FR2644128A1

FR2644128A1 - Adjustable device for a bicycle pedal and bottom bracket assembly with differential movement of the cranks

Info

Publication number: FR2644128A1
Application number: FR8903233A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1989-03-13
Publication date: 1990-09-14
Anticipated expiration: 2009-03-13
Also published as: FR2644128B1

Abstract

This device mainly consists of two half-spindles 1 and 2 axially joined together, each one joined to the cranks 27 and 28, forming two ball screws with reversed pitches with a drum 10 integral with the chain wheel 17, given a transverse reciprocating movement generated by an inclined thrust ball bearing 12 the inclination of which can be adjusted by the cam 14. Thus, the two half-spindles and therefore the cranks have a differential movement which is advantageous particularly at slow speeds, but which can be eliminated in the event of violent starting.

Description

La présente invention est relative å un mécanisme de pédalier, visant å eupprimer, dans sa cinématique, toute présence d'un point mort. Un tel mécanisme est utilisable notanent, quoique non exclusivement. cur une bicyclette, un tricycle, un quadricycle, un vèhicule de cross ou de trial, un pédalo, un fauteuil roulant d'infirme, un générteur électrique, un treuil a manivelle ou sur les Jouets les plus divers. The present invention relates to a pedal mechanism, intended to eliminate, in its kinematics, any presence of a neutral point. Such a mechanism can be used notably, although not exclusively. for a bicycle, a tricycle, a quadricycle, a cross or trial vehicle, a pedal boat, a disabled wheelchair, an electric generator, a crank winch or on the most diverse Toys.

bans un pédalier de type connu, on utilise un plateau denté, sur lequel sont calées deux manivelles portant, chacune, l'une des pédales. Les deux pédales tournent autour de l'axe géométrique du plateau, dont elles cont solidaires, et autour duquel elles sont décalées l'une par rapport å l'autre, de 1801. Lorsque l'utilisateur pédale, on sait que, lorsque l'une des pedales est en position haute, l'autre se trouve en position basse, si bien qu'a cet instant, le mecanisme présente une position dite de point sort.En effet, si, å cette position une poussée descendante rigoureusement verticale est exercée sur la pédale en position haute, cette poussée passe par l'axe de rotation et elle a tendance à ne falre tourner le plateau, ni vers l'avant, ni vers l'arrière. in a known type of crankset, a toothed plate is used, on which are fixed two cranks each carrying one of the pedals. The two pedals rotate around the geometric axis of the chainring, of which they are integral, and around which they are offset relative to each other, by 1801. When the user pedals, we know that when the one of the pedals is in the high position, the other is in the low position, so that at this instant, the mechanism has a so-called point out position. Indeed, if, in this position, a strictly vertical downward push is exerted on the pedal in the high position, this thrust passes through the axis of rotation and it tends not to turn the turntable, either forwards or backwards.

Pour évitre cet inconvénient, diver@ mécaniames ont été proposés, vi@ant tous å aupprimer cette position de point sort. Un tel dispositif est connu par exemple par le brevet français 2 584 671, dans lequel chaque manivelle est reliée au plateau par une bielle et tourne autour d'un axe diffèrent de celui du plateau. To avoid this drawback, various mechanisms have been proposed, all of which remove this point position. Such a device is known for example from French patent 2,584,671, in which each crank is connected to the plate by a connecting rod and rotates around an axis different from that of the plate.

Si un tel dispositif présente du point de vue de la cinématique pure, l'avantage de supprimer effectivenent la position de point mort. il offre, par contre, des inconvenients, conne la plupart des dispositifs brevetés de mécanisme de pedalier. qui sont
- distance entre manivelles augmentée.If such a device presents from the point of view of pure kinematics, the advantage of eliminating effectively the neutral position. it offers, on the other hand, disadvantages, conne most of the patented devices of pedal mechanism. which are
- distance between cranks increased.

- cinématique fixe ne permattant pas un retour au pédalage classique
nécessaire pour les demarrages en compétition cyclistes.- fixed kinematics not preventing a return to classic pedaling
necessary for starting in cycling competition.

La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients
Le mécanisme selon l'invention est principalement logé dans le boitier de pedalier faisait partie du cadre de l'engin et comporte cen le regardant de dessus. a tte tournee vers l'avant de l'engin)
- deux demi-axes lies rigidement chacun à une manivelle, une butée à
billes étant interposée entre éux, celui de gauche comportant un palier
butée à billes à sa gauche conjugué à un boîtier de fermeture vissé dans le
boîtier d'origine du cadre ; ces deux demi-axes comportent un filetage à
trois filets à profil rond ou ogival, celui de gauche pas à gauche, celui
de droite pas à droite,
- un tambour, formé de deux écrous vissés l'un dans l'autre et comportant
des filetages conjugués à ceux des demi-axes et permettant l'interposition
de billes,
- une fourchette vissée à l'extrémité gauche du tambour entourant une
butée à billes,
- une butée à billes inclinable, entre le palier-butée du demi-axe gauche
et le tambour,
- un boitier interne inclinable sur deux tourillons dont l'inclinaison est
commandée par une came,
- une came dont la rotation est provoquée par l'utilisateur par
l'intermédiaire d'un doigt,
- un boîtier externe gauche se vissant dans le cadre, faisant la partie
conjuguée du palier-butée gauche, renfermant le boîtier interne inclinable
et la came de commande.
- un plateau se vissant dans la partie droite du tambour,
- une cage extérieure vissée dans la partie droite du boîtier du cadre
pour former le palier tournant et coulissant avec l'extérieur droit du
tambour,
- un jeu de billes interpose et maintenues entre elles par une cage,
- un écrou se vissant dans le demi-axe droit permettant en fait le montage
et la fixation de la manivelle droite.The object of the present invention is to avoid these drawbacks
The mechanism according to the invention is mainly housed in the bottom bracket was part of the frame of the machine and has cen looking at it from above. turned towards the front of the vehicle)
- two semi-axes rigidly linked each to a crank, a stop at
balls being interposed between them, the left one having a bearing
thrust ball bearing to its left combined with a closure housing screwed into the
original frame case; these two half-axes have a thread with
three nets with round or ogival profile, the one on the left not on the left, the one
from right to right,
- a drum, formed of two nuts screwed into each other and comprising
threads combined with those of the semi-axes and allowing the interposition
marbles,
- a fork screwed to the left end of the drum surrounding a
thrust ball bearing,
- a tilting thrust ball bearing, between the thrust bearing of the left half-axis
and the drum,
- an internal box that can be tilted on two pins whose inclination is
controlled by a cam,
- a cam whose rotation is caused by the user by
through a finger,
- a left external box screwing into the frame, forming the part
conjugate of the left thrust bearing, enclosing the internal tilting box
and the control cam.
- a plate screwing into the right part of the drum
- an external cage screwed into the right part of the frame case
to form the rotating and sliding bearing with the right outside of the
drum,
- a set of balls interposed and held together by a cage,
- a nut screwing in the right half-axis allowing in fact the assembly
and fixing the right crank.

Le système fonctionne completement par roulements, une mesure du rendement mécanique statique confirmant l'excellence de celui-ci, en tout cas autour de 99 % et plus. The system works completely by bearings, a static mechanical performance measurement confirming its excellence, in any case around 99% and more.

Son principe en est simple à a chaque tour de plateau, celui-ci est entrainé à droite et à gauche par la butee incline, par l'intermédiaire du tambour et de la fourchette, ce qui a pour effet, par l'intermédiaire des vis å billes å pas contraires, de ralentir et accélerer alternativement le mouvement des manivelles. le calage et le sens d'inclinaison de la butée å billes inclinable étant tels que les manivelles ralentissent en avant et accélèrent en arrière. Ainsi, conne pour les autres systemes du même type. il n'y a pas de point sort, le décalage des manivelles permettant un couple moteur toujours positif.Par contre, la possibilité de régleur l'inclinaison de la vis å billes, permet de réduire ce décalage de manivelles gênant dans certains cas de pedalage, conne les démarrages. Its principle is simple at each turn of the plate, it is driven to the right and to the left by the inclined stop, by means of the drum and the fork, which has the effect, by means of the screws å balls in opposite directions, to slow down and accelerate the movement of the cranks alternately. the timing and the direction of inclination of the tilting thrust ball bearing being such that the cranks slow down in front and accelerate in reverse. So, good for other systems of the same type. there is no spell point, the offset of the cranks allowing an always positive motor torque. On the other hand, the possibility of adjusting the inclination of the ball screw, allows to reduce this offset of cranks annoying in certain cases of pedaling , conne starts.

Selon une variante, le mécanisme peut comporter pour supprimer le battement transversal du plateau, des cannelures longitudinales å billes entre un embout visse dans le tambour et le plateau proprement dit. Alternatively, the mechanism may include to remove the transverse flapping of the plate, longitudinal grooves ball between a screw end in the drum and the plate itself.

Selon une autre caracteristique de l'invention, l'étanchéité est assuree par des labyrinthes filetés dans les diamètres interieurs au niveau des sorties des demi-axes, filetage å droite pour le demi-axe gauche, filetage à gauche pour le demi-axe droit, et un labyrinthe fileté å gauche dans le diamétre interieur d'une collerette liée au plateau. According to another characteristic of the invention, the seal is ensured by labyrinths threaded in the internal diameters at the level of the half-axis exits, right-hand thread for the left half-axis, left-hand thread for the right half-axis , and a left-hand threaded labyrinth in the inside diameter of a flange linked to the plate.

La figure 1 jointe en annexe est une coupe longitudinale du système. La figure 2 montre la variante. Figure 1 attached is a longitudinal section of the system. Figure 2 shows the variant.

La figure 1 montre les deux demi-axes 1 et 2, la butée a billes 3 interposée entre eux, la pièce 4 de retenue dans la gorge 29 du demi-axe 3, la gorge 5 de palier-butée forme avec, le boitier externe 6 et son chapeau 7, les filetages 30, 31, 32, 33 de logement des billes 18 entre demi-axe et les écrous 8 et 9 formant le tambour 10, la fourchette 11, la butée b billes 12 dans son boitier interne 13 en appui sur la cane 14 et son doigt de commande 15 ainsi que sur les tourillons 34, le boitier externe la visse å gauche dans le cadre, le plateau 17 visse å droite du tasbour, les billes 19 et leur cage 20, la cage extérieure 21 vissée a droite dns le cadre, l'écrou 22 vissé vissé dans le demi-axe droit et les manivelles 27 et 28. Figure 1 shows the two half-axes 1 and 2, the ball stop 3 interposed between them, the retaining piece 4 in the groove 29 of the half-axis 3, the groove 5 of the bearing-stop forms with, the external housing 6 and its cap 7, the threads 30, 31, 32, 33 for housing the balls 18 between the half-axis and the nuts 8 and 9 forming the drum 10, the fork 11, the stop b balls 12 in its internal housing 13 in support on the cane 14 and its control finger 15 as well as on the pins 34, the external casing screws it to the left in the frame, the plate 17 screws to the right of the tasbour, the balls 19 and their cage 20, the external cage 21 screwed to the right in the frame, the nut 22 screwed screwed into the right half-axis and the cranks 27 and 28.

La figure 2 montre l'esbout visse 23, les cannelures 24 et les billes 25, enfin la retenue axiale 26 du plateau. Figure 2 shows the screw socket 23, the grooves 24 and the balls 25, finally the axial retainer 26 of the plate.

Les labyrinthes 35, 36 et 37 apparaissent cur la figure 1. The labyrinths 35, 36 and 37 appear in Figure 1.

Claims

1. Device allowing a crankset comprising two cranks 27 and 28 and a plate 17, a differentiated movement from these, characterized in that it comprises two half-axes 1 and 2, three times threaded 30 to the left for the half-axis left, three times threaded 32 to the right for the right half-axis, a ball stop 3 interposed between them, the left half-axis comprising a groove for thrust-bearing 5 ball formed with the external housing 6 and its cap 7 , two nuts 8 and 9, three times threaded 31 for the left and 33 for the right, threads combined with the semi-axis to form the ball tracks 18, a fork 11 screwed into the nut 8, a tilting ball stop 12 in its case 13 resting on a cam 14 equipped with a finger 15 for external control and the pins; 34, a plate 17 screwed into the nut 9, an external cage 21 for supporting the balls 19, linked by a cage 20, a nut 22 for fixing the crank 28.

2. Device according to claim 1, characterized by grooves 24 disposed outside the cage 21 and inside the central part of the plate 17 making transverse path of the balls 25 and by a transverse retainer 26 of the plate.

3. Device according to claim 1, characterized by sealing labyrinths 35, 36 and 37, threaded not to the right for the labyrinths 35 of the cap 7 to the left for the labyrinth 36 to the right of the nut 22 and for the labyrinth 37 in line with the outer cage 21.