Brevet FR2999485A1 — publié le 20140620

Description La présente invention concerne un dispositif permettant de déplacer par commande manuelle, horizontalement longitudinalement en avant et en amère et verticalement diagonalement vers le haut et vers le bas, une selle de vélo en différentes positions fixes et précises en vue de travailler de manière optimale avec différents groupes de muscles des jambes à solliciter suivant le degré de fatigue et le type de déclivité du terrain et des efforts plus ou moins intenses à fournir. Et ceci tout en restant assis avec la même position fixe des fessiers sur la selle; et en l'occurrence sur des selles orthopédiques sans « bec » qui nécessitent une position précise d'assise sur la selle et donc qui ne permettraient pas de déplacements de fessiers en avant ou arrière sur la selle suffisants pour travailler avec les différents groupes de muscles avant et arrière des cuisses et des jambes comme sur les selles à « bec » actuelles. Ce dispositif diminuerait, par la possibilité d'utiliser des selles orthopédiques sans « bec » avec la même efficacité voire supérieure que celle des selles avec « bec », les problèmes de maladies professionnelles des cyclistes (Engourdissement, impuissance sexuelle, stérilité, hypertrophie des grandes lèvres, pathologies de la prostate...). Actuellement : Le support de selle (2) (figure 1) du vélo est immobilisé en position fixe par rapport au cintre en position horizontale longitudinale par un système à pincement vissé (1) et par rapport à l'axe du pédalier en position verticale diagonale par un collier de serrage vissé ou serré par levier à came (3); et seule l'étendue de la selle avec notamment son « bec » (4) autorise un déplacement suffisant des fessiers en différentes positions pour faire travailler les différents groupes de muscles en fonction de la fatigue et de la déclivité de la route lors d'une utilisation du vélo. Avec le dispositif du brevet d'invention : La selle du vélo (1) (figure 2) est solidaire de son support de fixation (2) (Par exemple 2 tiges cylindriques longitudinales parallèles flexibles). Le chariot (4) est solidaire de la tige de selle (3). Le support de selle (2) et donc la selle (1) peut coulisser longitudinalement horizontalement dans le plan du cadre du vélo par rapport au chariot (4) (Par exemple les 2 tiges cylindriques longitudinales parallèles flexibles du support de fixation (2) dans des trous cylindriques du chariot (4)) mais est immobilisé en différentes positions successives séparées entre elles de un à quelques centimètres (essentiellement positions de route plane, de montée et de descente). Le mécanisme d'immobilisation de déplacement longitudinal horizontal à commande manuelle doit être suffisamment rigide pour permettre une tenue de la selle dans une position horizontale donnée équivalente à celle du dispositif actuel vissé en position fixe. La selle de vélo (1) (figure 3) est solidaire, via le système de déplacement et d'immobilisation horizontal ci avant, de la tige de selle (5) qui est susceptible de coulisser verticalement diagonalement de haut en bas et de bas en haut dans le tube de selle (6) du cadre mais est immobilisée en différentes positions fixes successives séparées entre elles de un à quelques centimètres (essentiellement positions de 1 route plane, de montée et de descente). Le mécanisme d'immobilisation de déplacement vertical diagonal à commande manuelle doit être suffisamment rigide pour permettre une tenue de la selle dans une position verticale donnée équivalente à celle du dispositif actuel vissé en position fixe. D'où le dispositif du brevet comporte les 2 mécanismes de déplacement et d'immobilisation horizontaux et verticaux de la selle qui sont décrits ci-après. Le principe du mécanisme de commande de déplacement de la selle en différentes positions horizontales est le suivant : Les éléments de support de selle (2) (figure 2) longitudinaux (Par exemple les tiges parallèles) coulissent de manière précise et fluide dans les éléments de guidage (par exemple des trous cylindriques) d'un chariot (4) solidaire du sommet de la tige de selle (3). Le support de selle (2) (et donc la selle (1)) est déplacé vers l'avant ou l'arrière par une force horizontale bi directionnelle (Par exemple par un trou taraudé (7) solidaire du support de selle (2) poussé ou tiré par une vis sans fin (5) entraînée par un servomoteur ou un moteur pas à pas (6) solidaire du chariot (4)). Le principe du mécanisme d'immobilisation de déplacement de la selle en différentes positions horizontales pourrait être basé sur un mécanisme de freinage par pincement (Par exemple les tiges cylindriques (11) (figure 2 bis) du support de selle sont pincées entre les demi trous cylindriques(12) d'un chariot en 2 parties symétriques verticalement (14) comprimées ou pas entre 2 flasques (13) par un axe vertical (15) comportant un circlip (9) à une extrémité et terminé à l'autre par un levier à came (8) actionnée par un relais à 2 états (10) flasques compressés ou pas). Le principe du mécanisme de commande de déplacement de la selle en différentes positions verticales est le suivant : L'élément tige de selle (5) (figure 3) supportant la selle (1) via le chariot (15) et le support de selle (2) coulisse de manière précise et fluide dans l'élément de guidage tube de selle (6) du cadre du vélo (8). Le support de selle (2) (et donc la selle (1)), par l'intermédiaire du chariot (15) et de la tige de selle (5), est déplacé vers le haut ou le bas par une force verticale bi directionnelle (Par exemple par une bague avec un trou taraudé (11) solidaire de la tige de selle (5) poussée ou tirée par une vis sans fin (3) entraînée par un servomoteur ou un moteur pas à pas (10) solidaire du tube de selle (6)). Le poids du cycliste est équilibré quand à lui par une force de compensation verticale diagonale (par exemple par une capsule pneumatique (7) plus ou moins pressurisée et donc l'ajustement au poids du cycliste est réalisé par une valve de regonflage ou dégonflage (4) ou par un ressort de compression (12) (figure 3 bis) dont l'ajustement au poids serait réalisé par un système de réglage de pré-compression avec tige filetée (14) et cale mobile (13). Ces systèmes de compensation du poids agissent en expansion en éloignant la tige de selle (5) du tube de selle (6) en poussant sur les 2 cales (9) solidaires respectivement de ces 2 derniers. 2 Le principe du mécanisme d'immobilisation de déplacement de la selle en différentes positions verticales pourrait être basé sur un mécanisme de blocage de la tige de selle (4) (figure 1 bis) dans le tube de selle (5) (Par exemple réalisé par un collier de serrage (7) comprimé par une tige de serrage (9) comportant un circlip (10) à une extrémité et à l'autre un levier à came (9) actionné par un relais à 2 états (8) collier serré ou pas). L'illustration des mécanismes de déplacement et d'immobilisation horizontal et vertical ci avant se situe mécaniquement dans la continuité des selles (1) (figure 2), supports de selle (2), chariots (4), tiges de selle (5) (figure 3) et tubes de selle (6) actuels; aux exceptions près qu'il faudrait améliorer les coulissements du support de selle (2) (figure 2) par rapport au chariot (4) et de la tige de selle (5) (figure 3) dans le tube de selle (6). Le dispositif du brevet permet de déplacer horizontalement et verticalement la selle en différentes positions séparées de un à quelques centimètres avec un ensemble de forces qui pourraient être fournies par des moteurs horizontaux et verticaux, et des capsules à pressurisation ajustable ou des ressorts de compression pré compressés pour compenser le poids du cycliste. A ce propos dans d'autres variantes, le moteur vertical (10) (figure 3) pourrait être placé dans le tube de selle (6) comportant alors des fenêtres d'aération pour le refroidissement ou être couplés par deux et positionnés symétriquement par rapport au tube de selle (6). Enfin, le dispositif du brevet réalise la commande manuelle des déplacements et immobilisations de la selle en différentes positions horizontales et verticales variant de plusieurs centimètres autour de la position standard de réglage actuel de la selle. En effet, un système de commande électrique par mini manette (1) (figure 7) (Par exemple un joystick) avec 4 directions angulaires principales avant, arrière, haut et bas et éventuellement deux boutons (2) de fonctions mémoriser et effacer et un commutateur (3) avec deux sélections apprentissage et pilotage) placé au niveau du guidon, de la potence ou autre commanderait la selle en différentes positions horizontales et verticales lors de la phase d'apprentissage (commutateur (3) sélection 1) des positions en terrain plat, montant ou descendant; et ceci pour un cycliste et un vélo donné. Eventuellement, ces positions pourraient être mémorisées (boutons (2) fonction 1) dans une mémoire électronique (Par exemple mémoire reprogrammable) pilotée par une unité logique (Par exemple un processeur). Puis, la mini manette (1) (figure 7) pourrait être commutée en levier de vitesse (commutateur (3) sélection 2) dont chaque inclinaison principale (Par exemple les 4 angles et les 4 médianes pour 8 vitesses) appellerait automatiquement un des couples de positions horizontales et verticales correspondant à une déclivité de la route et mémorisés en phase d'apprentissage. Pour de nouveaux réglages, quand les conditions d'utilisation du vélo se modifient de manière significative, il suffirait d'effacer (bouton (2) fonction 2) les positions mémorisées et de recommencer la mémorisation des différentes positions d'apprentissage pour les utiliser ensuite comme vitesses en phase de pilotage du vélo. La mini manette de commande manuelle commanderait les moteurs de déplacements soit via une liaison filaire (Par exemple dans le cas de moteurs pas à pas) ou une liaison radio ou infra rouge (Par exemple dans le cas de servo moteurs). 3 En phase d'apprentissage, les tendances globales des directions de déplacements horizontaux et verticaux de la selle pour une meilleure efficacité de pédalage suivant la déclivité du terrain seraient les suivantes : Pour une utilisation du vélo sur route plane voici quelle pourrait être la tendance de déplacements horizontal et vertical du siège pour une meilleure efficacité de pédalage (voir figure 4) : - Le réglage de la position verticale du siège pourrait être standard telle quelle est réglée à ce jour soit assis avec le talon au niveau du pédalier en position basse, ou soit en mesurant la hauteur de l'entre jambe et en la multipliant par un coefficient fixe pour la distance entre l'axe du pédalier et le sommet de la selle. - Le réglage de la position horizontale pourrait également se faire de manière standard telle quelle est réglée à ce jour pour la distance entre la selle et le cintre avec les mains proche des poignées de frein, le buste plié naturellement vers l'avant et les bras cassés à partir du recul de la selle en position correctement assis, cales enclenchées et pieds et manivelles à l'horizontale. Le centre de gravité du cycliste en A devrait alors se trouver à la verticale de l'axe du pédalier. Pour une utilisation du vélo avec route à pente montante voici quelle pourrait être la tendance des déplacements horizontal et vertical du siège pour une meilleure efficacité de pédalage (voir figure 5) : - Le cycliste devrait légèrement déplacer son poids vers l'avant pour recentrer le centre de gravité sur l'axe du pédalier. Mais en même temps il devrait pouvoir travailler avec les jambes un peu plus en élongation pour moins fatiguer ses muscles avec un effort plus intense. D'où le siège devrait être en même temps relevé par rapport à la position de route plane. Le centre de gravité du cycliste aurait tendance à se déplacer de A en B par déplacement horizontal et vertical du siège pour se trouver à la verticale de l'axe du pédalier. Pour une utilisation du vélo avec route à pente descendante voici quelle pourrait être la tendance des déplacements horizontal et vertical du siège pour une meilleure efficacité de pédalage (voir figure 6) : - Le cycliste devrait légèrement déplacer son poids vers l'arrière pour recentrer le centre de gravité sur l'axe du pédalier. Mais en même temps il devrait pouvoir travailler avec les jambes un peu plus en flexion pour moins fatiguer ses muscles avec un effort moins intense et un pédalage plus rapide. D'où le siège devrait en même temps être baissé par rapport à la position de route plane. 4 Le centre de gravité du cycliste aurait tendance à se déplacer de A en B par déplacement horizontal et vertical du siège pour se trouver à la verticale de l'axe du pédalier. Bien sûr ces tendances de déplacements ne sont données qu'à titre indicatif. En effet, suivant la déclivité de la route, la morphologie des cyclistes, leur état de fatigue et leur développement musculaire ainsi que de la construction de chaque vélo les tendances de déplacements des positons de selles peuvent être très variables et se modifier dans le temps. Aussi ce n'est qu'après une phase d'apprentissage du cycliste en conditions réelles que l'on pourra déterminer les couples de déplacements horizontaux et verticaux des différentes positions à utiliser suivant les différentes déclivités du terrain. En outre, pour parfaire la position horizontale de la selle, un réglage d'ajustement pourrait-être réalisé par un ensemble d'éléments de déplacement en rotation du support de chariot (Par exemple un servomoteur radiocommandé ou un moteur pas à pas à commande bifilaire (3) fixé sur le tube de selle (4) nanti d'un ensemble d'engrenages avec réducteur (2) solidaires du chariot de selle (5) (figure 8)). Un élément de commande manuelle à portée de main (Par exemple un mini joystick sur le guidon ou les « cocottes » de frein) réalise la commande de rotation du chariot de selle (5) de quelques degrés dans les sens horaire et inverse autour de l'axe de position horizontale de la tête de selle (1) (figure 8). Contraintes : Fonctionnelles : Les positionnements horizontal et vertical de la selle (1) (figure 2 et 3) doivent rester suffisamment rigides et précis malgré les réactions des fessiers. Cela suppose des mécanismes d'immobilisation suffisamment fermes du support de selle (2) (figure2) par rapport au chariot (4) et de la tige de selle (5) (figure 3) par rapport au tube de selle (6). Les moteurs horizontaux et verticaux ne peuvent être actionnés qu'après avoir libéré leurs systèmes d'immobilisation respectifs; et en outre un mini capteur de sécurité (Par exemple un mini capteur de pression (16) (figure 3) sous la selle (1) ou un mini capteur de position (17) sur la tige de selle (5) ou le tube de selle (6)) empêcherait toute mise en route du moteur vertical tant que la force de décompression du ressort (12) (figure 3 bis) ou de la capsule pressurisée (7) (figure 3) n'est pas compensée par le poids du cycliste sur la selle (1) pour éviter toute détérioration. Technologiques : Les forces de déplacement du siège horizontalement longitudinalement ou verticalement diagonalement doivent être suffisantes pour un déplacement rapide et précis de la selle, ce qui suppose des « mini moteurs » avec un couple important bien qu'alimentés par une batterie miniature légère et portable; d'où des composants batterie et « mini moteurs » performants en nouvelles technologies (entre autres en économie d'énergie, robustesse, poids et niveau de bruit) ; et en cas de dépassement du seuil de charge minimale de la batterie pour pouvoir continuer à5 déplacer la selle, celle-ci est ramenée en position standard et immobilisée jusqu'à une recharge suffisante. La commande manuelle de déplacements horizontal et vertical en phase d'apprentissage par mini manette exigerait d'être proportionnelle à l'angle du levier si on veut l'utiliser pour déplacer facilement la selle dans des positions horizontales et verticales précises; là encore les éléments mini manette et éventuellement mémoire reprogrammables et unités logiques doivent être performants en nouvelles technologies (entre autres en économie d'énergie, poids, fiabilité et niveau de bruit). Esthétiques et résistance à la pénétration dans l'air: La selle (1) (figure 2) doit conserver son élégance et intégrer harmonieusement la présence du mécanisme de déplacement horizontal par un design « d'habillage » et « d'enrobage » approprié autorisant une aération et une insonorisation suffisantes. De même la tige de selle (5) (figure 3) et le tube de selle (6) doivent intégrer harmonieusement le mécanisme de déplacement vertical par un design « d'habillage » et « d'enrobage » approprié autorisant une aération et une insonorisation suffisantes. 6 REVENDICATIONS. 1) Dispositif pour déplacer les selles de vélos (1) (figures 2 et 3) horizontalement longitudinalement en avant et en arrière et verticalement en haut et en bas dans le plan du cadre du vélo de manière conjuguée en différentes positions fixes séparées de quelques centimètres suivant les différente pentes de la route caractérisé en ce que les déplacements sont pilotés proportionnellement par une nouvelle commande manuelle double unique (1) (figure 7) placée à portée de la main et qu'il comporte un nouveau chariot de selle (4) (figure 2) dans lequel coulissent horizontalement avec fluidité un nouveau support de selle (2) solidaire d'une nouvelle tige de selle (5) (figure 3) qui coulisse verticalement dans le tube de selle (6) du cadre avec un nouveau mécanisme de compensation du poids du cycliste (7) et également caractérisé par le fait que les principaux couples de positions horizontales et verticales correspondant aux différentes pentes de la route (plane, montante et descendante) sont mémorisés et sont rappelés directement à l'aide de la commande manuelle double unique (1) (figure 7) utilisée en levier de vitesse et caractérisé enfin par le fait que le nouveau chariot de selle (figure 8) est piloté en rotation de quelques degrés d'angle autour de la position horizontale de la selle (1) dans le plan du cadre du vélo à l'aide d'une nouvelle commande manuelle simple unique placée également à portée de la main du cycliste. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le nouveau support de selle (2) (figure 2) et donc la selle (1) sont mis en mouvement horizontalement longitudinalement par un nouvel élément force bi directionnelle en coulissement fluide en avant et en arrière dans le chariot de selle (4) et verrouillés en position horizontale par un nouvel élément force d'immobilisation (8 et 10) (figure 2 bis) de manière aussi rigide que pour les selles vissées actuelles; le déverrouillage ou le verrouillage de l'élément force d'immobilisation s'effectue suite à la détection de la mise en route ou l'arrêt de l'élément force de mise en mouvement horizontal par un nouvel élément capteur. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le nouvel élément de tige de selle (5) (figure 3) et donc la selle (1) sont mis en mouvement verticalement diagonalement par un nouvel élément force bi directionnel en coulissement fluide vers le haut et vers le bas dans le tube de selle (6) du cadre et verrouillés en position verticale par un nouvel élément force d'immobilisation (8 et 9) (figures 1 bis) de manière aussi rigide que pour les selles vissées actuelles; le déverrouillage ou le verrouillage de l'élément force d'immobilisation s'effectue suite à la détection de la mise en route ou l'arrêt de l'élément force de mise en mouvement vertical par un nouvel élément capteur. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'un nouveau mécanisme de compensation réglable (figure 3 bis) neutralise le poids réel du cycliste sur la selle (1) (figure 3) en déplacement vertical diagonal et protège l'élément force vertical par un nouveau élément capteur (16 ou 17) qui détecte la présence du poids du cycliste sur la selle du vélo (1) avant d'autoriser la mise en mouvement verticale. 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les différents couples de positions horizontales et verticales, nouveaux par rapport à celui de la position standard unique actuelle, optimisent le centre de gravité du cycliste et du vélo (de A en B) (figures 4, 5 et 6) de manière à obtenir la meilleure efficacité de pédalage en fonction de la pente de la route, des caractéristiques morphologiques (taille, poids, musculature, anatomie...) et de l'état de fatigue du cycliste et permettent d'ores et déjà le pilotage du vélo à l'aide de la commande manuelle double unique (1) (figure 7) utilisée pour des déplacements proportionnels appropriés de la selle (1) (figures 2 et 3) à volonté suivant la déclivité. 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les couples de positions horizontales et verticales pourraient être mémorisées par des nouveaux éléments de mémorisation et d'effacement (2) (figure 7) en une phase d'apprentissage et rappelés directement suivant les différentes pentes du terrain à l'aide de la commande manuelle double unique (1) commutée par un nouvel élément de commutation (3) en une nouvelle fonction levier de vitesse en phase de pilotage et que ces couples ne devraient être effacés et mémorisés en une nouvelle phase d'apprentissage que lors de changements suffisamment importants pour être emmené à modifier les positions horizontales et verticales de façon sensible en fonction des différentes pentes de la route. 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le nouveau chariot de selle (figure 8) et donc la selle pourrait être mise en rotation de quelques degrés dans le plan du cadre du vélo à partir de la position horizontale dans le sens des aiguilles d'une montre ou en inverse par un nouvel élément couple angulaire (2 et 3) piloté par une nouvelle commande manuelle simple placée à portée de la main du cycliste et verrouillé en position par un nouvel élément force d'immobilisation de manière aussi rigide que pour les selles vissées actuelles; ce réglage angulaire de la selle horizontalement commandé manuellement pourrait également contribuer à l'optimisation du pédalage. 8