donne sur un quart de tour, pour un plateau de 46 dents réalisé avec des arcs de 140° : 18 mm/ 19 / 20 / 21 / 22 / 23 / 24 / 25 / 26 / 27 / 28 /en progression régulière de vitesse de rotation, pour ralentir ensuite de 28 / 27 / 26 / 25 / 24 / 23/22/21 /20/19/18. Toutes poulies, roues, engrenages constitués de deux arcs de cercle tournant autour de l'axe de leurs cordes, ayant une vitesse constante à leur circonférence, ont une vitesse de rotation variable, égale à la variation progressive et régulière de longueur des rayons utilisés. Les Figs. 12 à 16 montrent des pédaliers selon l'invention. Chaque pédalier comprend un plateau tel que décrit précédemment et une paire de manivelles qui sont fixées par l'une de leurs extrémités audit plateau et dont l'autre extrémité porte une pédale. Sur les Figs., seule une des manivelles est représentée. Les Figs. 12 et 13 montrent un pédalier 1200, respectivement 1300, qui comporte un plateau 1202, respectivement 1302, avec une manivelle 1204, respectivement 1304, sur le plateau 1202, respectivement 1302, correspondant. Dans les Figs. 12 et 13, la manivelle 1204, 1304 est positionnée à 90° par rapport au plus grand axe du plateau 1202, 1302. La manivelle peut également être placée à 126° par rapport au plus grand axe du plateau. Mais la meilleure position est celle dans laquelle la manivelle est placée à 108° par rapport au plus grand axe du plateau. Cette position optimale est représentée sur les Figs. 14 à 16. Cet angle peut néanmoins varier de plus ou moins 15° tout en assurant une bonne position. Les Figs. 14 et 15 montrent un pédalier 1400, respectivement 1500, qui l0 comporte un plateau 1402, respectivement 1502, avec une manivelle 1404, respectivement 1504, sur le plateau 1402, respectivement 1402, correspondant. Sur les Figs. 12 et 14, les vis de fixation des manivelles sont de part et d'autre. Sur les Figs. 13 et 15, il y a une vis de fixation derrière la manivelle. De la même manière, la Fig. 16 montre un pédalier 1600 qui comporte un 15 plateau 1602 avec une manivelle 1604 sur le plateau 1602. Ces plateaux vont révolutionner le monde du cyclisme mais aussi avoir un impact écologique certain en incitant plus de gens à utiliser la bicyclette facilement pour leurs déplacements. Les Figs. 17a à 17g montrent les séquences du cycle de pédalage sur un tour de 20 manivelles afin de visualiser les variations de rayons utilisés. La Fig. 17a correspond au point mort et au rayon le plus petit. Les Figs. 17b et 17c montrent l'augmentation régulière du rayon. La Fig. 17d montre la position au rayon le plus grand. Les Figs. 17e et 17f montrent la diminution régulière du rayon. 25 La Fig. 17g correspond au point mort et au rayon le plus petit. La variation de vitesse de rotation des manivelles se fait régulièrement du plus petit au plus grand rayon, ce qui permet d'enrouler au mieux pour un pédalage souple et efficace. Les plateaux sont réalisés en alliage d'aluminium de référence 7075 T6 ou 30 similaire, d'épaisseur 2, 3, 4 ou 5 mm, l'entraxe des dents est de 12,7 mm pour recevoir les chaînes du commerce. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. REVENDICATIONS1) Plateau (100, 200) pour un pédalier de vélo composé de deux arcs de cercles identiques (108, 110, 202, 204) qui se coupent et qui s'étendent chacun sur un angle 5 qui est compris entre 120° et 160°. 2) Plateau (100, 200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit angle est compris entre 130° et 150°. 3) Plateau (200) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit angle est égal à 140°. 10 4) Pédalier (1200, 1400) de vélo comportant un plateau (1202, 1402) selon l'une des revendications précédentes et une paire de manivelles (1204, 1404) fixée audit plateau (1202, 1402). 5) Pédalier (1200, 1400) selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque manivelle (1204, 1404) est positionnée selon un angle compris entre 90° et 126° par 15 rapport au plus grand axe du plateau (1202, 1402). 6) Pédalier (1400) selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque manivelle (1404) est positionnée selon un angle de 108° par rapport au plus grand axe du plateau (1402). 7) Vélo comportant un pédalier selon l'une des revendications 4 à 6.