Brevet FR3023534A1 — publié le 20160115

La présente invention se rapporte à un pédalier, notamment à un pédalier de bicyclette. Le mouvement circulaire des pédales d'une bicyclette n'est pas optimal sur le plan ergonomique ou de l'efficacité musculaire du cycliste exerçant un effort 15 sur les pédales. Un certain nombre de dispositifs portant sur un mouvement non circulaire des pédales ont déjà fait l'objet de brevets. Ces dispositifs visent à optimiser la distance de la pédale à l'arbre central et donc le moment exercé par le mouvement des pédales en fonction de la position des membres inférieurs du cycliste. 20 Cependant, ces dispositifs n'optimisent pas l'effort qu'il est possible d'exercer par le cycliste à chaque instant, notamment lorsque l'une des pédales est au voisinage du point bas et l'autre du point haut de sa propre trajectoire. 25 L'invention a pour but de proposer un dispositif de pédalier permettant d'optimiser l'effort exercé par un cycliste. Pour atteindre son but, l'invention propose un dispositif de pédalier, notamment pour une bicyclette, caractérisé en ce qu'il comprend : 30 - un arbre de pédalier monté en rotation autour d'un axe de pédalier ; -2 - une manivelle montée de façon à entraîner l'arbre de pédalier dans un sens de rotation positif; - une pédale fixée à une extrémité distale de la manivelle ; - des moyens de déplacement au moins radial de la pédale, relativement à l'axe ; et, - des moyens pour transformer le déplacement en une rotation positive de l'arbre. Selon un premier mode de réalisation, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que : les moyens de déplacement de la pédale comprennent un guide et une coulisse formant ensemble la manivelle, la coulisse étant montée radialement coulissante, de préférence en translation, dans le guide ; et, - la pédale est fixée à une extrémité distale de la coulisse. Les moyens de transformation peuvent comprendre un maneton monté de façon à entraîner l'arbre de pédalier dans un sens de rotation positif et une tringle montée entre une extrémité libre du maneton et une extrémité libre de la coulisse. La tringle peut être rigide. Alternativement, elle peut être souple et le dispositif comprendre des moyens de rappel du maneton dans un sens adapté à un maintien en tension de la tringle. Selon un deuxième mode de réalisation, les moyens de transformation peuvent comprendre une vis sensiblement parallèle à la coulisse et des moyens de prise de cette vis sur l'arbre de pédalier, la coulisse formant un écrou pour la vis, de sorte qu'un coulissement de la coulisse entraîne une rotation de la vis, les moyens de prise de la vis sur l'arbre de pédalier étant conçus pour entraîner l'arbre de pédalier dans un sens de rotation positif lors d'une rotation appropriée de la vis.30 Selon un troisième mode de réalisation, la manivelle comprend un bras, monté en rotation relativement à l'axe de pédalier, et un fléau monté en rotation à une extrémité libre du bras. Les moyens de transformation peuvent comprendre un maneton monté de façon à entraîner l'arbre de pédalier dans le sens de rotation positif et une tringle montée entre une extrémité libre du maneton et une extrémité libre du fléau. Selon un autre mode de réalisation, au lieu d'un maneton, les moyens de transformation peuvent comporter une tige portant des cannelures ou un to engrenage, engrenant avec une roue dentée solidaire de l'arbre de pédalier. Avantageusement, la manivelle et les moyens de transformation comprennent chacun des moyens d'embrayage automatique sur l'arbre de pédalier, de sorte que chacun n'entraîne l'arbre que selon le sens positif de rotation. 15 Notamment dans le cas d'une bicyclette électrique, les moyens de transformation comprennent avantageusement des moyens pour entraîner un alternateur électrique. 20 Plusieurs modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue en perspective de trois-quarts avant d'un pédalier d'une bicyclette, particulièrement d'un dispositif de pédalier 25 selon l'invention ; La figure 2 est vue schématique en élévation d'un dispositif de pédalier selon l'invention ; et, La figure 3 est une vue schématique en élévation d'un autre mode de réalisation pour un dispositif de pédalier selon l'invention. La figure 1 est une vue d'un pédalier d'une bicyclette. Ce pédalier comprend deux dispositifs de pédalier selon l'invention 1, 1A. Dans l'exemple illustré, chaque dispositif de pédalier 1 comprend : un arbre de pédalier 2; une manivelle 3 comprenant un guide 4, monté de façon à entraîner ledit arbre de pédalier dans un sens de rotation positif R+, et une coulisse 5 montée coulissante en translation radiale dans ledit guide 4 ; une pédale 6 montée fixée à une extrémité distale et libre 5L de ladite coulisse ; et, des moyens 7, 8 pour transformer ladite translation de la coulisse en une rotation positive R+ de l'arbre 2. L'arbre de pédalier 2 est monté en rotation autour d'un axe de pédalier X1 fixe et transversal relativement au cadre 9, partiellement représenté ; l'arbre 2 est rigidement fixé à un pignon d'entraînement 11 d'une chaîne, non représentée. Le sens de rotation positif R+ est celui qui permet la marche en avant de la bicyclette. La translation radiale doit se comprendre relativement à l'axe de pédalier Xl. Dans l'exemple illustré à la figure 1, les guides 4,4A des deux dispositifs 1, lA sont rigidement reliés entre eux, de sorte qu'ils forment en projection sur un plan perpendiculaire à l'axe Xlun angle de 180 degrés. Dans l'exemple illustré aux figures, les moyens de transformation comprennent un maneton 7 et une tringle 8. Le maneton est monté sur l'arbre de pédalier 2 de façon à l'entraîner dans le sens de rotation positif R+. Une -5 extrémité libre 7L du maneton et une extrémité distale 5L de la coulisse 5 sont reliées entre elles par la tringle 8. Le maneton est en retard d'un angle A7 relativement au guide 4. La coulisse est mobile entre une position rétractée 5R, et une position étendue 5E. Dans la position rétractée, le maneton a une position 7R pour laquelle l'angle A7 a une valeur maximale, ici comprise entre 90 degrés et 135 degrés ; dans la position étendue, le maneton a une position 7E pour laquelle l'angle A7 a une valeur minimale, ici inférieure à 90 degrés. A la figure 2, la position rétractée est partiellement illustrée, pour la tringle, le maneton et la coulisse, par des traits interrompus ; la position étendue y est représentée en traits pleins. Ainsi, lorsque la coulisse 5 se déplace dans le guide 4 de sorte que la pédale 6 s'éloigne de l'axe Xl, le maneton 7 se rapproche angulairement du guide à mesure qu'il passe de sa position 7R rétractée à sa position 7E d'extension. C'est particulièrement le cas lorsque la pédale passe sous le plan horizontal P1 contenant l'axe de pédalier, entraînée par le pied qui y repose, en direction de son point bas. C'est alors le maneton qui entraîne l'arbre 2. A l'inverse, lorsque la coulisse 5 se déplace dans le guide 4 de sorte que la pédale 6 se rapproche de l'axe Xl, le maneton 7 s'éloigne angulairement du guide à mesure qu'il passe de sa position 7E d'extension à sa position 7R rétractée. C'est particulièrement le cas lorsque la pédale, entraînée par le pied qui y repose quitte son point haut en direction du plan horizontal Pl. C'est alors le guide qui entraîne l'arbre 2. Avantageusement, le guide et le maneton sont chacun reliés à l'arbre par un système d'embrayage automatique, par exemple un système à cliquet ou de roue libre. Ainsi, lorsque le maneton entraîne l'arbre, l'arbre tourne librement relativement au guide, et, lorsque le guide entraîne l'arbre, l'arbre tourne librement relativement au maneton. -6 Afin que la coulisse ne passe pas brutalement de sa position rétractée 5R à sa position étendue 5E, et inversement, le dispositif de pédalier 1 peut avantageusement comprendre des moyens élastiques qui tendent à ramener la coulisse dans une position médiane, entre sa position rétractée et sa position étendue. La figure 3 illustre un autre mode de réalisation pour l'invention, dans lequel la manivelle comprend un bras 14, monté en rotation relativement à l'axe Xl, et un fléau 15. Ce fléau est monté en rotation à une extrémité libre 16 du bras. Dans ce mode de réalisation, la tringle 8 est montée entre une extrémité libre du maneton 7 et une extrémité libre du fléau 15. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation préférés qui viennent d'être décrits, mais au contraire, l'invention est définie par les revendications qui suivent. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Ainsi, le déplacement de la coulisse peut ne pas être strictement une translation radiale, mais comporter au moins une composante radiale. Le coulissement peut être prévu le long d'un arc de cercle, par exemple. En outre, les moyens de transformation, au lieu d'un maneton et d'une tringle, peuvent comprendre une vis sans fin sensiblement parallèle à la coulisse et des moyens de prise de ladite vis sur l'arbre de pédalier, la coulisse formant un écrou pour la vis, de sorte qu'une translation de la coulisse entraîne une rotation de la vis, les moyens de prise de la vis sur l'arbre de pédalier étant conçus pour entraîner l'arbre de pédalier dans un sens de rotation positif lors d'une rotation appropriée de la vis. Selon un autre mode de réalisation, les moyens de transformation peuvent comporter une tige portant des cannelures ou un engrenage, engrenant avec une roue dentée solidaire de l'arbre de pédalier. En outre, pour une bicyclette électrique, le pédalier peut entraîner un alternateur apte à produire de l'énergie électrique utilisable à l'entraînement d'une ou des roues de la bicyclette. Par exemple, le mouvement de la coulisse peut ne pas entraîner l'arbre de pédalier, mais l'alternateur. Au lieu d'entraîner la roue arrière par un dispositif de pignons et chaîne reliés à l'arbre de pédalier, on peut utiliser d'autres dispositifs, par exemple un dispositif à cardan. Avantageusement, le dispositif de pédalier peut être réversible, c'est-à-dire qu'il permet de transformer en rotation positive à la fois une extension de la coulisse, comme précédemment décrit, et une rétractation de la coulisse. L'originalité de la présente invention est de permettre au cycliste d'exercer une force radiale sur le pédalier et que cette force soit convertie en moment sur l'arbre central. En outre, bien que la description porte sur un pédalier de bicyclette, l'invention est applicable à tout appareil équipé d'un pédalier. REVENDICATIONS1. Dispositif pour un pédalier (1), notamment pour une bicyclette, caractérisé en ce qu'il comprend : - un arbre (2) de pédalier monté en rotation autour d'un axe de pédalier (X1) ; une manivelle (3) montée de façon à entraîner ledit arbre de pédalier dans un sens de rotation positif (R+) ; une pédale (6) fixée à une extrémité distale de ladite manivelle ; des moyens (4, 5 ; 14,15) de déplacement au moins radial de ladite pédale, relativement audit axe (X1) ; et, des moyens (7,8) pour transformer ledit déplacement en une rotation positive dudit arbre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que : les moyens de déplacement de la pédale comprennent un guide (4) et une coulisse (5) formant ensemble ladite manivelle (3), ladite coulisse étant montée radialement coulissante, de préférence en translation, dans ledit guide ; et, - la pédale (6) est fixée à une extrémité distale de ladite coulisse. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de transformation (7,8) comprennent un maneton (7) monté de façon à entraîner l'arbre de pédalier dans le sens de rotation positif (R+) et une tringle (8) montée entre une extrémité libre dudit maneton et une extrémité libre de ladite coulisse.30-9- 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tringle est souple et que le dispositif comprend des moyens de rappel du maneton dans un sens adapté à un maintien en tension de ladite tringle. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en que ladite tringle (8) est rigide. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de transformation comprennent une vis sensiblement parallèle à la coulisse et des moyens de prise de ladite vis sur l'arbre de pédalier, la coulisse formant un écrou pour la vis, de sorte qu'un coulissement de la coulisse entraîne une rotation de ladite vis, les moyens de prise de ladite vis sur l'arbre de pédalier étant conçus pour entraîner l'arbre de pédalier dans un sens de rotation positif lors d'une rotation appropriée de ladite vis. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la manivelle comprend un bras (14), monté en rotation relativement à l'axe (X1) et un fléau (15) monté en rotation à une extrémité libre (16) dudit bras. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de transformation (7,8) comprenant un maneton (7) monté de façon à entraîner l'arbre de pédalier dans le sens de rotation positif (R+) et une tringle (8) montée entre une extrémité libre dudit maneton et une extrémité libre dudit fléau.30- 10 - 9. Dispositif selon la revendication 2 ou 8, caractérisé en ce que les moyens de transformation comprennent une tige portant des cannelures ou un engrenage, engrenant avec une roue dentée solidaire de l'arbre de pédalier. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la manivelle et les moyens de transformation comprennent chacun des moyens d'embrayage automatique sur l'arbre de pédalier, de sorte que chacun n'entraîne ledit arbre que selon le sens positif de rotation. 11. Dispositif selon l'une des revendication 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de transformation comprennent des moyens pour entraîner un alternateur électrique.15