EP3094547A1 - Pedale de bicyclette a enclenchement et declenchement automatiques, cale et semelle pour une telle pedale. - Google Patents

Pedale de bicyclette a enclenchement et declenchement automatiques, cale et semelle pour une telle pedale.

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Publication number
EP3094547A1
EP3094547A1 EP15704372.0A EP15704372A EP3094547A1 EP 3094547 A1 EP3094547 A1 EP 3094547A1 EP 15704372 A EP15704372 A EP 15704372A EP 3094547 A1 EP3094547 A1 EP 3094547A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pedal
sole
wedge
axis
cam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15704372.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Fabien Chappuis
Hervé SERVIGNAT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Time Sport International SAS
Original Assignee
Time Sport International SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Time Sport International SAS filed Critical Time Sport International SAS
Publication of EP3094547A1 publication Critical patent/EP3094547A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M3/00—Construction of cranks operated by hand or foot
    • B62M3/08—Pedals
    • B62M3/086—Attachments between shoe and pedal other than toe clips, e.g. cleats
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B5/00—Footwear for sporting purposes
    • A43B5/14—Shoes for cyclists

Definitions

  • the invention relates to a bicycle pedal with automatic engagement and triggering, of the kind that includes:
  • a pedal body which comprises a housing for receiving a transverse axis of a pedal whose one end protrudes from the housing and is adapted to be fixed to a maneu the, the other end of S'axe being located inside housing;
  • a pedal of this kind is known from EP 0 233 423 where the rotational mounting of the body on transverse axis uses, in this case, two bearings respectively provided in the vicinity of the ends of said axis, a rotary bearing located inside. of the housing having a diameter smaller than that of the bearing intended to be close to the crank, this arrangement makes it possible to reduce substantially the distance of the bearing surface from the geometrical axis of rotation at the inner bearing, which is favorable to the pedaling.
  • a pedal of the kind in question is characterized in that the bearing surface of the pedal body is concave spherical on the opposite side to Pedal axis, the section of this bearing surface by a plane passing through the geometric axis of rotation of the pedal and orthogonal to the mean plane of the pedal being formed by a circular arc.
  • the center of the spherical surface is advantageously located on the axis of rotation of the wedge during the twisting of the foot in the triggering phase.
  • the pedal body can have forward on each side, ie a branp truncated "branches are not joining and defining a space open to the front.
  • the upper surface of the pedala body which comes into contact with the wedge and constitutes the bearing surface, may have a substantially rectangular curvilinear contour, the large dimension of which is parallel to the axis of the pedal.
  • Each front end of this substantially rectangular portion may comprise a forward extension, in tongue, on the truncated branches, these extensions belonging to the same spherical surface as the support surface.
  • the pedal body may be made of light alloy, or composite material, or plastic.
  • a metal plate can be overmolded in the body and marry the spherical bearing surface, to protect the body against wear,
  • the plate can include a central window where the material of the body appears.
  • the hooking means of wedge you may include a rotatably mounted holder around an axis parallel to S and behind s faxes of the pedal, this retaining member being adapted to be applied against the CAIE by means elastic, in particular a bending element, to ensure the attachment of the shim to the pedal,
  • a pawl may be located behind the axis of the pedal, adapted to hold the holding member in an open position when disengaging its wedge against the elastic return, and to release the holding member out of the engagement of the blade, the ratchet being articulated in the pedal body,
  • the pawl may comprise an extension forward of the pedal, curved to pass under the housing of the pedal body and rising in front of the sleeve to form a stop opposing the recoil of the hold and the shoe, the crawl having a downwardly projecting portion adapted to cooperate with said extension, when the pawl is lowered and the blade attached to the pedal.
  • the extension of the pawl may comprise two branches interconnected at the rear and at the front.
  • An elastic return means of the pawl in the locking position is provided, in particular in the form of a spring pin recessed in the rear portion of the pawl and bearing forwardly under the sleeve of the pedal body.
  • the elastic return means of the holding member may advantageously be formed by an elastic bending blade.
  • the invention also relates to a shim, to be fixed under a shoe t to be attached to the pedal, this shim having a convex spherical inferior surface conjugate with the pedal bearing surface.
  • the invention also relates to a shoe sole intended to be attached to a pedal as defined above, characterized in that:
  • the sole has a convex spherical outer surface in the area located at the foot metatarsus of the user, conjugated with the concave spherical surface of the pedal.
  • the shoe sole has towards the front of its spherical zone
  • the abutment and the cam-hook may be patches under the soleplate and fixed thereto by means of screws.
  • the fixing screws of the abutment and the cam are introduced from the inside of the sole and each cooperating screw with a threaded hole, in particular a blind hole, provided in the cam and the abutment, so that the heads of screws are not likely to be in contact with the ground when walking.
  • the boot sole is advantageously characterized in that hooking means present on this sole, which cooperate directly with the attachment means present on the pedal, are fixed from the inside of the soleplate by means of screws,
  • the shoe sole can be characterized in that a walking shoe
  • Fig. 1 is a section along line l-1 of Rg.2 of a pedal according to the invention.
  • Fig. 2 is a section of the pedal along line II-II of FIG. 1, with hanging coffee
  • Rg. 3 is a bottom view, on a large scale, of the conjugate wedge of the puddle. with carne attached to the hold.
  • FSg, 4 is a side perspective view of the pedal
  • Flg.5 is a perspective view of the underside of a sole, with Ephratic Interface, naked,
  • Rg.6 is a persp®ctivB view of the bottom of the sole of F ⁇ g.5 ( in another direction, equipped with a cam and a stop according to a traditional fixation by screwing the convex side of the sole,
  • Fig. 7 is a fragmentary exploded perspective view of an alternative embodiment of a soleplate with fixing of the cam and the abutment by screwing from the inside of the sole, and
  • Fig.8 is a bottom view of the sole of Fig.7 equipped with the cam and the stop.
  • Figs. 1 and 2 can see a bicycle pedal 1 with automatic engagement and release.
  • the pedal shown is intended to be mounted on the right side of the bicycle.
  • the constitution of the left pedal would be similar, symmetrical with respect to a longitudinal vertical plane.
  • front and rear used in the description and the claims are to be understood for a pedal in horizontal position mounted on a bicycle, and in the direction of normal progression of the bicycle.
  • front part is located on the left of the view s and the rear part on the right,
  • the pedal 1 comprises a body 2 which comprises, in a sleeve, a housing 2a for receiving a transverse axis 3 pedal having an end 3a projecting out of the housing, adapted to be attached to a crank M f the other end 3b of the axis being located inside the housing 2a.
  • the pedal body is rotatably mounted on said transverse axis 3 by means of two rotary bearings ⁇ , P2 provided respectively in the vicinity of the ends of said axis.
  • the rotational bearing P2 located inside the housing has a diameter smaller than that of the bearing P1 intended to be close to the crank.
  • the bearing P1 is generally constituted by a ball bearing, with a sealing gasket. threaded ring B, screwed onto a threaded cylindrical portion of the body 2, ensures the locking of the body 2 relative to the outer ring of the bearing P1.
  • the bearing P2 is advantageously designed in the form of a plain bearing, or a needle bearing arranged between two rolling tracks respectively on the fax and in the housing.
  • the pedal body 2 has a bearing surface A for a wedge C (FIG.2) fixed under the sole S of the shoe of the user.
  • This bearing surface A covers the inner bearing P2 at a distance from the geometric axis of rotation XX less than the external radial dimension of the body 2 at the level of the bearing P
  • Fastening means T (F g.2) are provided for attaching the shim C to the pedal.
  • the stall of the wedge C is obtained by a year of twisting movement of the foot resulting in a relative movement between the bearing surface A and the shim G.
  • a plate, sheet or "metallic support 4 is advantageously provided on the body 2 S in particular when this body is made of light alloy, or a composite material or plastic, the plate 4 may be surmoufée in the body 2, at of the surface A, to reduce the wear of the pedal, the plate may comprise a central window k1 where appears its body material,
  • the bearing surface A is spherical, as is the plate 4 which conforms to the concave surface A on the opposite side to the pedal axis 3.
  • the section of this bearing surface A by a plane passing through the geometric axis XX of rotation of the pedal and orthogonal to the mean plane of the pedal body, is formed by a circular arc A1 whose distance to the axis Rotational geometry XX is reduced at the inner bearing P2.
  • the average plane of the pedestal body is a plane passing through X-X geometric axis Axis 3 and ui is horizontal when the shoe of the user, attached to the pedal mounted on the bicycle, is horizontal.
  • the section of the surface A by an orthogonal yaw with a geometrical axis of rotation passing through the middle of the bearing P2 is formed by an arc of circle A4 (FIG. 4), the center of the spherical surface A is aligned, it is to say located, on ZZ rotation tax (Fig.2) of the C wedge during the twisting of the p ⁇ sd trigger phase.
  • the axis of rotation ZZ is perpendicular to the mean plane of your pedal and is located at the contact between the rear edge 2b of the pedal and the hook 7a of a cam 7.
  • the radius of curvature of the surface A can be understood between 15 and 25 cm, advantageously between 18 and 20 cm.
  • the spherical shape of the support surface A optimizes the distance between the pedal axis and the sole S while maintaining a traditional axa line, reliable and robust, with a bearing at each end of Tax.
  • This curved bearing surface A makes it possible to leave a substantially constant thickness of pedal body material around the two bearings P1, P2, saris, that the high radial size of P1 does not hinder the debate of the wedge twist of its rotation despite geometric lowering of the support zone of the wedge C on the pedal,
  • Cala C has a conjugate spherical Convex lower face G1 (Flg.3) of surface A, with the same radius of curvature,
  • the curvature of the surface A is found in the longitudinal direction, orthogonal to the axis of the bolts, as shown by Tare A4 (Fig. 4) (which allows or facilitates the rotational movement of the C wedge relative to the pedal , for the stall,
  • the contact surface between the cleat and the pedal is important, which makes it possible to distribute the effort evenly and thus to reduce the local pressure, which results in a better pedaling comfort. of the callus, which eliminates the parasitic movements that may occur during pedaling.
  • a spherical contact makes it possible to have an area of the bearing surface A larger than that of a plane contact of the same dimensions since a circle's stuff is always longer than its string.
  • the pedal body 2 has, to the front, on each side, a truncated branch 5a, 5b.
  • the branches do not meet and define a space 8 open towards the front. The weight of the pedal is thus reduced
  • the upper surface of the pedal body, which comes into contact with the shim, is the bearing surface A, this surface A, as shown in Fig.4 t has a substantially rectangular contour curvilinear! whose large dimension is parallel to the axis of the pedal.
  • Each front end of this part has an extension A2, A3 in tongue on the truncated branches.
  • These extensions A2, A3 belong to the same spherical surface as the bearing surface A, and contribute to improving the stability of the sole on the pedal, thanks to the increase in the area of the spherical contact between the cleat and the pedal.
  • Wedge C (FIG. 3) has elongated openings H for fastening by screws under the sole S s with a possibility of adjustment.
  • a cam 7 is removably secured by screws under the shim C.
  • the shim C has a front 8a parta, compact and generally centered along the longitudinal axis of the shim, projecting downwards.
  • C hold includes, in Panière . , on each side, a portion 8b projecting downward clean to define with the projection before 8a a support plane to facilitate the walk of the cyclist avoiding the contact of the cam? with the ground
  • the cam 7 ers lower part has the beak 7a (Fig, 2) prominent forward clean to hang under the rim 2b of the body pedal, turned to the back.
  • the geometric positioning of the spout 7a and the rim 2b is te! 3a kinematics of rotation of the foot necessarily place the center of the spherical surface A in the vertical and above these two forms 7a and 2b,
  • the attachment means T of the wedge C and the cam 7 comprise on at least one face of the body, a holding member 9, mounted to rotate about a geometric axis 10 parallel to that of the pedal and located in back of this pedal axis.
  • the member 9 is adapted to be applied by an elastic return means, advantageously formed by a flexion blade 11, against the rear part of the cam 7, as illustrated in FIG. 2, to ensure the attachment of Fcale C to His pedal 1.
  • the elastic return means could be formed by a torsion spring.
  • the holding member 9 is advantageously formed by a hoop with two lateral branches articulated on an axis 12 (FIG. 4), parallel to the geometric axis of the pedal,
  • the pedal 1 comprises a pawl 13 sensitive to the disengagement and engagement of the shim C on the pedal.
  • the pawl 13 is adapted to hold the holding member 9 in an open position illustrated on Ftg. 4, the torsion of the release of the Cate C, against the elastic return of the bending element 11, and s release this retaining member s when the engagement of the wedge C, the pawl 13 is articulated rotatably on the body 2 of pedal.
  • the pawl 13 has an extension 14 forwards, curved to pass under the housing 2a of the pedal and rising in a portion 15 coming forward of the housing 2a.
  • This part 15 constitutes a stop which, when the shim C is fixed on the pedal as illustrated in FIG. 2 S is opposed to a too pronounced recess of the wedge C, whose projection before 8a is supported, in case of recoil, against the part 15.
  • the pawl 13 is advantageously made of plastic, and has a rear end 18 of solid cross section, substantially rectangular, from which forward two curved branches 16a, 16b, passing under the housing 2a and rising to meet following the abutment 15.
  • the branches 16a, 18b are spaced apart from each other and define between them a free space 17 (Fig.4) in which extends an anchored spring plate 18, in particular overmolded, in the end of the ratchet.
  • the spring blade 18 bears against the lower rear surface of the pedal body and constitutes an elastic return means of the pawl 13 in the locking position of the holding member 9, in the open position, according to Flg. 4.
  • the bending element 11 is located below the pawl 13.
  • the convex spherical surface C1 of the wedge conforms to the concave bearing surface A, with freedom of rotation and oscillation within the limit authorized by the fastening means T.
  • the stall of the wedge C and the shoe is effected, in a conventional manner, by a twisting movement of the foot which ensures the retreat of the holding member 9 and the stall of the wedge.
  • a flange S * with a spherical interface ie Cate C J forms a single piece with the sole, instead of being attached and fixed.
  • the fact of having directly the convex spli-convex surface under the sole makes it possible to further reduce the thicknesses of material above the axis (that is to say to bring the foot closer to Pedal fee, In addition s the number of pieces is reduced.
  • the boot sole advantageously comprises a walking shoe N (FIG.
  • shoe M is interposed between the sole and the cam in order to facilitate operation and reduce the wear of the cam
  • Fig.6 illustrates a traditional fixation of the carne? and a stop before 8a under the sole with screws 19 screwed from the outside, that is to say from below the sole and whose head remains visible under the shoe.
  • the variant® embodiment of FigJ and 8 allows fixing by screwing from the inside of the sole of the cam 7 1 and the front stops 8a 'which have tapped holes, preferably blind on the outside.
  • a metal sleeve 20, with smooth passageways, is disposed in an inner cavity 21 of its sole.
  • the insert 20 is advantageously movable in the cavity 21 of the soleplate to allow adjustment. It is no longer necessary to provide oblong slots in the cam 7 'for adjustment, which makes it possible to reduce the dimensions and the weight of the cam 7,
  • the screws 19 are screwed from the inside of the shoe and the sole through the hole 20 to cooperate with the threaded holes of the carne 7 ! 8a ⁇
  • the screw heads, and screwing / unscrewing fingerprints located on your screw heads are, therefore, safe in the shoe and therefore remain clean, without mud or soil that would impede the penetration from the end of a screwdriver to a key.
  • your threaded holes provided in the carne and the abutment are blind on the outside, the screws are not visible below the sole, as shown in FIG.
  • the size of the cam is also reduced because the housings of the screw heads are no longer integrated in said cam.
  • the invention relates to a pedal intended primarily for road cycling, but is not limited to this application.

Landscapes

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Abstract

Pédale de bicyclette à enclenchement et déclenchement automatiques, comprenant un corps de pédale (2) qui comporte un logement (2a) destiné à recevoir un axe transversal (3) de pédale dont une extrémité (3a) fait saillie hors du logement et est propre à être fixée à une manivelle, l'autre extrémité (3b) de l'axe étant située à l'Intérieur du logement; le corps de pédale est monté sur ledit axe (3) à l'aide de paliers rotatifs (P1, P2) et comporte une surface d'appui (A) pour une cale prévue sous la semelle de la chaussure de l'utilisateur; la surface d'appui (A) est sphérique concave du côté opposé à l'axe (3) de pédale, la section de cette surface d'appui (A) par un plan passant par Taxe géométrique de rotation (X-X) de la pédale et orthogonal au plan moyen de la pédale étant formée par un arc de cercle (A1).

Description

PEDALE DE BICYCLETTE A ENCLENCHEMENT ET DECLENCHEMENT A U TOMATi Q U ES, CALE ET SEMELLE POUR UNE TELLE PEDALE.
L'invention est relative à une pédale de bicyclette à enclenchement et déclenchement automatiques, du genre de celles qui comprennent :
- un corps de pédale qui comporte un logement destiné à recevoir un axe transversal de pédale dont une extrémité fait saillie hors du logement et est propre à être fixée à une manive le, l'autre extrémité de S'axe étant située à l'intérieur du logement ;
- un montage rotatif du corps de pédale sur ledit axe transversal à l'aide de paliers rotatifs ;
- sur 1e corps de pédale s une surface d'appui pour une cale prévus sous la semelle de la chaussure de l'utilisateur;
- des moyens d'accrochage pour attacher la cale à la pédale, le décrochage de la cale étant obtenu par un mouvement de torsion du pied entraînant un mouvement relatif entre ia surface d'appui et la cale.
Une pédale de ce genre est connue d'après EP 0 233 423 où le montage rotatif du corps sur Taxe transversal fait appel, dans ce cas, à deux paliers prévus respectivement au voisinage des extrémités dudiï axe, un palier rotatif situé à l'intérieur du logement ayant un diamètre inférieur à celui du palier destiné à être voisin de la manivelle, Cette disposition permet de réduire sensiblement la distance de la surface d'appui à l'axe géométrique de rotation au niveau du palier intérieur, ce qui est favorable au pédalage.
Toutefois, Il est souhaitable de réduire encore cette distance, sans créer de- zone de fragilité à la transition entre le palier extérieur et la surface d'appui, et tout en conservant une épaisseur de paroi du logement sensiblement constante. H faut en outre préserver la facilité de décrochage en torsion.
Selon l'invention, une pédale du genre en question est caractérisée en ce que la surface d'appui du corps de pédale est sphérique concave du côté opposé à Taxe de pédale, ia section de cette surface d'appui par un plan passant par l'axe géométrique de rotation de la pédale et orthogonal au plan moyen de ia pédale étant formée par un arc de cercle.
Le centre de la surface sphérique est avantageusement situé sur Taxe de rotation de la cale lors de la torsion du pied en phase de déclenchement.
Le corps de pédale peut présenter vers l'avant, de chaque côté, une branp ie tronquée» les branches ne se rejoignant pas et délimitant un espace ouvert vers l'avant.
La surface supérieure du corps de pédala, qui vient en contact avec la cale et constitue la surface d'appui, peut présenter un contour sensiblement rectangulaire curviligne, dont la grande dimension est parallèle à l'axe de la pédale. Chaque extrémité avant de cette partie sensiblement rectangulaire peut comporter un prolongement vers l'avant, en languette, sur les branches tronquées, ces prolongements appartenant à la même surface sphêrlque que fa surface d'appui.
Le corps de pédale peut être réalisé en alliage léger, ou en matériau composite, ou en matière plastique.
Une plaque métallique peut être surmouiée dans le corps et épouser la surface d'appui sphêrlque, pour protéger le corps contre l'usure, La plaque peut comporter une fenêtre centrale où apparaît la matière du corps.
Les moyens d'accrochage de te cale peuvent comprendre un organe de maintien monté rotatif autour d'un axe géométrique parallèle âs et en arrière des Faxs de la pédale, cet organe de maintien étant propre à être appliqué contre la caie par un moyen élastique, en particulier un élément de flexion, pour assurer l'accrochage de la caie à la pédale,
Un cliquet peut être situé en arrière de l'axe de la pédale, propre à retenir l'organe de maintien dans une position ouverte lors du dégagement de Sa cale à encontre du rappel élastique, et à libérer cet organe de maintien Sors de l'engagement de la caie, le cliquet étant articulé dans le corps de pédale,
Le cliquet peut comporter un prolongement vers l'avant de la pédale, incurvé pour passer sous le logement du corps de pédale et se relevant en avant du manchon pour constituer une butée s'opposant au recul de la cale et de la chaussure, la caie comportant une partie en saillie vers le bas propre à coopérer avec ledit prolongement, lorsque le cliquet est abaissé et la caie fixée â la pédale.
Le prolongement du cliquet peut comporter deux branches reliées entre elles à l'arrière et à l'avant. Un moyen de rappel élastique du cliquet en position de blocage est prévu, en particulier sous la forme d'une larne ressort encastrée dans la partie arrière du cliquet et prenant appui vers l'avant sous le manchon du corps de pédale.
Le moyen élastique de rappel de l'organe de maintien peut être avantageusement formé par une lame élastique de flexion.
L'Invention est également relative à une cale, à fixer sous une chaussuret pour être attachée â la pédale, cette cale comportant une surface inf rleure sp^érique convexe, conjuguée de la surface d'appui de la pédale. L'invention est également relative à une semelle de chaussure destinée à être attachée à une pédale telle que définie précédemment, caractérisée en ce que :
- la semelle et la cale ne forment qu'une seule et même pièce,
» et ers ce que la semelle comporte un® surface extérieure sphérique convexe dans la zone située â Fapfomfe du métatarse du pied de l'utilisateur, conjuguée de la surface sphérique concave tfappuï de la pédale.
Avantageusement, la semelle de chaussure présente vers l'avant de sa zone sphérique ;
- une partie proéminente faisant office de butée frontale lors du chaussago,
- ainsi qu'une partie proéminente faisant office de came et de crochet.
La butée et la came-crochet peuvent être des pièces rapportées sous la semelle et fixées sous celle-ci par l'intermédiaire de vis.
Avantageusement, les vis de fixation de la butée et de la came sont Introduites depuis l'intérieur de la semelle et chaque vis coopéra avec un trou taraudé, en particulier un trou borgne, prévu dans la came et la butée, afin que les têtes de vis ne risquent pas d'être en contact avec le sol lors de la marche.
La semelle de chaussure est avantageusement caractérisée en ce que des moyens d'accroché présents sur cette semelle, qui coopèrent directement avec les moyens d'accrochage présents sur la pédale, sont fixés depuis l'intérieur de la semelle à l'aide de vis,
La semelle de chaussure peut être caractérisée en ce qu'un patin de marche,
» de forme globalement rectangulaire et dont la grande dimension est parallèle à l'axe de pédale,
• muni à chacune de ses deux extrémités d'un plot de hauteur égale ou supérieure à la hauteur de la came.
est intercalé entre la semelle et la came afin de faciliter la marche et de réduire l'usure de la came.
L'invention consiste, mises à part ies dispositions exposées ci- dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont si sera plus explicitement question ci-après à propos d! exemples de réalisation décrits avec référence aux dessins annexés, mais qui ne sont nullement limitatif®. Sur ces dessins :
Fig. 1 est une coupe selon la ligne l-l de Rg.2 d'une pédale selon l'invention.
Fig. 2 est une coupe de la pédale selon la ligne II-ll de Fig. 1 , avec upe café accrochée, Rg. 3 est une vue en pers ective de dessous, à us grande échelle, de la cale conjuguée de la pêdafe. avec carne fixée à la cale.
FSg, 4 est une vue en perspective de côté de la pédale,
Flg.5 est un© vue en perspective du dessous d'une semelle, avec Interface ephàrique, nue,
Rg.6 est une vue en persp®ctivB du dessous de la semelle de Fïg.5( selon une autre orientation, équipée d'une came et d'une butée selon une fixation traditionnelle par vissage du côté convexe de la semelle,
Fïg.7 est une vue partielle en perspective éclatée d'une variante de réalisation de semelle avec fixation de la came et de la butée par vissage â partir de l'intérieur de la semelle, et
Fig.8 est une vue de dessous de la semelle de Fig.7 équipée de la came et de la butée.
En se reportant aux dessins, notamment à Fig. 1 et 2» ors peut voir une pédale 1 de bicyclette à enclenchement et déclenchement automatiques. La pédale représentée est destinée à être montée du côté droit de la bicyclette. La constitution de la pédale gauche serait similaire, symétrique par rapport à un plan vertical longitudinal.
Les termes "avant" et "arrière"' utilisés dans la description et les revendications sont à comprendre pour une pédale en position horizontale montée sur une bicyclette, et selon le sens de progression normale de Sa bicyclette. Ainsi, sur Fig.2, la partie avant est située à gauche de la vues et la partie arrière à droite,
La pédale 1 comprend un corps 2 qui comporte, dans un manchon, un logement 2a destiné à recevoir un axe transversai 3 de pédale présentant une extrémité 3a fassant saillie hors du logement, propre à être fixée à une manivelle Mf l'autre extrémité 3b de l'axe étant située à l'intérieur du logement 2a.
Le corps de pédale est monté rotatif sur ledit axe transversal 3 à l'aide de deux paliers rotatifs ΡΊ, P2 prévus respectivement au voisinage des extrémités dudit axe. Le palier rotatif P2 situé à l'Intérieur du logement présente un diamètre inférieur à celui du palier P1 destiné à être voisin de la manivelle, Le palier P1 est génè ï&ment constitué d'un roulement à billes, avec joint d'élanchéité g, Une bague taraudée B, vissée sur une partie cylindrique filetée du corps 2, assure le blocage du corps 2 relativement à la bague extérieure du palier P1. Le palier P2 est avantageusement réalisé sous forme d'un palier lisse, ou d'un palier â aiguilles disposées entre deux pistes de roulement révues respectivement sur faxe et dans le logement. Le corps de pédale 2 présente une surface d'appui A pour une cale C (Fïg.2) fixée sous la semelle S de la chaussure de l'utilisateur. Cette surface d'appui A recouvre le palier intérieur P2 à une distance de l'axe géométrique de rotation X-X inférieure à la dimension radiale extérieure du corps 2 au niveau du palier P
Des moyens d'accrochage T (F g.2) sont prévus pour attacher la cale C à la pédale. Le décrochage de la cale C est obtenu par an mouvement de torsion du pied entraînant un mouvement relatif entre la surface d'appui A et la cale G.
Une plaque, ou tôle» d'appui métallique 4 est avantageusement prévue sur le corps 2S notamment lorsque ce corps est en alliage léger, ou en matériau composite ou en matière plastique, La plaque 4 peut être surmoufée dans le corps 2, au niveau de la surface A, pour diminuer l'usure de la pédale, La plaque peut comporter une fenêtre centrale k1 où apparaît Sa matière du corps,
La surface d'appui A est sphérique, de même que la plaque 4 qui épouse la surface A, concave du côté opposé à l'axe 3 de pédale. La section de cette surface d'appui A, par un plan passant par l'axe géométrique X-X de rotation de la pédale et orthogonal au plan moyen du corps de pédale, est formée par un arc de cercle A1 dont la distance à l'axe géométrique de rotation X-X est réduite au niveau du palier intérieur P2. Le plan moyen du corps de pédafe est un plan passant par S'axe géométrique X-X de l'axe 3 et ui est horizontal lorsque la chaussure de l'utilisateur, accrochée à la pédale montée sur la bicyclette, est horizontale.
La section de la surface A par un pian orthogonal à Taxe géométrique de rotation et passant par le milieu du palier P2 est formée par un arc de cercle A4 (Fig.4), Le centre de la surface sphérique A est aligné, c'est à dire situé, sur Taxe de rotation Z-Z (Fig.2) de la cale C lors de la torsion du pïsd en phase de déclenchement. L'axe de rotation Z-Z est perpendiculaire au plan moyen de ta pédale et est situé au niveau du contact entre le rebord arrière 2b de la pédale et le crochet 7a d'une came 7. Le rayon de courbure de la surface A peut être compris entre 15 et 25 cm, avantageusement entre 18 et 20 cm.
La forme sphérique da fa surface d'appui A permet d'optimiser la distance entre Taxe de la pédale et la semelle S tout en conservant une ligne d'axa traditionnelle, fiable et robuste, avec un palier à chaque extrémité de Taxe. Cette surface d'appui courba A permet de laisser une épaisseur de matière de corps de pédale sensiblement constante autour des deux paliers P1 , P2, saris, que l'encombrement radial élevé de P1 ne gêne le débatfement de la cale tors de sa rotation malgré rabaissement géométrique de la zone d'appui de la cale C sur fa pédale.,
La cala C présente une face Inférieure G1 (Flg.3) convexe sphérlque conjuguée de la surface A, de même rayon de courbure,
La courbure de la surface À se retrouve dans la direction longitudinale, orthogonale à l'axe de la pêdals, comme illueffé par Tare A4 (Fig,4}( ce qui permet ou facilite la mouvement de rotation de fa cale C relativement à la pédale, pour le décrochage,
La surface de contact entre la cale et la pédale est Importante, ce qui permet de bien répartir (as efforts, et donc d® diminuer les pressions locales. Il s'ensuit un meilleur confort au pédalage. De plus, cette surface est enveloppante autour de la cals, ce qu élimine les mouvements parasites pouvant intervenir lors du pédalage. Pour des dimensions données en largeur et en longueur d'une surface d'appui A, un contact sphérique permet d'avoir une superficie de la surface d'appui A plus grande que celle d'un contact plan de mêmes dimensions puisque farc d'un cercle est toujours de longueur plus grande que sa corde.
Le corps de pédale 2 présente vers Pavant, de chaque côté., une branche tronquée 5a, 5b, Les branches ne se rejoignent pas et délimitent un espace 8 ouvert vers l'avant. Le poids de fa pédale est ainsi réduit
La surface supérieure du corps de pédale, qui vient en contact avec la cale, constitue la surface d'appui A, Cette surface A, comme visible sur Fig.4t présente un contour sensiblement rectangulaire curviligne! dont la grande dimension est parallèle à l'axe de la pédale. Chaque extrémité avant de cette partie comporte un prolongement A2, A3 en languette sur les branches tronquées. Ces prolongements A2, A3 appartiennent à la même surface sphérique que la surface d'appui A, et contribuent à améliorer la stabilité de la semelle sur la pédale, grâce à l'augmentation de la superficie du contact sphérique entre la cale et la pédale.
La cale C (Fig.3) comporte des ouvertures allongées H pour une fixation par vis sous la semelle Ss avec une possibilité de réglage. Une came 7 est fixée de manière démontable, par des vis, sous la cale C. La cale C comporte à Pavant une parîta 8a, compacte et globalement centrée selon Taxe longitudinal de la cale, en saillie vers le bas. La cale C comporte, à Panière., de chaque côté, une partie 8b en saillie vers le bas propre à définir avec la saillie avant 8a un plan d'appui pour faciliter la marche du cycliste en évitant le contact de la came ? avec le sol La came 7 ers partie basse, comporte le bec 7a (Fig,2) proéminent vers l'avant propre à s'accrocher sous le rebord 2b du corps de pédale, tourné vers l'arrière. La positionnement géométrique du bec 7a et du rebord 2b est te! que 3a cinématique de rotation du pied place obligatoirement le centre de la surface sphêrique A à îa verticale et au-dessus de ces deux formes 7a et 2b,
Les moyens d'accrochage T de la cale C et de ia came 7 comportent sur au moins une face du corps, un organe de maintien 9, monté mobile en rotation autour d'un axe géométrique 10 parallèle à celui de la pédale et situé en arrière de cet axe de pédale. L'organe 9 est prévu pour être appliqué par un moyen de rappel élastique, avantageusement formé par une lame de flexion 11, contre la partie arrière de ia came 7, comme illustré sur Fig. 2, pour assurer l'accrochage de fa cale C à Sa pédale 1. En variante, le moyen de rappel élastique pourrait être formé par un ressort de torsion.
L'organe de maintien 9 est avantageusement formé par un arceau avec deux branches latérales articulées sur un axe 12 (Fig.4), parallèle à l'axe géométrique de la pédale,
La pédale 1 comporte un cliquet 13 sensible au désengagement et â l'engagement de la cale C sur la pédale. Le cliquet 13 est propre à retenir l'organe de maintien 9 dans une position ouverte illustrée sur Ftg. 4, tors du dégagement de la cate C, à rencontre du rappel élastique de l'élément de flexion 11, et s libérer cet organe de maintien s lors de l'engagement de la cale C, Le cliquet 13 est articulé rotatif sur le corps 2 de pédale.
Le cliquet 13 comporte un prolongement 14 vers l'avant, incurvé pour passer sous le logement 2a de ia pédale et se relevant selon une partie 15 venant en avant du logement 2a. Cette partie 15 constitue une butée qui, lorsque la cale C est fixée sur la pédale comme illustré sur Fig. 2S s'oppose à un recul trop prononcé de ia cale C, dont la saillie avant 8a vient s'appuyer, en cas de recul, contre la partie 15.
Le cliquet 13 est avantageusement réalisé en matière plastique, et présente une extrémité arrière 18 à section transversale pleins, sensiblement rectangulaire, d'où partent vers l'avant deux branches 16a, 16b incurvées, passant sous te logement 2a et se relevant pour se réunir suivant la butée 15. Les branches 16a, 18b sont écartées l'une de l'autre et déterminent entre elles un espace libre 17 (Fig.4) dans lequel s'étend une lame-ressort 18 ancrée, notamment surmoulée, dans l'extrémité du cliquet. La lame-ressort 18 prend appui contre la surface arrière inférieure du corps de pédale et constitue un moyen de rappel élastique du cliquet 13 dans la position de blocage de l'organe de maintien 9, en position ouverte, selon Flg. 4. L'élément de flexion 11 est situé au-dessous du cliquet 13. Le fonctionnement de la pédale est le suivant,
Lorsque la cale C n'est pas enclenchée, l'organe de maintien 9 est retenu en position ci ouverture par le cliquet 13 comme illustré sur Ffg. 4,
Lorsque te cycliste souhaite accrocher la cale C à la pédale 1 , il présente la chaussure et la cale dans une position inclinée pour engager la came 7 dans l'espace compris entre l'organe de maintien 9 et le rebord 2b, sans éprouver de résistance de la part de l'organe de maintien 9 qui est en position ouverte.
Lorsque la came 7 vient en contact aveo te cliquet 13, le bec 7a se trouva au-dessous du rebord 2b. La descente de la carne 7 provoque l'effacement du cliquet 13, de sorte que l'organe de maintien 9. rappelé par i'éfémenÎ de flexion 11 s vient s'appuyer contre la partie arrière de la carne 7 dont le bec 7a s'engage sous le rebord 2b.
Lors du pédalage, la surface sphérlque convexe C1 de la cale épouse fa surface d'appui concave A, avec liberté de rotation et d'oscillation dans la limite autorisée par les moyens d'accrochage T.
Le décrochage de la cale C et de la chaussure s'effectue, de manière classique, par un mouvement de torsion du pied qui assure le recul de l 'organe de maintien 9 et le décrochage de la cale.
En se reportant à Fîg.5 eî 6, on peut vo r une venante S* de semelle avec interface sphérlque, c'est à dire que la cate CJ forme une seule pièce avec la semelle, au lieu d'être rapportée et fixée par des vis selon Fig.2 et 3. Le fait d'avoir directement fa surface spliérique convexe sous la semelle permet de réduire encore les épaisseurs de matière au-dessus de ('axe, c'est à dire de rapprocher encore le pied de Taxe de pédale, En outres le nombre de pièces est réduit.
La semelle de chaussure comporte avantageusement un patin de marche N (Fig.8),
- de forme globalement rectangulaire et dont la grande dimension est parallèle à l'axe de pédale,
- muni à chacune de ses deux extrémités d'un plot de hauteur égale ou supérieure à la hauteur de la came,
lequel patin M est intercalé entre fa semelle et la came afin de faciliter ia marche et de réduire l'usure de la came,
Fig.6 illustre une fixation traditionnelle de la carne ? et d'une butée avant 8a sous la semelle avec des vis 19 vissées depuis l'extérieur, c'est-à-dire depuis le dessous de fa semelle et dont la tête reste visible sous la chaussure. La variant® de réalisation des FigJ et 8 permet une fixation par vissage, à partir de l'intérieur de la semelle de ia came 71 et de la butés avant 8a' qui comportent des trous taraudés, de préférence borgnes du côté extérieur. Un insefî métallique 20, avec rous lisses de passage, est disposé dans un© cavité intérieure 21 de Sa semelle, L'insert 20 est avantageusement mobile dans la cav té 21 da la semelle pour permettre un réglage. Il n'est plus nécessaire de prévoir des lumières oblongues dans la came 7' pour le réglage, ce qui permet de réduire tes dimensions et te poids de la came 7,
Les vis 19 sont vissées depuis l'intérieur de îa chaussure et de la semelle en traversant l¾sert 20 pour coopérer avec les trous taraudés de la carne 7! et de la butée 8a\ Les têtes de vis, et les empreintes de vissage/dévissage situées sur tes têtes des vis sont, de ce fait, à l'abri dans la chaussure et donc restent propres, sans boue ou terre qui gênerait la pénétration de l'extrémité d'un tournevis au d'une clé. Lorsque tes trous taraudés prévus dans la carne et Ja butée sont borgnes du côté extérieur, les vis ne sont pas visibles au-dessous de la semelle, comme illustré par Fig.8.
L'encombrement de la came est également réduit du fait que tes logements des têtes de vis ne sont plus â intégrer dans ladite came.
Le risque de dévissage des vis 19 est diminué puisque les têtes de vis ne peuvent plus être en contact avec le soi et ses aspérités telles que graviers, sable,
L'invention concerne une pédale destinée principalement au cyclisme sur route, mais n'est pas limitée à cette application.

Claims

REVENDICATIONS
1. Pédale de bicyclette à enclenchement et déclenchement automatiques, comprenant :
- un corps de pédale (2) qui comporte un logement (2a) destiné à recevoir un axe transversal (3) de pédale dont une extrémité (3a) fait saillie hors du logement et est propre à être fixée à une manivelle, l'autre extrémité (3b) de l'axe étant située à l'intérieur du logement ;
- un montage rotatif du corps de pédale sur ledit axe transversal à l'aide de paliers rotatifs (P1 , P2) ;
- sur le corps de pédale, une surface d'appui (A) pour une cale (C,C) prévue sous la semelle de la chaussure de l'utilisateur ;
- des moyens d'accrochage (T) pour attacher la cale à la pédale, le décrochage de la cale étant obtenu par un mouvement de torsion du pied entraînant un mouvement relatif entre la surface d'appui et la cale,
caractérisée en ce que la surface d'appui (A) du corps de pédale est sphérique concave du côté opposé à l'axe (3) de pédale, la section de cette surface d'appui (A) par un plan passant par l'axe géométrique de rotation (X-X) de la pédale et orthogonal au plan moyen de la pédale étant formée par un arc de cercle (A1),
et en ce que le centre de la surface sphérique (A) est situé sensiblement sur l'axe de rotation (Z-Z) de la cale lors de la torsion du pied en phase de déclenchement.
2. Pédale selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens d'accrochage (T) de la cale comprennent un organe de maintien (9) monté rotatif autour d'un axe , cet organe de maintien étant propre à être appliqué contre la cale par un moyen élastique, en particulier un élément de flexion (11), pour assurer l'accrochage de la cale à la pédale. .
3. Pédale selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le corps de pédale (2) présente, vers l'avant, de chaque côté, une branche tronquée (5a, 5b) dirigée vers l'avant, les branches ne se rejoignant pas et délimitant un espace (6) ouvert vers l'avant.
4. Pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface supérieure du corps de pédale, qui vient en contact avec la cale et n
constitue la surface d'appui (A), présente un contour sensiblement rectangulaire curviligne, dont la grande dimension est parallèle à l'axe de la pédale.
5. Pédale selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque extrémité avant de la partie sensiblement rectangulaire comporte un prolongement vers l'avant (A2, A3) en languette sur les branches tronquées, ces prolongements appartenant à la même surface sphérique que la surface d'appui (A).
6. Pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de pédale (2) est réalisé en alliage léger, ou en matériau composite, ou en matière plastique.
7. Pédale selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'une plaque métallique (4) est surmoulée dans le corps et épouser la surface d'appui sphérique (A), pour protéger le corps contre l'usure.
8. Pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que les moyens d'accrochage (T) de la cale comprennent un organe de maintien (9) monté rotatif autour d'un axe géométrique parallèle à, et en arrière de, l'axe de la pédale, cet organe de maintien étant propre à être appliqué contre la cale par un moyen élastique, en particulier un élément de flexion (11), pour assurer l'accrochage de la cale à la pédale.
9. Pédale selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'un cliquet (13) est situé en arrière de l'axe de la pédale, propre à retenir l'organe de maintien (9) dans une position ouverte lors du dégagement de la cale à l'encontre du rappel élastique, et à libérer cet organe de maintien lors de l'engagement de la cale, le cliquet étant articulé dans le corps de pédale.
10. Cale à fixer sous une chaussure, pour être attachée à une pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cale (C) comporte une surface inférieure sphérique convexe (C1), conjuguée de la surface d'appui concave de la pédale et agencée pour coopérer avec les moyens d'accrochage (T) de ladite pédale.
11. Semelle de chaussure destinée à être attachée à une pédale selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que :
- la semelle (S') et la cale (C) ne forment qu'une seule et même pièce, - et en ce que la semelle comporte une surface extérieure sphérique convexe dans la zone située à l'aplomb du métatarse du pied de l'utilisateur, conjuguée de la surface sphérique concave d'appui de la pédale et agencée pour coopérer avec les moyens d'accrochage (T) de ladite pédale.
12. Semelle de chaussure selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle présente vers l'avant de sa zone sphérique :
- une partie proéminente faisant office de butée frontale lors du chaussage,
- ainsi qu'une partie proéminente faisant office de came et de crochet.
13. Semelle de chaussure selon la revendication 12, caractérisée en ce que la butée (8a') et la came-crochet (7') sont des pièces rapportées sous la semelle et fixées sous celle-ci par l'intermédiaire de vis.
14. Semelle de chaussure selon la revendication 13, caractérisée en ce que les vis de fixation (19) de la butée et de la came-crochet sont introduites depuis l'intérieur de la semelle et chaque vis coopère avec un trou taraudé, en particulier un trou borgne, prévu dans la came et la butée, afin que les têtes de vis ne risquent pas d'être en contact avec le sol lors de la marche.
15. Semelle de chaussure selon la revendication 11, caractérisée en ce que les moyens d'accroché présents sur cette semelle, qui coopèrent directement avec les moyens d'accrochage (T) présents sur la pédale, sont fixés depuis l'intérieur de la semelle à l'aide de vis.
16. Semelle de chaussure selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu'un patin de marche (N),
■ de forme globalement rectangulaire et dont la grande dimension est parallèle à l'axe de pédale,
■ muni à chacune de ses deux extrémités d'un plot de hauteur égale ou supérieure à la hauteur de la came-crochet,
est intercalé entre la semelle et la came afin de faciliter la marche et de réduire l'usure de la came.
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