Brevet FR2999483A1 — publié le 20140620

Description 1. La présente invention concerne un dispositif permettant de déplacer par commande manuelle, horizontalement longitudinalement en avant et en arrière 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 : 2. 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. 3. 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 1 séparées entre elles de un à quelques centimètres (essentiellement positions de 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. 4. 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). 5. 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 2 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. 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). 6. 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). 7. 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. 3 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 (Par exemple dans le cas de servo moteurs). 8. 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. 4 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. 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. 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 à 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 être5 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. REVENDICATIONS. 1) Dispositif caractérisé par le fait de permettre de déplacer, par une commande manuelle horizontalement longitudinalement en avant et en arrière et verticalement diagonalement en haut et en 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 actuelles à « bec », les problèmes de maladies professionnelles des cyclistes (Engourdissement, impuissance sexuelle, stérilité, hypertrophie des grandes lèvres, pathologies de la prostate...). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le support de selle (2) (figure 2) et donc la selle (1) sont déplacés horizontalement longitudinalement par une force bi directionnelle en coulissement fluide en avant et en arrière dans le plan du vélo et commandés par un dispositif de commande manuelle placée à portée de main du cycliste. Ce dispositif comporte un système d'immobilisation aussi rigide que pour les selles vissées actuelles en position longitudinale horizontale. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les éléments de tige de selle (5) (figure 3) et donc la selle (1) sont déplacés verticalement diagonalement par une force bi directionnelle en coulissement fluide vers le haut et vers le bas dans le tube de selle (6) du cadre et commandés par un dispositif de commande manuelle placée à portée de main du cycliste. Ce dispositif comporte un système d'immobilisation aussi rigide que pour les selles vissées actuelles en position verticale diagonale. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le poids du cycliste sur la selle en déplacement vertical diagonal est neutralisé par un mécanisme de compensation réglable en fonction du poids réel du cycliste; un mini capteur détecte la compensation du poids du cycliste sur la selle du vélo avant d'autoriser les déplacements verticaux pour éviter toute détérioration du moteur (10) (figure 3). 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'une commande manuelle à portée de main (sur le cintre, la potence ou autre) déplace en phase d'apprentissage la selle (1) en différentes positions horizontales et verticales (séparées entre elles de un à quelques centimètres), suivant la morphologie et la fatigue du cycliste et du centre de gravité du vélo et en fonction de la déclivité de la route (plane, montante ou descendante) pour une efficacité de pédalage optimale. Les systèmes d'immobilisation horizontale et verticale de la selle (1) doivent être déverrouillés avant d'actionner les commandes de déplacements correspondants. 7) Eventuellement, les différentes positions horizontales et verticales de la selle (1) en fonction de la déclivité de la route pourraient-être mémorisées en phase d'apprentissage et la même commande manuelle pourrait alors servir de commande de passages de vitesses pour déplacer automatiquement la selle (1) dans les différentes positons horizontales et verticales correspondant aux principales pentes de la route en phase de pilotage du vélo.