Brevet FR3034744A1 — publié le 20161014

La présente invention concerne le domaine des véhicules dans lesquels la force musculaire de l'utilisateur est transmise aux roues, au moins temporairement, par le biais d'un système à pédales. La bicyclette est typiquement le genre de véhicule concerné par l'invention. Toutefois cette dernière n'y est pas limitée et peut s'appliquer à tout véhicule comportant pour sa propulsion ou son démarrage un jeu de pédales associé à un pédalier dont la rotation dans un sens est motrice et dans l'autre sens, est à « roue libre ». ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Les véhicules de ce genre (bicyclette, tricycles, vélomoteurs,_) sont généralement pourvus d'un avertisseur sonore qui prend le plus souvent la forme d'une sonnette. Ce 15 peut être également une trompe, une corne, un émetteur électrique de sons, dont la manoeuvre ou la commande est manuelle. Bien qu'absents du marché, des dispositifs alternatifs ont été proposés comme ceux décrits dans les documents US 20 584.312, US 570.944, US 632.471 ou US 640.712. Ces disposi- tifs n'ont fait que remplacer la commande ou la manoeuvre manuelle de la sonnette par une commande avec le pied qui s'est probablement avérée beaucoup moins aisée à l'usage qu'un avertisseur manuel. 25 Par ailleurs il existe de nos jours une demande de la part du consommateur de distinguer le produit qu'il acquiert des produits semblables, présents en masse sur le marché. De la même manière, il est activement recherché, par 30 les fabricants, tout moyen pour distinguer sa fabrication de celle de ses concurrents. L'un des buts de l'invention est répondre à cette double attente tout en offrant à l'usager un avertisseur robuste et simple à utiliser. 35 OBJET DE L'INVENTION 3034744 2 A cet effet, elle a donc pour objet un véhicule à pédales comportant au moins une manivelle et une pédale montée libre en rotation sur le maneton de la manivelle, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier élément 5 calé en rotation sur l'un des organes pédale/maneton et au moins un deuxième élément accouplé en rotation par un mécanisme de roue libre à l'autre des organes pédale/maneton, de sorte qu'un sens de rotation relative entre pédale et maneton provoque l'accouplement en rotation du deuxième 10 élément avec l'organe correspondant pour ainsi permettre une rotation relative entre les deux éléments qui, passant par une position dans laquelle ils sont écartés d'une distance minimale, interagissent dans cette position pour activer un générateur de son. Dans l'autre sens de la rotation relative de la pédale par rapport au maneton, par l'effet du mécanisme à roue libre, le deuxième élément est libre en rotation par rapport à l'organe qui le porte de sorte qu'aucune rotation relative n'intervient entre les deux éléments qui en consé- quence n'interagissent pas puisqu'il n'y a pas de passage par une position à distance minimale. Les deux éléments peuvent soit être distants l'un de l'autre, soit proches, cette proximité sans mouvement relatif n'étant pas une condition suffisante pour activer le générateur de sons. Cette disposition générale peut être mise ne oeuvre dans de nombreuses réalisations différentes. Dans une première réalisation de l'invention, le premier élément est une partie d'un capteur de proximité qui est monté sur la pédale, tandis que le deuxième élément est la deuxième partie du capteur de proximité qui est monté sur le maneton de la manivelle par l'intermédiaire du mécanisme à roue libre. Ce dernier sera tel que lorsque l'usager pédalera pour faire avancer son véhicule, le détecteur de proximité restera dans un état inactif tandis qu'un rétropédalage provoquera un mouvement relatif des 3034744 3 deux parties du détecteur qui, au moment de leur rapprochement maximal, émettra un signal de commande à chaque tour de pédale. Le générateur de son est alors n'importe quel synthé5 tiseur électrique, logé dans le corps de la pédale qui est déclenché par le signal émis par le détecteur de proximité lors de chaque tour de rétropédalage. Dans une variante de cette réalisation, l'invention peut ne requérir qu'un seul tour de rétropédalage pour dé-10 clencher l'émission d'une plage sonore préenregistrée dans l'appareil d'émission. Cette plage peut être n'importe quelle sonnerie, extrait de morceau musical,_ qui, à l'instar des sonneries de téléphones cellulaires par exemple, peut être téléchargée. 15 Le détecteur de proximité peut être un capteur induc- tif, une lame souple venant au contact glissant à chaque tour avec un plot conducteur pour fermer un circuit électrique de commande du générateur de son ou tout autre moyen équivalent tel qu'un organe du type RFID. 20 Dans une autre réalisation de l'invention, l'un des éléments est une lame vibrante tandis que l'autre est un plot qui agit sur la lame en la courbant jusqu'à ce qu'elle échappe et vibre librement. En choisissant de manière appropriée la lame, on peut obtenir une vibration dans le do- 25 maine acoustique. La lame constitue elle-même le générateur de son. Le son ainsi produit peut être amplifié par l'association de cette lame avec une caisse de résonnance. Le son engendré est celui que produit une lame de crécelle ou de boîte à musique. Aussi une variante de réalisa-30 tion avantageuse de l'invention consiste-t-elle à former le second élément comme un tambour pourvu de picots externes et coopérant avec le maneton de la manivelle par un mécanisme compact à roue libre tandis que la pédale possède un jeu de lames sensiblement radiales par rapport à l'axe du 35 maneton et logées dans l'épaisseur même de la pédale de ma- 3034744 4 nière qu'à chaque tour de rétropédalage, une pièce musicale puisse être produite. Le son produit sous forme par exemple de pièce musicale (issue d'un appareil électronique ou d'un système mé- 5 canique), constituera alors, d'une part la sonnette du véhicule et, d'autre part un indicatif musical de ce dernier qui sera, soit propre au fabricant du véhicule, soit choisi par l'utilisateur pour personnaliser son véhicule. On comprend en effet qu'il soit possible de mettre sur 10 le marché toutes sortes d'émetteurs de musiques électroniques ou mécaniques, intégrés comme l'invention le propose, dans une pédale. Cette mise sur le marché peut se faire par une première monte, et dans ce cas le fabricant offre une pédale à son indicatif ou sous forme d'un acces- 15 soire ou d'une option proposée au client parmi toutes les options disponibles. En dernier lieu, on peut proposer au consommateur de réaliser une pédale musicale « sur mesure » qui lui soit personnellement dédiée avec la pièce musicale de son choix voire celle qu'il aura composée. 20 L'un des avantages importants de l'invention réside dans le fait que pour tous les modes de réalisation que l'on peut imaginer (mécaniques genre boîte à musique ou électro-acoustiques voire électroniques), les moyens qui composent ces réalisations peuvent tous être logés dans une 25 pédale qui est normalement vendue avec son axe qui forme le maneton de la manivelle. Il s'agit alors d'un produit commercialisable soit en tant que tel, pouvant être monté sur tout vélo existant, soit en tant que pièce montée à l'origine, indémontable ou non, sur une bicyclette, et qui 30 forme un tout avec cette dernière permettant une plus-value commerciale sur l'ensemble du véhicule. On mentionnera également le marché du vélo de location. Chaque loueur peut, grâce à l'invention, « marquer » sa flotte par un indicatif sonore qui lui est propre tel 35 que celui de la SNCF@ pour des vélos loués ou prêtés à ses 3034744 5 clients, celui de tout propriétaire de parking automobile qui offre un moyen de mobilité de centre-ville, pour toute commune ou association de commune pour des bicyclettes en libre-service_ 5 Pour améliorer la compréhension de l'invention, on donnera ci-après une description détaillée de quelques modes de sa réalisation. Il sera, à cet effet, fait référence aux dessins annexés dans lesquels : BREVE DESCRITION DES DESSINS 10 - la figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue générale en perspective d'une pédale équipée d'un dispositif conforme à l'invention, 15 - les figures 3, 4 et 5 illustrent des détails de réa- lisation de la figure 2, - la figure 6 est une variante de réalisation de l'invention en forme de boîte à musique. DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLES DE REALISATION 20 A la figure 1, l'axe 1 représente l'axe autour duquel le pédalier d'une bicyclette est monté sur le cadre de cette dernière. Une manivelle 2 porte, par l'intermédiaire d'un maneton 3, une pédale 4. La flèche A vue de face indique le sens de rotation de la manivelle pour la propul- 25 sion du vélo (pédalage). La pédale 4 est donc apte à tourner librement autour du maneton 3. A l'intérieur de la pédale 4, le maneton 3 porte un anneau 5 par l'intermédiaire d'un mécanisme à roue libre 6 30 dont une réalisation sera donnée en regard d'une des figures suivantes. Par le jeu de cet accouplement unidirectionnel, lorsque l'usager actionne la manivelle 2 dans le sens du pédalage, le maneton et l'anneau 5 sont découplés en rotation si bien que le maneton 2 peut tourner librement 35 dans l'anneau 5. Dans l'autre sens, en rétropédalage, 3034744 6 l'anneau 5 peut s'accoupler en rotation au maneton 3 et donc tourner avec lui. L'anneau 5 comporte un élément 7 qui peut être un plot électrique, un élément électromagnétique ou un élément à sensibilité sans contact (RFID)._ . 5 Une pièce 8 est solidaire de la pédale 4. Cette pièce porte également un second élément 9 dont la nature correspond à celle de l'élément 7. La trajectoire relative des éléments 7 et 9 comporte un point de distance minimale voire de contact de ceux-ci. Lorsque les deux éléments 7 et 10 9 sont écartés de cette distance minimale, ils interagissent pour fermer un circuit de commande 10 et ainsi déclencher un générateur de sons 11. On remarquera la présence sur la pièce 8 d'un patin 12 de glissement qui est en contact permanent avec l'anneau 5. 15 Dans un repère un repère x, y, z lié à la pédale de la figure 1 que l'on désigne comme étant la pédale de gauche d'une bicyclette, la pièce 8, l'élément de contact 9 et le patin 12 sont fixes quel que soit le sens de rotation de la manivelle, pédalage ou rétropédalage. 20 Dans le cas du pédalage (flèche A de la figure), le maneton 3 tourne, dans le repère ci-dessus défini, dans le sens horaire. Le mécanisme à roue libre 6 est inactif dans ce sens de rotation du maneton dans l'anneau 5 qui est également fixe dans le repère lié à la pédale 4. Le plus sou- 25 vent, les éléments 7 et 9 sont éloignés l'un de l'autre et le demeurent pendant tout le pédalage et quand le pédalier est sans sollicitation. Dans le cas du rétropédalage, le maneton tourne dans le repère susdit dans le sens antihoraire et, dans ce sens 30 l'anneau 5 est accouplé au maneton 3 et cet anneau tourne avec le maneton dans le sens antihoraire. Dans ce cas, les éléments 7 et 9 se rapprochent et finissent par être suffisamment proches pour que le circuit de commande soit fermé et le générateur de sons excité. 35 La rotation antihoraire de l'anneau 5 est permise car 3034744 7 le patin de glissement n'oppose qu'un couple très faible à celui d'entraînement imprimé à l'anneau 5 par le mécanisme à roue libre 6. Dans le cas où l'invention est installée sur la pédale de droite, dans un repère identique mais lié à cette pédale, la rotation du maneton par rapport à la pédale est anti-horaire lors du pédalage et horaire lors du rétropédalage. Aux figures 2, 3, 4, 5, le mode de réalisation repré- 10 senté est mécanique. Le maneton 3 porte donc à rotation une pédale 4 limitée par deux pans longs 4a et 4b parallèles au maneton et deux pans courts 4c et 4d perpendiculaires au maneton et qui portent les paliers du maneton. L'anneau 5 de la figure précédente est ici représenté sous la forme 15 d'un manchon 13 dont une extrémité axiale est crénelée 13a. Ce manchon 8 est traversé par la partie centrale du maneton 3 et est situé dans l'épaisseur de la pédale 4 entre les pans courts 4c et 4d de cette dernière. La pièce fixe 8 de la figure précédente est à la fi-20 gure 2 représentée par une lame métallique 14 souple et élastique, rivetée ou fixée d'une manière adéquate à l'un des grands pans de la pédale. L'extrémité libre 14a de cette lame vient en interférence avec les créneaux du manchon 13 et immobilise ce manchon par rapport à la pédale 25 quand le mécanisme de roue libre n'est pas en prise (phase de pédalage) et, tressaute à chaque créneau quand le mécanisme de roue libre est en prise et que le manchon 13 tourne par rapport à la pédale avec le maneton (rétropédalage). Par un choix judicieux de la lame, son tressautement 30 produit un son qui peut être semblable à celui d'un avertisseur genre sonnette. La figure 3 est une vue extérieure du maneton 3 équipé du manchon 13. Les coupes IV-IV (figure 4) et V-V (figure 5) orthogonales de la figure 3 illustrent le mécanisme de 35 roue libre, connu en lui-même qui est interposé entre le 3034744 manchon 13 et le maneton 3. Ce mécanisme comprend deux anneaux 15 et 16 montés serrés par le manchon 13 et un anneau central à pentes 17 monté quant à lui serré sur le maneton 3. Des billes 18, 19 et 20 (ou des rouleaux) permettent la 5 rotation libre du maneton dans le manchon, dans le sens B et, au contraire, se coincent entre la bague 17 et le manchon pour caler en rotation cette bague avec le manchon dans le sens C de rotation du maneton dans le manchon. La figure 6 est une variante de réalisation de celle, 10 mécanique des figures 2 à 5. La lame 14 est remplacée par une pluralité de lamelles 21 taillées dans une plaque 22 à la manière des lamelles de boîtes à musique, cette plaque étant fixée, comme la lame 14, à un long pan de la pédale tandis que le manchon 13 est pourvus de picots 23, un ou 15 plusieurs par lamelles, répartis à la surface du manchon de sorte que leur coopération avec les lamelles produise une mélodie particulière. On peut ainsi installer sur un maneton un manchon choisi parmi une pluralité de manchons, alors que la plaque à lamelles peut être unique à la ma- 20 nière d'un clavier, pour offrir au consommateur une variété de mélodies. On mentionnera enfin le fait que les lames et lamelles peuvent être associées à une caisse de résonnance également située dans l'épaisseur de la pédale, comme le suggère la 25 partie 14b de la lame de la figure 2, pour augmenter le niveau de la production sonore. Dans les exemples ci-dessus, l'élément fixe est lié à la pédale. Ce n'est pas sortir du cadre de l'invention que de prévoir un élément qui serait monté sur la pédale par 30 l'intermédiaire d'un mécanisme à roue libre alors que l'élément fixe serait solidaire du maneton. Par exemple, un manchon cylindrique pourrait être équipé d'une roue libre entre sa surface externe et la pédale (peut-être, pour des questions d'encombrement, à l'extérieur du repose pied soit 35 vers la manivelle soit en débord latéral) tandis qu'il se- 3034744 9 rait pourvu de picots internes aptes à coopérer avec des lamelles fixées sur le maneton et s'étendant radialement par rapport à ce dernier. REVENDICATIONS1. Véhicule à pédales comportant au moins une manivelle (2) et une pédale (4) montée libre en rotation sur le maneton (3) de la manivelle (2), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier élément (8,14,21) calé en rotation sur l'un des organes pédale (4)/maneton (3) et au moins un deuxième élément (7,13a,23), accouplé en rotation par un mécanisme de roue libre (6) à l'autre des organes pédale (4)/maneton (3), de sorte qu'un sens de rotation relative entre pédale et maneton provoque l'accouplement en rotation du deuxième élément (7, 13a, 23) avec l'organe correspondant (3) pour ainsi permettre une rotation relative entre les deux éléments qui, passant par une position dans laquelle ils sont écartés d'une distance minimale, in- teragissent dans cette position pour activer un générateur de son (11, 14, 21). 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de son (11) est un appareil électronique monté dans la pédale dont le circuit de commande com- porte un capteur de proximité, le premier élément (8) portant une partie (9) de ce capteur de proximité qui est monté sur la pédale (4), le deuxième élément (5) portant une deuxième partie (7) du capteur de proximité qui est monté sur le maneton (3) de la manivelle par l'intermédiaire du mécanisme à roue libre (6). 3. Véhicule selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un patin de glissement (12) est en permanence en contact avec les deux éléments. 4. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des éléments est au moins une lame souple élastique (14) qui forme aussi générateur de son tandis que l'autre porte au moins un relief (13a,23) qui interfère avec l'extrémité de la lame (14) dans une position déterminée lors de leur mouvement relatif pour la courber jusqu'à ce qu'elle échappe et vibre librement. 3034744 7_1 5. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'un des éléments comporte une pluralité de lamelles (21) tandis que l'autre des éléments comporte une pluralité de picots (23) qui interfèrent avec l'extrémité libre des 5 lamelles lors de leur mouvement relatif. 6. Pédale pour véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chacun des premier (8,14,21) et deuxième (7,13a,23) éléments est logé dans l'épaisseur de la pédale. 10 7. Pédale selon la revendication 6 prise en dépendance de l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que le ou les lames vibrantes sont attachées à l'un au moins des longs pans (4a,4b) de la pédale tandis que l'élément porteur de reliefs est monté sur la partie du ma- 15 neton qui s'étend entre les pans courts (4c,4d) de la pédale. 8. Pédale selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'élément portant les reliefs (13a,23) est principalement un organe tubulaire (13) traversé par la partie de ma- 20 neton (3) tandis que le mécanisme de roue libre (15,16,17,18,19,20) est logé à l'intérieur de l'organe tubulaire.