FR2611642A1 - Pedals and bottom bracket assembly for a cycle equipped with a free wheel - Google Patents

Pedals and bottom bracket assembly for a cycle equipped with a free wheel Download PDF

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    • B62M1/36Rider propulsion of wheeled vehicles with rotary cranks, e.g. with pedal cranks

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Abstract

The invention relates to an improved pedals and bottom bracket assembly for a cycle. The pedals and bottom bracket assembly is made up of a spindle 11, at the two opposite ends of which cranks 12 are keyed and of at least one sprocket 13 for receiving a drive chain 60 arranged close to one of the cranks. This pedals and bottom bracket assembly comprises, between spindle 11 and sprocket 13 and associated with them, a free wheel 14 which is oriented so that either the spindle 11 can drive the sprocket 13 or the sprocket 13 can revolve more quickly than the spindle 11 without driving it.

Description

La présente invention concerne les cycles et, plus particulièrement, est relative à un pédalier pour cycle équipé dune roue libre. The present invention relates to cycles and, more particularly, relates to a pedal for cycle equipped with a free wheel.

Comme on le sait, les cycles traditionnels sont entrainés par un pédalier solidaire en rotation d'au moins un plateau denté qui est relié par une chaine à un pignon denté associé à la roue arrière. As is known, traditional cycles are driven by a crankset integral in rotation with at least one toothed plate which is connected by a chain to a toothed pinion associated with the rear wheel.

Afin que l'on puisse circuler avec le cycle sans etre nécessairement obligé de pédaler, le pignon arrière est équipé dune roue libre. Grâce à ce dispositif, l'utilisateur peut cesser de pédaler sans que pour autant le cycle doive rester immobile. Ceci présente un intéret lorsque le cycle descend une côte ou bien lorsqu'il a acquis suffisamment d'énergie cinétique ou est propulsé par le vent pour se mouvoir seul sur le plat sans apport d'énergie musculaire. So that we can circulate with the cycle without necessarily being forced to pedal, the rear sprocket is equipped with a freewheel. Thanks to this device, the user can stop pedaling without the cycle having to remain stationary. This is of interest when the cycle descends a hill or when it has acquired enough kinetic energy or is propelled by the wind to move alone on the dish without supply of muscular energy.

Si une telle solution donne, dans l'ensem- ble, satisfaction, elle soulève toutefois certains problèmes. While such a solution is generally satisfactory, it nevertheless raises certain problems.

C'est le cas. en particulier, lorsqu'un tel cycle est équipé d'un dérailleur et/ou d'un changement de vitesses. Ces mécanismes sont utilisés respectivement lorsque le pignon de la roue arrière est équipé de différentes roues dentées dont le diamètre et le nombre de dents sont étagés et aussi lorsque le plateau entrainé par les manivelles possède plusieurs roues dentées elles aussi étagées. En modifiant la combinaison des plateaux et des roues dentées utilisée en faisant passer la chaine des uns aux autres, on obtient des rapports de démultiplication différents qui permettent ainsi d'adapter l'effort musculaire nécessaire au déplacement à la situation et à la déclivité de la chaussée. It's the case. in particular, when such a cycle is equipped with a derailleur and / or a gear change. These mechanisms are used respectively when the pinion of the rear wheel is equipped with different toothed wheels whose diameter and number of teeth are stepped and also when the plate driven by the cranks has several toothed wheels which are also stepped. By modifying the combination of chainrings and cogwheels used by passing the chain from one to the other, we obtain different gear ratios which thus make it possible to adapt the muscular effort necessary for movement to the situation and the gradient of the pavement.

Comme on le sait, lorsqu'on souhaite agir soit sur le dérailleur soit sur le changement de vitesses. il est nécessaire que la chaine c'est-à-dire le pignon et le plateau donc le pédalier soient animés sans cela la chaine risque de sauter: ceci provoque un incident et oblige l'utilisateur à s'arrêter pour remettre la chaine en prise sur les roues dentées du pignon et/ou du plateau. As we know, when we want to act either on the derailleur or on the gear change. it is necessary that the chain, that is to say the pinion and the chainring therefore the crankset are animated without that the chain risks jumping: this causes an incident and obliges the user to stop to put the chain in gear on the gear wheels of the pinion and / or the chainring.

On saisit donc tout l'intérêt qu'il y a à pouvoir modifier le rapport de démultiplication bien que l'on cesse de pédaler. We therefore grasp all the interest that there is in being able to modify the gear ratio even though we stop pedaling.

L'invention a pour objet un pédalier pour cycle qui est constitué d'un axe aux deux extrémités opposées duquel peuvent être calées des manivelles ot d'au moins un plateau denté pour recevoir une chaine d'entrainement disposée à proximité de l'une des manivelles ;; ce pédalier est caractérisé en ce qu'il comprend entre axe et plateau et associée à eux, une roue libre et entre que cette roue libre est orientée de manière que l'axe puisse entrainer le plateau ou que le plateau puisse tourner plus vite que l'axe sans l'entrainer,
Gracie au pédalier perfectionné suivant l'invention, il est possible d'utiliser le cycle en faisant des démarrages plus souples et plus rapides sans que l'on ait à chercher la bonne orientation des manivelles pour poser le pied sur l'une des pédales.
The subject of the invention is a cycle crankset which consists of an axis at the two opposite ends of which cranks can be set and at least one toothed plate to receive a drive chain arranged near one of the cranks; this crankset is characterized in that it comprises between axis and plate and associated with them, a free wheel and between that this free wheel is oriented so that the axis can drive the plate or that the plate can rotate faster than the 'axis without training it,
Thanks to the improved crankset according to the invention, it is possible to use the cycle by making more flexible and faster starts without having to look for the correct orientation of the cranks to put the foot on one of the pedals.

Hais l'un de ses avantages essentiels est qu'il permet de changer le rapport de démultiplication instantanément sans qu'il soit nécessaire de pédaler des lors que le cycle roule. Un tel avantage est particulièrement appréciable lorsqu'on gravit une côte à petite vitesse ou que l'on circule sur le plat à moyenne vitesse ou bien que l'on dévale une pente à grande vites se. But one of its essential advantages is that it allows you to change the gear ratio instantly without the need to pedal when the cycle is running. Such an advantage is particularly appreciable when climbing a hill at low speed or when traveling on the flat at medium speed or even when descending a slope at high speed.

Un autre avantage résulte, par exemple, de la diminution des efforts à exercer pour circuler à une vitesse donnée comparée à celle nécessaire auparavant de sorte qu'il est possible d'augmenter le nombre de dents des plateaux en compensation ; ce qui a pour effet d augmenter la vitesse du cycle. En outre, on remarquera qu'en utilisant le pédalier perfectionné suivant 1 invention il est possible de réduire la mécanique du pignon arrière à sa plus simple expression puisque ce dernier se présente alors à la manière d'un pignon désigné habituellement sous l'appellation de "pignon fixe". On observera aussi que grâce à 1 invention il est possible d'augmenter le nombre de plateaux associés au pédalier. Another advantage results, for example, from the reduction of the forces to be exerted to circulate at a given speed compared to that previously necessary so that it is possible to increase the number of teeth of the plates in compensation; which has the effect of increasing the cycle speed. In addition, it will be noted that by using the improved crankset according to the invention it is possible to reduce the mechanics of the rear sprocket to its simplest expression since the latter then appears in the manner of a sprocket usually designated by the name of "fixed gear". It will also be observed that thanks to 1 invention it is possible to increase the number of chainrings associated with the crankset.

D'autres caractéristisques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description et des revendications qui suivent et à l'examen du dessin, donné seulement à titre d'exemple, où
- la Fig.l est une vue schématique de côté d'un pédalier selon l'invention relié à un pignon arrière de cycle par une chaine
- la Fig.2 est une vue perspective éclatée.
Other characteristics of the invention will appear on reading the description and the claims which follow and on examining the drawing, given only by way of example, where
- Fig.l is a schematic side view of a crankset according to the invention connected to a rear cycle sprocket by a chain
- Fig.2 is an exploded perspective view.

du même coté, du mode de réalisation du pédalier selon l'invention de la Fig.1
- la Fig.3 est une vue partielle de la Fig.2 vue de l'autre côté , et
- la Fig. est une vue perspective éclatée d'un pignon arrière aménagé.
on the same side, of the embodiment of the crankset according to the invention of Fig.1
- Fig.3 is a partial view of Fig.2 seen from the other side, and
- Fig. is an exploded perspective view of a fitted rear gable.

Les cycles étant bien connus dans la technique, on se bornera à décrire ce qui concerne l'invention. Tout le reste étant classique on ne s'y étendra pas et ne sera pas dessiné. C'est en particulier le cas de la Fig.1 où seul un mode de réalisation du pédalier selon l'invention est représenté associé à un pignon arrière auquel il est relié par une chaîne. Le pédalier est équipé d'un changement de vitesses 50 avec une fourchette 51 chevauchant une chaine 60 et le pignon arrière d'un dérailleur 40. Le cadre qui est nécessaire pour supporter le pédalier. As cycles are well known in the art, we will limit ourselves to describing what relates to the invention. Everything else is classic so we will not extend it and will not be drawn. This is particularly the case in Fig.1 where only one embodiment of the crankset according to the invention is shown associated with a rear sprocket to which it is connected by a chain. The crankset is equipped with a gear change 50 with a fork 51 straddling a chain 60 and the rear sprocket of a derailleur 40. The frame which is necessary to support the crankset.

le pignon, le changement de vitesses et le dérailleur n est pas illustré car des plus classique.the pinion, the gear change and the derailleur is not illustrated because of the more classic.

Comme on le voit sur les diverses figures du dessin, un pédalier 10 selon l'invention comprend, essentiellement, un axe 11 aux deux extrémités opposées duquel peuvent être fixées des manivelles 12 diamétralement opposées et décalées comme il est classique ; ces manivelles dont une seule est dessinée sont montées de manière à être solidaires en rotation de l'axe. Ce pédalier comprend, aussi. au moins un plateau denté 13, 13' qui est destiné à entraîner un pignon arrière 20 par l'intermédiaire d'une chaine 60 en prise avec l'une de ses roues dentées 21. As can be seen in the various figures of the drawing, a crankset 10 according to the invention essentially comprises a pin 11 at the two opposite ends from which cranks 12 can be fixed diametrically opposite and offset as is conventional; these cranks of which only one is drawn are mounted so as to be integral in rotation with the axis. This crankset understands, too. at least one toothed plate 13, 13 'which is intended to drive a rear pinion 20 by means of a chain 60 engaged with one of its toothed wheels 21.

Comme on l'observe immédiatement, le pédalier suivant l'invention est équipé d'une roue libre 14 qui est placée entre l'axe 11 et le plateau 13 et est associée à eux. L'orientation de cette roue libre est telle que l'axe 11 peut entraîner le ou les plateaux 13 lorsqu'on appuie sur les pédales, non représentées, associées aux manivelles 12 ou bien le plateau 13 peut tourner plus vite que l'axe 11 sans entraîner ce dernier, lorsqu'on cesse de pédaler. As can be seen immediately, the crankset according to the invention is equipped with a free wheel 14 which is placed between the axis 11 and the plate 13 and is associated with them. The orientation of this freewheel is such that the axis 11 can drive the plate or plates 13 when the pedals, not shown, associated with the cranks 12 are pressed, or else the plate 13 can rotate faster than the axis 11 without training the latter, when you stop pedaling.

Comme on peut l'observer, l'axe 11 se termine par une clé 110 de section droite non-circulaire, par exemple polygonale, et de préférence carrée. As can be observed, the axis 11 ends with a key 110 of non-circular cross section, for example polygonal, and preferably square.

La manivelle 12 comprend un manchon 121 dans lequel est pratiqué un alésage 122. La section droite de cet alésage est complémentaire de celle de la clé 110 sur laquelle il est destiné à s'engager. A l'axe 11 est fixé au moins un plateau 13, 13' dont le voile 130 est percé de trous 131 répartis d'une manière régulière suivant une circonférence. The crank 12 comprises a sleeve 121 in which a bore 122. A straight section of this bore is complementary to that of the key 110 on which it is intended to engage. At axis 11 is fixed at least one plate 13, 13 ′, the web 130 of which is pierced with holes 131 distributed in a regular manner along a circumference.

Suivant l'invention, la roue libre 14 est intercalée entre l'axe 11 et le ou les plateaux 13, 13'. Cette roue libre présente une structure interne classique de tout type approprié et seules ses parties extérieures en sont dessinées ; elle comprend, essentiellement, une couronne intérieure 141 et une couronne extérieure 142. La couronne intérieure 141 délimite un logement 1411 fermé par un flasque 1410 percé d'un orifice 1412. La section droite de cet orifice 1412 est complémentaire de celle de la clé 110 à laquelle il est destiné à s'assujettir. La couronne extérieure 142 présente des bras 1420 qui sont disposés suivant une configuration rayonnante et qui sont percés de trous 1421 régulièrement répartis et destinés à correspondre aux trous 13t ménagés dans le voile du ou des plateaux 13, 13'. According to the invention, the freewheel 14 is interposed between the axis 11 and the plate or plates 13, 13 '. This freewheel has a conventional internal structure of any suitable type and only its external parts are drawn; it essentially comprises an inner ring 141 and an outer ring 142. The inner ring 141 defines a housing 1411 closed by a flange 1410 pierced with an orifice 1412. The cross section of this orifice 1412 is complementary to that of the key 110 to which it is intended to be subjected. The outer ring 142 has arms 1420 which are arranged in a radiating configuration and which are pierced with holes 1421 regularly distributed and intended to correspond to the holes 13t formed in the web of the plate or plates 13, 13 '.

Les couronnes dentées des plateaux sont montées comme il est classique, sur le voile par exemple à l'aide de vis non référencées et les bras 1420 de la couronne extérieure 142 de la roue libre 14 sont assujettis au voile 130 grâce à des vis dessinées et non référencées ou à l'aide de tous moyens de montage classiques appropriés. Ceci résulte clairement notamment de l'examen de la Fig.1 et de la vue éclatée perspective de la Fig.2. The toothed crowns of the plates are mounted as is conventional, on the web for example using non-referenced screws and the arms 1420 of the outer ring 142 of the freewheel 14 are subject to the web 130 by means of drawn screws and not referenced or using any suitable conventional mounting means. This clearly results in particular from the examination of FIG. 1 and the exploded perspective view of FIG. 2.

Comme on le voit donc, cette roue libre est logée dans l'épaisseur occupée par le ou les plateaux. As can therefore be seen, this freewheel is housed in the thickness occupied by the plate or plates.

La manière dont la manivelle 12 est montée sur la roue libre 14 est illustrée sur la vue partielle éclatée de la Fig.3. Pour l'assemblage on voit qu'on fixe d'abord la manivelle 12 dont on engage le manchon 121 dans le logement 1411 de la couronne intérieure 141 de la roue libre 14 et on la maintient sur cette dernière grâce par exemple à deux vis, comme illustré sur la Fig.3. La position de ces vis de fixation dessinées et non référencées est telle que les sections droites de l'alésage 122 et de l'orifice 1412 sont en coïncidence et convenablement orientées. The manner in which the crank 12 is mounted on the freewheel 14 is illustrated in the partial exploded view of FIG. 3. For assembly, it can be seen that the crank 12 is first fixed, the sleeve 121 of which is engaged in the housing 1411 of the inner ring 141 of the freewheel 14 and it is held on the latter by means, for example, of two screws, as shown in Fig. 3. The position of these fixing screws, drawn and not referenced, is such that the cross sections of the bore 122 and of the orifice 1412 are in coincidence and suitably oriented.

La manivelle 12 étant ainsi associée à la roue libre 14 on fixe cet ensemble sur le plateau à l'aide des bras 1420. qui sont vissés sur le voile 130. Le tout étant assemblé, on enfile l'alésage 122 et l'orifice 1412 sur la clé 110 de l'axe 11 qui, de préférence, a une section droite qui se réduit vers l'extérieur. On serre alors le tout grâce à des moyens de retenue tels que, par exemple. une vis axiale 111 associée à une rondelle 112. Le serrage de la vis coince la manivelle 13 et la roue libre 14 sur l'axe 11. Pour fermer le tout et améliorer l'esthétique de l'ensemble. on place par exemple un bouchon fileté 113 qui vient recouvrir la vis axiale 111.The crank 12 thus being associated with the freewheel 14 this assembly is fixed on the plate using the arms 1420. which are screwed onto the web 130. The whole being assembled, the bore 122 and the orifice 1412 are threaded on the key 110 of the axis 11 which, preferably, has a cross section which is reduced towards the outside. The whole is then tightened using retaining means such as, for example. an axial screw 111 associated with a washer 112. Tightening the screw jams the crank 13 and the freewheel 14 on the axis 11. To close the whole and improve the aesthetics of the assembly. for example, a threaded plug 113 is placed which covers the axial screw 111.

On se reportera maintenant à la Fig.4 où un pignon aménagé est dessiné en perspective éclatée. We will now refer to Fig. 4 where a fitted gable is drawn in exploded perspective.

Ce pignon 20 est destiné à être monté sur un moyeu 30 d'une roue arrière non dessinée. Ce pignon 20, de structure classique, est constitué par exemple de roues dentées 21, 21', 21 dont le nombre de dents est différent et étagé, qui sont séparées au besoin par une entretoise 22. This pinion 20 is intended to be mounted on a hub 30 of a non-drawn rear wheel. This pinion 20, of conventional structure, consists for example of toothed wheels 21, 21 ′, 21 whose number of teeth is different and stepped, which are separated if necessary by a spacer 22.

Afin de ne pas modifier les éléments dont les dimensions sont normalisées, on remplace la roue libre traditionnelle par un fourreau 23 qui 9 le même encombrement et prend sa place. On voit donc qu'on réalise ainsi un pignon fixe par exemple étagé qui vient se substituer au pignon arrière traditionnel sans que l'on ait eu à en modifier les différents constituants. In order not to modify the elements whose dimensions are standardized, the traditional freewheel is replaced by a sleeve 23 which takes up the same size and takes its place. It can therefore be seen that a fixed pinion, for example a stepped pinion, is thus produced which replaces the traditional rear pinion without having to modify the various constituents thereof.

Grâce à l'invention, on comprend donc que le cycle étant lancé et si l'on cesse de pédaler. la roue arrière équipée maintenant d'un pignon fixe continue de tourner en entraînant la chaîne 60 qui est enroulée sur une roue dentée 21 et un plateau 13. La roue libre 14 étant maintenant intercalée entre, d une part l'axe 11 et les manivelles 12 qui lui sont associées et, d'autre part. un plateau 13, le plateau peut tourner sans pour autant entrainer les manivelles. La chaine étant animée, on peut donc agir aussi bien sur le dérailleur que sur le changement de vitesses pour faire passer la chaine de l'une à l'autre des roues dentées du pignon arrière ou de l'un à l'autre des plateaux ; ceci était auparavant impossible si l'on ne pédalait pas. Thanks to the invention, it is therefore understood that the cycle being started and if one stops pedaling. the rear wheel now fitted with a fixed pinion continues to rotate, driving the chain 60 which is wound on a toothed wheel 21 and a plate 13. The free wheel 14 is now inserted between, on the one hand the axis 11 and the cranks 12 associated with it and, on the other hand. a plate 13, the plate can rotate without driving the cranks. The chain being animated, one can thus act as well on the derailleur as on the change of speeds to make pass the chain from one to the other of the toothed wheels of the rear sprocket or from one to the other of the plates ; this was previously impossible if you did not pedal.

On comprend donc tout l'avantage de l'invention.  We therefore understand all the advantage of the invention.

Claims (10)

REVEND I CAT IONSRESELL I CAT IONS 1. Pédalier pour cycle constitué d'un axe (11) aux deux extrémités opposées duquel peuvent être calées des manivelles (12? et d'au moins un plateau (13) denté pour recevoir une chaîne d'entrainement 1. Crankset for cycle consisting of an axis (11) at the two opposite ends of which cranks (12? And at least one toothed plate (13) can be wedged to receive a drive chain (60) disposé à proximité de l'une des manivelles. (60) disposed near one of the cranks. caractérisé en ce qu il comprend, entre axe (11) et plateau (13) et associée à eux, une roue libre (14) et on ce que cette roue libre est orientée de manière que soit l'axe (11) puisse entraîner le plateau (13) soit le plateau (13) puisse tourner plus vite que l'axe (11) sans l'entraîner.characterized in that it comprises, between axis (11) and plate (13) and associated with them, a free wheel (14) and that this free wheel is oriented so that either the axis (11) can drive the plate (13) or the plate (13) can rotate faster than the axis (11) without driving it. 2. Pédalier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la roue libre (14) est une roue libre normalisée de roue arrière de cycle et en ce que cette roue libre est montée avec une orientation inverse de son orientation traditionnelle. 2. Crankset according to claim 1, characterized in that the freewheel (14) is a standard freewheel of rear cycle wheel and in that this freewheel is mounted with an orientation opposite to its traditional orientation. 3. Pédalier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la roue libre (14) est logée dans l'épaisseur occupée par le ou les plateaux (13). 3. Crankset according to claim 1 or 2, characterized in that the free wheel (14) is housed in the thickness occupied by the plate or plates (13). 4. Pédalier selon 1 une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la roue libre (14) présente une couronne intérieure (lit) munie d'un flasque (1410) pour son montage sur l'axe (11) et la fixation d'une manivelle (12) et une couronne extérieure (142) munie de bras (1420) pour la fixation d'un plateau (13). 4. Crankset according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the freewheel (14) has an inner ring gear (bed) provided with a flange (1410) for its mounting on the axle (11) and the fixing a crank (12) and an outer crown (142) provided with arms (1420) for fixing a plate (13). 5. Pédalier selon la revendication 4, ca ractérisé en ce que l'axe (11) présente à l'une au moins de ses extrémités une clé (110) à section droite non circulaire, et en ce que le flasque (1410) est percé d'un orifice (1412) et la manivelle (12) est percée d'un alésage (122) dont les sections droites respectives sont complémentaires de celle de la clé.  5. Crankset according to claim 4, ca acted in that the axis (11) has at at least one of its ends a key (110) with a non-circular cross section, and in that the flange (1410) is pierced with an orifice (1412) and the crank (12) is pierced with a bore (122) whose respective cross sections are complementary to that of the key. 6. Pédalier selcn la rendication 4 ou 5. 6. Crankset selcn the rendication 4 or 5. caractérisé en ce que les bras (1420) ont une configuration rayonnante en étoile et sont équidistants.characterized in that the arms (1420) have a star radiating configuration and are equidistant. 7. Pédalier selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la roue libre (14) est fixée à la manivelle (12) par sa face intérieure et est fixée aux plateaux (13) par sa face extérieure. 7. Crankset according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the freewheel (14) is fixed to the crank (12) by its inner face and is fixed to the plates (13) by its outer face. 8. Pédalier selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la roue libre (14) avec sa manivelle (12) sont bloquées sur la clé (110) de l'axe (11) par une vis axiale (111). 8. Crankset according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the freewheel (14) with its crank (12) are locked on the key (110) of the axle (11) by an axial screw ( 111). 9. Pédalier selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la clé (110) présente une section droite décroissante vers l exté- rieur. 9. Crankset according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the key (110) has a decreasing cross section towards the outside. 10. Pédalier selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que la clé (110) présente une section droite polygonale de préférence carrée.  10. Crankset according to any one of claims 5 to 9, characterized in that the key (110) has a polygonal cross section, preferably square.
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