FR2689592A1 - Pédalier à manivelles extensibles en mouvement et cycle équipé d'un tel pédalier. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un pédalier comprenant deux manivelles (4) munies de pédales, respectivement montées aux extrémités d'un arbre (5) destiné à être reçu en rotation dans un boîtier de pédalier solidaire d'un bâti, les manivelles (4) étant montées sur l'arbre (5) par l'intermédiaire de mécanismes respectifs d'allongement et de raccourcissement alternatifs synchronisés. Selon l'invention, chacun desdits mécanismes comprend une came (10) munie de moyens de fixation au boîtier de pédalier et présentant une piste de guidage périphérique (11) avec laquelle coopère un organe suiveur de came (34) solidaire de la manivelle (4), elle-même maintenue coulissante, sur un support (20) assujetti à l'arbre (5), lequel traverse librement la came, les pistes de guidage (11) respectives des cames des deux mécanismes, considérées dans le même sens de rotation des manivelles (4), s'éloignant progressivement de l'axe (X) dudit arbre (5) sur un premier secteur et s'en rapprochant progressivement sur un second secteur. Application aux cycles, notamment aux bicyclettes.

Description

"Pédalier à manivelles extensibles en mouvement et cycle équipé d'un tel pédalier"
La présente invention concerne un pédalier comprenant deux manivelles respectivement montées aux extrémités d'un arbre destiné à être reçu, libre en rotation autour de son axe, à l'intérieur d'un boîtier de pédalier solidaire d'un bâti tel que le cadre d'un cycle, les manivelles, dont chacune porte une pédale, étant orientées transversalement audit arbre dans des directions opposées et montées sur ce dernier par l'intermédiaire de mécanismes respectifs d'allongement et de raccourcissement alternatifs synchronisés des bras de levier définis entre les pédales et l'axe de rotation dudit arbre.

Elle a trait également à un cycle, notamment une bicyclette, équipé d'un tel pédalier.

Au cours de ces dernières années, les bicyclettes, et plus particulièrement celles qui sont destinées aux compétitions sportives, ont fait l'objet d'évolutions technologiques nombreuses visant à réduire l'effort à produire sur les pédales pour leur locomotion. C'est à cette fin que l'on a, par exemple, conçu les roues lenticulaires et les guidons dits de "biathlète", améliorant la pénétration dans 1' air, ainsi que les cadres allégés en fibres de carbone.

Dans cet esprit, on a également imaginé des pédaliers munis de manivelles cycliquement extensibles et rétractables en mouvement, grâce auxquelles l'effort à exercer sur les pédales est diminué pour un même couple de rotation. Les mécanismes, mis en jeu à cette fin, construits à partir d'engrenages et de biellettes articulées, sont toutefois complexes et relativement fragiles en fonctionnement et l'allongement maximum qu'ils procurent reste limité et n'est pas aisément réglable.

En raison de leur manque de fiabilité et de souplesse d'utilisation, ces pédaliers à manivelles extensibles n'ont d'ailleurs jamais réussi à s imposer sur le marché de la bicyclette.

La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un pédalier du type spécifié en introduction, qui se caractérise en ce que lesdits mécanismes d'allongement et de raccourcissement comprennent chacun une came munie de moyens de fixation au boîtier de pédalier et présentant une piste de guidage périphérique avec laquelle coopère un organe suiveur de came solidaire de la manivelle, elle-même maintenue coulissante sur un support assujetti à l'arbre, lequel traverse librement la came, les pistes de guidage respectives des cames des deux mécanismes, considérées dans le même sens de rotation des manivelles, s'éloignant progressivement de l'axe dudit arbre sur un premier secteur et s'en rapprochant progressivement sur un second secteur.

En faisant en sorte qu'après montage du pédalier sur la bicyclette, le premier secteur de la piste de guidage de chaque came coincide avec la plus grande partie, et de préférence la totalité, de la plage de rotation de 180 vers l'avant, de la manivelle correspondante, celle-ci en mouvement au contact de la came fixée au cadre de la bicyclette, subira sur cette plage de rotation une extension progressive automatique provoquant l'allongement recherché du bras de levier entre la pédale et l'axe de l'arbre du pédalier.

Simultanément, la deuxième manivelle, déplacée le long du second secteur de la came, qui coincidera de préférence avec la totalité de sa plage de rotation de 180 vers l'arrière, sera rétractée en synchronisme pour produire le raccourcissement recherché du bras de levier, le ramenant à une longueur normale, le cycle s'inversant bien entendu à chaque demi-tour de pédale.

On dispose ainsi d'un pédalier à manivelles extensibles de conception simple, qui offre un bon confort de pédalage à l'utilisateur, grâce en particulier à la parfaite progressivité de l'allongement produit sur les bras de levier des manivelles, et jouit d'un degré satisfaisant de fiabilité en raison de l'absence de tout système à engrenages ou biellettes articulées dans son mécanisme.

Avantageusement, la came comprend un disque sensiblement perpendiculaire à l'arbre et dont la tranche définit ladite piste de guidage, tandis que l'organe suiveur de came comporte au moins un galet fou maintenu au contact de cette dernière, la direction de coulissement de la manivelle étant sensiblement orthogonale à l'axe dudit arbre. On dispose ainsi d'un ensemble came-organe suiveur de came commode à réaliser et aisé à remplacer pour régler la course d'allongement et de raccourcissement du bras de levier.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention, dans lequel ladite came est constituée d'un disque unique, toutes les cordes, passant par l'axe de l'arbre, de la courbe fermée définie dans un plan perpendiculaire à celui-ci, par la tranche de ce disque, sont approximativement de même longueur, et l'organe suiveur de came comporte, sur un même châssis, deux galets fous de petit diamètre s'appliquant contre ladite tranche du disque, leurs axes sensiblement parallèles à l'axe de 1' arbre étant positionnés dans l'alignement d'une même corde passant par ce dernier. Ceci permet une réalisation et un montage particulièrement simples de l'organe suiveur de came.

Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, qui sera retenu à titre préférentiel, la came comprend un second disque au moins sensiblement parallèle au premier mais présentant des dimensions radiales différentes, les tranches des deux disques étant profilées de telle façon que, dans un même plan de projection perpendiculaire à l'axe de l'arbre, tous les segments passant par cet axe et délimités par deux points respectifs des courbes fermées définies par lesdites tranches, présentent une longueur sensiblement constante, ledit organe suiveur de came comportant quant à lui, sur un châssis commun, deux galets fous de petit diamètre s'appliquant respectivement sur les tranches des deux disques, leurs axes sensiblement parallèles à l'axe de 1' arbre étant positionnés dans l'alignement d'un même segment passant par ce dernier.

Comme on le comprendra, cette disposition permet de régler indépendamment l'une de l'autre la course d'allongement et la course de raccourcissement du bras de levier formé sur les manivelles. En disposant d'un jeu de paires de disques de remplacement de profil variable, mais dans lequel la longueur du segment défini ci-dessus est constante d'une paire de disques à l'autre, on pourra en outre avantageusement procéder au réglage susmentionné sans avoir à changer l'organe suiveur de came.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de fixation de la came au boîtier de pédalier consistent en un manchon creux s'adaptant dans ce dernier et dont est solidaire ladite came, l'arbre du pédalier s'étendant coaxialement à l'intérieur de ce manchon avec interposition d'un roulement.

Ce manchon, de préférence fileté, supporte ainsi l'ensemble des éléments fixes et mobiles du mécanisme de came et permet donc à lui seul, avec l'aide éventuellement d'un contre-écrou, de monter la moitié correspondante du pédalier selon l'invention sur des cadres de bicyclette traditionnels, sans aménagement de leur boîtier de pédalier.

Le support de manivelle est quant à lui avantageusement réalisé sous la forme d'un carter enveloppant la came et l'organe suiveur de came et qui, de façon simple, pourra, d'un côté de la manivelle, se fixer à l'extrémité libre de l'arbre du pédalier par une paroi latérale extérieure et, de l'autre, s'appuyer autour du manchon de fixation de la came, avec interposition d'un roulement, par une paroi latérale intérieure.

Le support de manivelle joue ainsi simultanément le rôle d'une protection pour le mécanisme à came, le mettant à l'abri des projections de cailloux ou autres corps étrangers susceptibles d'entraver son bon fonctionnement.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'une des parois latérales du carter est en partie formée par une plaque de fermeture amovible donnant accès à la came et à l'organe suiveur de came, cette plaque de fermeture étant de préférence formée dans la paroi latérale intérieure du carter pour, sur le carter de droite, constituer simultanément un support pour la fixation du plateau denté du pédalier.

Dans le cas d'une utilisation du pédalier selon l'invention sur une bicyclette de compétition sur route ou sur piste, une protection des mécanismes à came n'est pas indispensable et, dès lors, le support de manivelle peut en variante, dans un but d'allègement, être constitué par un simple bras s'étendant radialement depuis l'extrémité libre de l'arbre, dont il est solidaire, et portant sur son côté intérieur un palier de coulissement traversé par la manivelle.

En utilisant un tel bras de support qui ne nécessite aucun appui autour du manchon de fixation de la came, on supprime deux roulements ce qui permet également de simplifier grandement l'assemblage du pédalier.

Sur le bras de support destiné à se trouver sur la droite de la bicyclette, après montage du pédalier, le palier de coulissement, formé à l'extrémité libre de ce bras, comporte une patte saillante dirigée vers l'arbre et ledit bras est en outre solidaire de plusieurs branches en étoile inclinées vers l'intérieur du pédalier et repliées, à leurs extrémités libres, pour former d'autres pattes, les pattes des branches et du palier de coulissement, situées dans un même plan perpendiculaire à l'arbre du pédalier, constituant des points de fixation pour le plateau denté de ce dernier.

Plusieurs modes de réalisation du pédalier conforme à la présente invention vont maintenant être décrits, plus en détails, mais uniquement à titre d'exemples non-limitatifs, en référence aux dessins annexés sur lesquels
- la figure i est une vue en perspective schématique d'un pédalier conçu selon un premier mode de réalisation de l'invention
- la figure 2 est une vue en coupe agrandie de la moitié droite de ce pédalier, faite dans le plan contenant les axes de son arbre et de la manivelle
- la figure 3 est une vue faite dans le sens de la flèche A de la figure 2, la paroi extérieure du carter de support de la manivelle ayant été ôtée
- la figure 4 est un schéma illustrant le mode de fonctionnement du pédalier des figures 1 à 3
- la figure 5 est une vue analogue à la figure 2 mais se rapportant à un deuxième mode de réalisation du pédalier de la présente invention
- la figure 6 est un schéma illustrant le fonctionnement du pédalier de la figure 5
- la figure 7 est une vue analogue à la figure 5, illustrant une variante de réalisation du pédalier représenté sur cette figure et
- la figure 8 est une vue du côté droit de l'ensemble de support de la manivelle et du plateau denté du pédalier de la figure 7.

Le pédalier 1 exemplifié sur la figure 1 est représenté en position de montage sur un cadre de bicyclette traditionnel, dont on a sensiblement esquissé en traits mixtes le boîtier de pédalier 2 soudé aux extrémités des quatre éléments tubulaires principaux 3a,3b,3c,3d du cadre.

D'une manière connue en soi, le pédalier 1 se compose de deux manivelles 4 et 4' respectivement montées aux extrémités d'un arbre 5, retenu en rotation libre autour de son axe X, à l'intérieur du boîtier de pédalier 2 du cadre de bicyclette. Les manivelles 4,4', dont les axes longitudinaux Y,Y' sont perpendiculaires à l'axe de rotation X de l'arbre du pédalier, s'étendent dans des directions opposées et chacune d'elles porte à son extrémité une pédale 6 ou 6' libre en rotation autour d'un axe Z ou Z' sensiblement parallèle à l'axe de rotation X de l'arbre 5. Le pédalier i est complété par un plateau denté 7 solidaire de l'arbre 5 et centré sur son axe X pour, sous l'effet du mouvement de pédalage, entraîner une chaîne de transmission 8 engrenant avec un pignon, non représenté, calé sur l'axe de la roue arrière de la bicyclette.

Conformément à l'invention, les manivelles 4,4' s' accouplent à l'arbre 5 par l'intermédiaire de mécanismes respectifs à came 9,9', conçus pour assurer, au cours du pédalage, un allongement et un raccourcissement progressifs et synchronisés du bras de levier défini, pour chaque manivelle, entre l'axe Z ou Z' de sa pédale 6 ou 6' et l'axe X de l'arbre 5.

Sur les figures 2 et 3, qui représentent, à plus grande échelle, la moitié droite du pédalier 1, on retrouve l'arbre 5 reçu dans le boîtier de pédalier 2 du cadre de la bicyclette, le plateau denté 7, la manivelle droite 4 et sa pédale 6 ainsi que le mécanisme à came associé 9.

Ce mécanisme 9 est construit autour d'une came 10 consistant en un disque ovalisé d'épaisseur constante, dont la tranche i1 définit la piste de guidage de la came. La came 10 est fixée, par des vis 12, sur une bride d'extrémité 13 d'un manchon cylindrique creux 14 qui, par un filetage extérieur, est vissé en 15 dans le taraudage- d'origine du boîtier de pédalier 2. Un contre-écrou 16, en prise avec le filetage du manchon 14, vient affermir l'assemblage de ce dernier avec le boîtier du pédalier 2.

Comme le montre la figure 2, l'arbre 5 est reçu coaxialement à l'intérieur du manchon 14, par l'intermédiaire d'un roulement à billes 17 retenu au dos de la bride d'extrémité 13, et traverse librement l'ouverture définie par cette dernière ainsi qu'une seconde ouverture 18 ménagée dans la came 10 au-delà de laquelle l'arbre 5 se prolonge par un carré 19 de fixation à un support 20 pour la manivelle 4.

Ce support 20 est ici constitué par un carter plat fermé, en forme de carafe qui enveloppe la totalité du mécanisme à came 9 et dont les grandes parois latérales 21,22 sont parallèles au plan de la came 10, lui-même perpendiculaire à l'axe X de l'arbre 5. La paroi extérieure 21 du carter 20 est en grande partie formée par une plaque de fermeture 23 solidaire du reste du carter par des vis telles que 24 et comportant une protubérance intérieure évidée 25 par laquelle la paroi extérieure 21 se fixe au carré 19 de l'arbre 5 à l'aide d'une grosse vis 26. La paroi intérieure 22 du carter 20 présente quant à elle une découpe délimitée par une surépaisseur circulaire 27 s'appliquant autour d'un roulement à billes 28 enfilé sur l'arbre 5. La paroi intérieure 22 du carter 20 porte en outre extérieurement, par des pattes de fixation 22a, le plateau denté 7 maintenu lui aussi dans un plan perpendiculaire à l'axe X de 1' arbre 4, le manchon 14 traversant librement le plateau denté 7.

On observera ici en se reportant à la figure 4 que le dessin de la courbe continue fermée qui définit la piste de guidage 11 de la came 10, dans un plan perpendiculaire à l'axe X, est tel que toutes les cordes LM, LlMl, L2M2, ... de cette courbe, passant par l'axe X, présentent sensiblement la même longueur.

En revenant aux figures 2 et 3, on peut encore voir que le carter fermé 20 comporte un col creux 29 obturé par un bouchon à vis 30 percé d'une ouverture d'où s'extrait la partie d'extrémité de la manivelle 4, qui porte la pédale 6. En deçà du bouchon 30, la manivelle 4 est logée à coulissement libre, selon son axe longitudinal Y, dans une douille à billes 32 de type classique, immobilisée en translation et en rotation à l'intérieur du col 29 du carter 20. A son extrémité opposée à la pédale 6, la manivelle 4 présente une queue rétrécie 33 par laquelle elle se solidarise à un organe suiveur de came 34 coopérant avec la came 10.

Les figures 2 et 3 montrent par ailleurs que l'organe suiveur de came 34 est construit à partir d'un châssis composé de deux flasques 35,36 positionnés à l'intérieur du carter 20, de part et d'autre de la came 10 et dans des plans sensiblement parallèles à cette dernière, les deux flasques 35,36 étant ajourés, comme en 37, pour autoriser, d'un côté, le passage de l'arbre 5 et du manchon 14 et, de l'autre, celui de la protubérance 25 du carter 20. Les extrémités des flasques 35,36 débordent de la came 10 et sont respectivement réunies, deux à deux de chaque côté de celle-ci, par des axes 38,39 sensiblement parallèles à l'axe X de l'arbre 5. Ces axes 38,39 maintiennent entre les extrémités des flasques 35,36 un mince espace dans lequel ils supportent des galets fous respectifs 40,41 s'appliquant, avec un léger jeu, sur la piste de guidage 11 de la came 10, de part et d'autre de celle-ci. D'un côté de la came 10, les flasques 35,36 se prolongent en outre par des oreilles telles que 42, retenant entre elles la queue 33 susmentionnée de la manivelle 4, solidarisée par des vis 43.

Comme on peut le voir sur la figure 3, l'axe longitudinal Y de la manivelle 4 passe par les centres des galets 40 et 41 de l'organe suiveur de came 34 et coupe à angle droit l'axe de rotation X de l'arbre 5. La vue schématique de la figure 4, sur laquelle la flèche C indique le sens avant de pédalage, montre par ailleurs que l'axe X de l'arbre 5 est déporté vers l'arrière sur la corde principale LM de la came 10, confondue avec l'axe Y de la manivelle 4 en position horizontale.

Dans la moitié droite, décrite ci-dessus, du pédalier, la came 10 et son manchon de support 14 constituent un ensemble fixe, solidaire du boîtier de pédalier 2 de la bicyclette, que l'on retrouve dans une position symétrique par rapport au plan vertical médian P du cadre de cette dernière, dans la moitié gauche non-représentée du pédalier 1. En revanche, l'organe suiveur de came 34, avec la manivelle 4, le carter 20 et sa douille à billes 32, constituent un ensemble mobile, solidaire de l'arbre 5 du pédalier 1, que l'on retrouve dans une position symétrique par rapport au point d'intersection O de l'axe
X de l'arbre 4 avec le plan P susmentionné, dans la moitié gauche du pédalier 1, sans le plateau denté 7.

On va maintenant expliquer le mode de fonctionnement du pédalier 1 que l'on vient de décrire, en se référant aux figures 1, 2, 3 et 4.

Lorsqu'on exerce des efforts alternés sur les pédales 6 et 6' dans le sens de la flèche C de la figure 4, le couple de pédalage produit est transmis à l'arbre 5 par la chaîne cinématique constituée, dans chacune des moitiés du pédalier 1, par la manivelle 4 ou 4' et la paroi extérieure 21, solidaire de l'arbre 5, du carter 20 et le plateau denté 7, fixé à la paroi intérieure 22 du carter de droite, mû en rotation autour de l'axe X de la manivelle 4, est lui-même entraîné en rotation autour de cet axe pour propulser la bicyclette par l'intermédiaire de la chaîne de transmission 8.

Si l'on s'intéresse maintenant au mouvement de la manivelle de droite 4, en référence à la figure 4, on observera que, sur la moitié supérieure de sa plage de rotation dans le sens de la flèche C, l'organe suiveur de came 34 dont elle est solidaire roule sur la piste de guidage excentrée 11 de la came 10, par ses galets 40 et 41, en prenant successivement les positions MXL, MlXLl,M2XL2 et toutes les positions intermédiaires. Au cours de cette demi-rotation, le galet 40 le plus proche de la manivelle, qui parcourt la partie supérieure de la came 10, s'éloigne progressivement de l'axe X de rotation du pédalier, comme le symbolise la croissance de longueur des segments XL, XL1 et
XL2. Simultanément, la manivelle 4 s'extrait par coulissement continu du carter 20 et provoque ainsi un allongement progressif du bras de levier défini entre l'axe de rotation X et l'axe Z de la pédale 6, pour une réduction de l'effort à exercer sur cette dernière.

L'allongement maximum sera obtenu lorsque le galet 40 parvient au point M de la piste de guidage 11 de la came 10. Dans la suite du mouvement de rotation de la manivelle 4 au-delà de ce point M, le galet 40 se rapproche progressivement de l'axe X et la manivelle 4 rentre par coulissement dans le carter 20 pour raccourcir progressivement le bras de levier précité et éviter tout contact avec le sol, jusqu'au point L à partir duquel le cycle d'allongement et de raccourcissement ci-dessus décrit se reproduit.

Bien entendu, la manivelle de gauche 4,, grâce à la double symétrie décrite ci-dessus du pédalier 1, fera l'objet dans le même temps d'un cycle inversé synchronisé d'allongement et de raccourcissement.

Pour régler la course d'allongement des manivelles 4 et 4', en fonction par exemple de la morphologie ou de la condition physique de l'utilisateur de la bicyclette, on disposera d'un jeu de plusieurs cames 10 de longueur de corde LM variable et de contre-cames associées 34. On pourra très facilement accéder à l'ensemble came/contre-came pour le remplacer par un autre après avoir retirer la plaque de fermeture 23 du carter 20.

La figure 5 illustre la moitié droite d'un pédalier conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention, dont les éléments communs avec le premier mode de réalisation de la figure 2, sont désignés par les mêmes références numériques que sur cette figure.

On s'apercevra ainsi que la seule modification importante introduite dans ce second mode de réalisation réside dans la forme de la came 44 et de l'organe suiveur de came associé 45.

Comme on le voit également sur la figure 6, la came 44 est ici formée de deux disques ovalisés 46,47, dont l'un 46 est, comme dans le premier mode de réalisation, vissé sur la bride d'extrémité 13 du manchon 14 et l'autre 47 emmanché, plus à l'intérieur, autour de ce dernier. Les deux disques 46,47 sont maintenus, dans des plans perpendiculaires à l'axe de rotation X de l'arbre 4, solidarisés l'un au contact de l'autre par des vis non représentées.

I1 est encore à noter sur la figure 6 que l'axe de rotation X de l'arbre 5 est ici également déporté vers l'arrière, par rapport au sens de pédalage normal vers l'avant C', sur les cordes principales des deux disques 46,47 de la came 44, confondues avec l'axe Y de la manivelle en position horizontale. Par ailleurs, les deux disques 46,47 sont profilés et positionnés l'un par rapport à l'autre de telle façon que, dans le plan de projection de la figure 6, tous les segments tels que NR, NlRl, N2R2, PQ, PlQl, P2Q2, qui passent par l'axe X de l'arbre 5 et sont délimités par deux points respectifs des courbes définies par les tranches 53 et 57 des disques 46,47, présentent sensiblement la même longueur.

En revenant à la figure 5, on peut voir que l'organe suiveur de came 45 est, dans le deuxième mode de réalisation de l'invention, constitué par un large bras maintenu en regard de la surface libre du petit disque 46 et parallèlement à celle-ci. Le bras 45 est ajouré en 49 pour le passage de la protubérance de fixation 25 de la paroi extérieure 21 du carter 20. Il comporte en outre, à l'une de ses extrémités, une bride épaissie 50 par laquelle il est solidarisé latéralement à la queue 33 de la manivelle 4, sans excéder les dimensions transversales de cette dernière. Juste en deçà de la bride 50, le bras 45 porte un galet fou 51 d'axe 52 parallèle à l'axe de rotation X de l'arbre 5, ce galet fou 51 s'appliquant contre la tranche 53 du petit disque 46 de la came 44. L'extrémité libre 54 du bras 45, opposée à la manivelle 4, se prolonge au-delà de la came 44 et se replie en direction de l'arbre 5 sous la forme d'un crochet dont la branche libre relevée porte intérieurement un second galet fou 55 d'axe 56 également parallèle à l'axe X, s'appliquant contre la tranche 57 du grand disque 47 de la came 44. On précisera encore pour mémoire que l'axe longitudinal Y de la manivelle 4, coupant à angle droit l'axe de rotation X de l'arbre 4, s'étend dans le même plan que les axes 52 et 56 des galets fous 51 et 55 du bras 45, lesquels sont positionnés de part et d'autre dudit axe Y.

Bien entendu, la moitié gauche du pédalier conforme au deuxième mode de réalisation de l'invention présente, vis-à-vis de la moitié droite qui vient d'être décrite en référence à la figure 5, la même double symétrie que le pédalier des figures 2 et 3, à savoir une symétrie par rapport au plan vertical médian P' du cadre de la bicyclette pour l'ensemble fixe came 44/manchon de support 14 et une symétrie par rapport au point O' d'intersection de l'axe X avec ce plan
P' pour l'ensemble mobile tournant autour de la came 44.

En se référant maintenant à la figure 6, on comprendra aisément que, dans le pédalier de la figure 5, l'allongement et le raccourcissement alternatifs synchronisés des bras de levier respectivement formés entre chacun des axes Z et Z' des pédales 6 et 6' et l'axe de rotation X de l'arbre 5, sont produits selon le même principe que dans le pédalier des figures 2 et 3. La seule différence est que la came 44 comporte deux pistes de guidage. La première est définie par la demi-tranche supérieure du petit disque 46 et la demitranche inférieure du gros disque 47, qui coopèrent respectivement avec les galets 51,55 de l'organe suiveur de came 45 dans la demi-plage supérieure de rotation, selon la flèche C', de la manivelle correspondante 4 ou 4'. La seconde piste de guidage est à l'inverse définie par la demi-tranche inférieure du petit disque 46 et la demitranche supérieure du gros disque 47, qui coopèrent ensuite, sans discontinuité, avec ces mêmes galets de l'organe suiveur de came 45 dans la demi-plage de rotation inférieure de la manivelle. Dans le premier cas, l'allongement produit sur le bras de levier résulte de la croissance progressive des segments XN, XN1, XN2 jusqu'à XP où l'allongement est maximum, tandis que, dans le deuxième cas, le raccourcissement du même bras de levier est la conséquence de la diminution progressive des segments XP, XP1, XP2 jusqu'à XN où le raccourcissement est maximum sur chaque manivelle.

L'avantage principal du pédalier des figures 5 et 6 sur celui de structure moins complexe des figures 1 à 4 est qu'il permet de régler, sans que l'une soit liée à l'autre, les courses maximum d'allongement et de raccourcissement des bras de levier des manivelles, la première étant dépendante du profil du petit disque 46 et la seconde de celui du gros disque 47 de la came 44 dans le cas représenté où le galet 40 roulant sur la tranche du petit disque est le plus proche de la manivelle.

Lors du remplacement des disques 46 et 47, effectué en vue de ce réglage, il conviendra par ailleurs de faire en sorte que, sur les nouveaux disques mis en place autour de l'arbre 5, les segments définis ci-dessus présentent la même longueur que sur les anciens, ceci pour éviter un changement de l'organe suiveur de came 45 et l'on se munina donc d'un jeu de paires de disques convenablement usinées à l'avance pour présenter cette caractéristique géométrique. A titre illustratif, on indiquera que la paire de disques 46 et 47 représentée assure un taux d'allongement maximum de 25 % sur une manivelle d'environ 170 mm de longueur.

En revenant à la figure 6, on observera que le deuxième mode de réalisation du pédalier selon l'invention se distingue encore du premier par le fait que la plaque de fermeture 58 du carter 20 est formée dans la paroi intérieure 22 de ce dernier. Sur le carter de droite, ici représenté, elle peut ainsi, comme on le voit, servir de support de fixation pour le plateau denté 7, afin de simplifier le montage de ce dernier. Cette variante de réalisation peut bien entendu être prévue sur le premier mode de réalisation du pédalier selon l'invention.

Le carter 20 protège le mécanisme à came qu'il enveloppe contre des risques de grippage par projection de corps étrangers. Sur les bicyclettes de course sur route ou sur piste, une telle protection n'est toutefois pas indispensable et l'on pourra dès lors alléger le carter, par exemple en remplaçant la plaque porte-plateau 58 par un support ajouré en étoile.

Les figures 7 et 8 illustrent une autre variante de réaliation du pédalier de la figure 5 allégeant davantage ce dernier et en simplifiant l'assemblage et le montage sur le cadre de la bicyclette.

Selon cette variante, le carter 20 est remplacé par un simple bras de support plat 59 fixé par une vis 60 sur le carré d'extrémité 19 de l'arbre 5. Le bras 59, qui s'étend le long de l'organe suiveur de came 45 porte, à son extrémité libre, une pièce cylindrique creuse 61 garnie intérieurement d'une douille à billes 62 traversée à coulissement par la manivelle 4. A son autre extrémité, le bras 59 est venu de matière avec quatre branches, telles que 63 et 64, qui, avec le bras 59, sont réparties équiangulairement autour de l'axe X de l'arbre 5. Ces branches sont toutefois inclinées vers l'intérieur du pédalier et leurs extrémités libres repliées en direction de l'arbre 5 pour former quatre pattes, telles que 65, s'étendant dans un même plan sensiblement perpendiculaire à ce dernier. Une cinquième patte 66 fait par ailleurs saillie sur la pièce cylindrique 61, également en direction de l'arbre 5 et dans le même plan que les quatre autres pattes 65 et, comme on peut le voir, les cinq pattes 65,66 ainsi formées constituent des points de fixation par vis du plateau denté 67, ici double, du pédalier.

On observera encore sur la figure 7, que la douille à billes 62, au contraire de celle du pédalier des figures 2 et 5, est retenue dans la pièce 61 sans bouchon d'extrémité. Bloquée en rotation par une cannelure, elle est immobilisée en translation par une simple vis pointeau 68 dont le perçage, à travers la paroi de la pièce 61, sert en même temps pour le graissage de la douille 62.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Pédalier comprenant deux manivelles (4,4') respectivement montées aux extrémités d'un arbre (5) destiné à être reçu, libre en rotation autour de son axe (X), à l'intérieur d'un boîtier de pédalier (2) solidaire d'un bâti tel que le cadre d'un cycle, les manivelles (4,4'), dont chacune porte une pédale (6,6'), étant orientées transversalement audit arbre (5) dans des directions opposées et montées sur ce dernier par l'intermédiaire de mécanismes respectifs (10,34 ; 44,45) d'allongement et de raccourcissement alternatifs synchronisés des bras de levier définis entre les pédales (6,6') et l'axe de rotation dudit arbre (5), caractérisé en ce que chacun desdits mécanismes comprend une came (10 ; 44) munie de moyens de fixation au boîtier de pédalier (2) et présentant une piste de guidage périphérique (11) avec laquelle coopère un organe suiveur de came (34) solidaire de la manivelle (4), elle-même maintenue coulissante, sur un support (20) assujetti à l'arbre (5), lequel traverse librement la came, les pistes de guidage (11) respectives des cames des deux mécanismes, considérées dans le même sens de rotation des manivelles (4,4'), s'éloignant progressivement de l'axe (X) dudit arbre (5) sur un premier secteur (LM) et s'en rapprochant progressivement sur un second secteur (ML).

2. Pédalier selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits secteurs (LM,ML) couvrent complémentairement la totalité de la piste de guidage et coïncident chacun avec une plage de rotation de 180 de la manivelle (4).

3. Pédalier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la came comprend un disque (10 ; 46) sensiblement perpendiculaire à l'arbre et dont la tranche (11) définit ladite piste de guidage, tandis que l'organe suiveur de came (34) comporte au moins un galet fou (40,41) maintenu au contact de cette dernière, la direction de coulissement (Y) de la manivelle (4) étant sensiblement orthogonale à l'axe (X) dudit arbre (5).

4. Pédalier selon la revendication 3, caractérisé en ce que, la came comprenant un disque unique (10), toutes les cordes, passant par l'axe (X) de l'arbre (5), de la courbe fermée définie dans un plan perpendiculaire à celui-ci, par la tranche (11) de ce disque (10), sont approximativement de même longueur, et l'organe suiveur de came (34) comporte, sur un même châssis (35,36), deux galets fous (40,41) de petit diamètre s'appliquant contre ladite tranche du disque, leurs axes (38,39) sensiblement parallèles à l'axe de l'arbre étant positionnés dans l'alignement d'une même corde passant par ce dernier.

5. Pédalier selon la revendication 3, caractérisé en ce que la came (44) comprend un second disque (47) au moins sensiblement parallèle au premier (46) mais présentant des dimensions radiales différentes, les tranches (53,57) des deux disques (46,47) étant profilées de telle façon que, dans un même plan de projection perpendiculaire à l'axe (X) de l'arbre (5), tous les segments passant par cet axe et délimités par deux points respectifs des courbes fermées définies par lesdites tranches, présentent une longueur sensiblement constante, ledit organe suiveur de came (45) comportant quant à lui, sur un châssis commun, deux galets fous (51,55) de petit diamètre s'appliquant respectivement sur les tranches des deux disques, leurs axes (52,56) sensiblement parallèles à l'axe de l'arbre étant positionnés dans l'alignement d'un même segment passant par ce dernier.

6. Pédalier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation de la came (10 ; 44) au boîtier de pédalier (2) consiste en un manchon creux (14) s'adaptant dans ce dernier et dont est solidaire ladite came, l'arbre (5) du pédalier s'étendant coaxialement à l'intérieur de ce manchon (14) avec interposition d'un roulement (17).

7. Pédalier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support de la manivelle (4) est réalisé sous la forme d'un carter (20) enveloppant la came (10 ; 44) et l'organe suiveur de came (34 ; 45).

8. Pédalier selon la revendication 6, dont le support de manivelle est constitué par un carter (20), caractérisé en ce que ledit carter (20), d'un côté de la manivelle, se fixe à l'extrémité libre de l'arbre (5), par une paroi latérale extérieure (21), et, de l'autre, s'appuie autour du manchon (14) de fixation de la came (10 ; 44), par une paroi latérale intérieure (22) avec interposition d'un roulement (28).

9. Pédalier selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'une des parois latérales (21,22) du carter (20) est en partie formée par une plaque de fermeture amovible (23) donnant accès à la came et à l'organe suiveur de came.

10. Pédalier selon la revendication 9, caractérisé en ce que la plaque de fermeture (23), formée dans la paroi latérale intérieure (22) du carter (20), supporte un plateau denté de pédalier (7).

11. Pédalier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support de la manivelle (4) est constitué par un bras (59) s'étendant radialement depuis l'extrémité libre de l'arbre (5), dont il est solidaire, et portant sur son côté intérieur un palier de coulissement (61,62) traversé par la manivelle (4).

12. Pédalier selon la revendication 11, caractérisé en ce que, sur l'un des bras supports de manivelle, le palier de coulissement (61,62), formé à l'extrémité libre de ce bras, comporte une patte saillante (66) dirigée vers l'arbre (5) et ledit bras (59) est en outre solidaire de plusieurs branches en étoile (63,64) cintrées vers l'intérieur du pédalier et repliées, à leurs extrémités libres, pour former d'autres pattes (65), les pattes (65,66) des branches (63,64) et du palier de coulissement (61,62), situées dans un même plan perpendiculaire à l'arbre (5) du pédalier, constituant des points de fixation pour le plateau denté de ce dernier (67).

13. Cycle, notamment bicyclette, muni d'un pédalier (1) dont l'arbre (5) est reçu en rotation libre dans un boîtier de pédalier (2) solidaire du cadre (3a à 3d) du cycle, caractérisé en ce que le pédalier (1) est tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 12.