WO2000035741A1 - Bicycle pour une ergonomie verticale - Google Patents

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WO2000035741A1
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Frédéric JAUDON
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Jaudon Frederic
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    • B62K21/00—Steering devices
    • B62K21/18—Connections between forks and handlebars or handlebar stems
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62K3/00—Bicycles
    • B62K3/02—Frames

Definitions

  • the present invention relates to a cycle designed to access new vertical and ergonomic driving positions to significantly improve power, handling, health and safety.
  • This position also causes epidural indurations due to the friction of the saddle.
  • the cycle according to the invention overcomes these multiple drawbacks. Indeed, it includes a handlebar judiciously located to bring the user to straighten his back vertically and to find a healthy natural camber. This handlebar is largely raised above the level of the saddle, the "handlebar plunge” becomes largely “negative”.
  • the head tube is lengthened and brought closer in parallel to the traditional rear part of the frame which maintains a commonly used pedaling angle of around 72 degrees.
  • a small steering wheel, carried by a handlebar / fork assembly, allows not to hamper pedaling when cornering and to reduce the cycle length
  • the pubis is no longer compressed.
  • the cervical spine regains its fluidity of rotation, vital especially in urban circulation where the gaze must quickly grasp the useful elements.
  • FIG. 1 shows, according to the invention, a handlebar (1) largely raised relative to the plane of the saddle (2) according to a variable height (3) calculated according to the anatomy of the user and a small steering wheel (6) carried by a handlebar / fork assembly (1 and 5) guided by a long steering socket (4) close to the rear part of the frame (the saddle triangle, crankset, rear wheel hub) which keeps the current proportions of traditional cycles, in particular the angle of the axis connecting the saddle to the crankset.
  • the intermediate tubes (7) and (8) connect the traditional rear part to the original front part.
  • the best way to realize the invention is to first decide on the traditional proportions of the rear part of the frame according to the measurements of each user. It is particularly predominant to respect the pedaling angle (angle formed between the saddle / crankset axis and the horizontal) which varies substantially around 72 degrees to plus or minus 5 degrees.
  • the head tube is then positioned naturally under this handlebar, parallel to the pedaling axis and its length depends on the choice of the diameter of the small front wheel.
  • the steering socket can be split into two or more sockets offering, in total, the same guide length from the upper end of the first to the lower end of the last.
  • the vertical branch of the handlebar stem can be lengthened, within the limits of resistance of the overhang thus created, by a length equivalent to the shortening of the total guide length of the steering bush.
  • the horizontal branch of the handlebar stem can be extended, within the limits of resistance of the overhang thus created, by a length equivalent to the approximation of the steering bushing towards the saddle.
  • the steering axis may not be parallel to the pedaling axis if its angle remains within 72 + 10 degrees and if the handlebars keep their positioning relative to the rear part of the cycle.
  • the cycle according to the invention adapts to all traditional uses and to all terrains with a predilection for urban environments.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Devices For Bicycles And Motorcycles (AREA)

Abstract

Cycle pour accéder à de nouvelles positions de conduite verticales et ergonomiques, tout en gardant un axe de pédalage conventionnel. Ce cycle est composé d'une partie arrière traditionnelle et d'une partie avant originale qui comporte un guidon (1) largement surélevé par rapport au plan de la selle (2) d'une longueur variable (3) et une petite roue de direction (6) porté par un ensemble guidon/fourche (1 et 5) guidé par une longue douille de direction (4) rapprochée parallèlement d'un axe selle/pédalier qui forme un angle de (72 ± 5 degrés) avec l'horizontale. La forme et la position des tubes intermédiaires (7 et 8), ou d'autres pièces de charpente, n'ont pas d'influence directe sur l'invention. Ils assurent simplement la rigidité du cadre. Le cycle selon l'invention, avec ou sans moteur, s'adapte à tous les usages et à tous les terrains avec une prédilection pour les milieux urbains.

Description

BICYCLE POUR UNE ERGONOMIE VERTICALE
La présente invention concerne un cycle conçu pour accéder à de nouvelles positions de conduite verticales et ergonomiques pour améliorer notablement la puissance, la maniabilité, la santé et la sécurité.
Depuis le début du siècle, ce sont principalement les problèmes d'aérodynamique qui ont influencé l'état de la technique du cycle qui oblige l'utilisateur à avoir le dos plus ou moins arqué sur le guidon. Les cadres de cycles sont calculés pour mettre le guidon pratiquement au même niveau que la selle. Dans de nombreux cas, le guidon se trouve même au-dessous de la selle, la "plongée de cintre" est dite "positive".
L'alignement du guidon et de la selle occasionne divers inconvénients comme la crispation des muscles postérieurs du cou de l'utilisateur. Dans cette position l'hyperlordose cervicale est exigée pour conserver l'horizontalité du regard. Cette crispation atteint rapidement le haut du tronc et réduit la fluidité du balayage latéral de la tête, nécessaire pour une bonne visibilité et une bonne sécurité.
Cette même position oblige à voûter le dos et occasionne aussi une gêne respiratoire due à la limitation de l'amplitude thoracique. De plus cela entraîne une compression abdominale lors de la flexion des hanches, touchant les viscères et les vaisseaux de la cavité abdominale (troubles digestifs, hémorroïdes), et gênant les mouvements du diaphragme.
Cette position provoque aussi des indurations péridurales dues au frottement de la selle.
Cette liste des inconvénients causés par les mauvaises positions de conduite et de pédalage traditionnelles ne prétend pas être exhaustive mais les études ergonomiques montrent que les plus graves préjudices naissent d'un mauvais positionnement de la colonne vertébrale.
Le cycle selon l'invention, permet de remédier à ces multiples inconvénients. En effet, il comporte un guidon judicieusement situé pour amener l'utilisateur à redresser son dos à la verticale et à retrouver une saine cambrure naturelle. Ce guidon est largement surélevé par rapport au niveau de la selle, la "plongée de cintre" devient largement " négative".
La douille de direction est rallongée et rapprochée parallèlement de la partie arrière traditionnelle du cadre qui garder un angle de pédalage couramment utilisé avoisinant les 72 degrés. Une petite roue de direction, portée par un ensemble guidon/fourche, permet de ne pas entraver le pédalage dans les virages et de réduire la longueur du cycle.
Cette nouvelle morphologie de cycle permet d'accéder à de nouvelles positions de conduite et de pédalage offrant de multiples améliorations. Dans la position la plus courante dite du "Cochet ", le cycliste a le buste bien droit, à la verticale, sur la selle. Ses bras tombent le long du corps, sensiblement vers l'avant pour amener ses avant-bras pratiquement à l'horizontale.
Dans cette position reposante, le centre de gravité est reculé vers la selle et les mains dirigent légèrement le guidon, sans prendre appui dessus.
L'énergie anciennement nécessaire pour supporter une bonne partie du poids du tronc et celui de la tête, à l'avant sur les bras et les poignets, est économisée (jusqu'à 30% du poids total du cycliste) et les jambes bénéficient de ce surcroît de poids d'appui pour augmenter leurs possibilités de pression sur les pédales.
Dans une position dite "Tractante", le cycliste peux même dépasser la limite du poids de son corps en tirant, bras tendus, sur le guidon et en basculant simultanément son dos, bien droit, légèrement vers l'arrière, dans l'axe du tube de selle. Dans la position dite de la "Danseuse", le cycliste se lève pour pédaler avec tout le poids de son corps sans être obligé de se pencher sur le guidon.
Il peut même se stabiliser debout sur les pédales, le cycle en roues libres, pour jouir d'une position de détente quand il a emmagasiné assez d'élan ou dans les descentes. Un choix plus important de positions de conduite permet de mettre plus de muscles en action et donne la possibilité de mieux gérer ses efforts et sa musculation.
Ces diverses positions de conduite s'avèrent saines et reposantes grâce à l'utilisation de la verticalité du buste. La respiration thoracique ou abdominale devient entièrement libre.
Il n'y a plus de compressions articulaires sur les membres supérieurs, leurs muscles se contractent seulement pour "tirer sur le guidon" en recherche d'accélération.
Le pubis n'est plus comprimé. Le rachis cervical retrouve sa fluidité de rotation, vitale surtout en circulation urbaine où le regard doit appréhender rapidement les éléments utiles.
Les membres supérieurs sont déchargés du poids du tronc, le bras peut devenir un indicateur de direction sans compromettre la stabilité du cycle par une modification brutale des forces s'exerçants sur le guidon. D'autres améliorations découlent du cycle selon l'invention :
- Le recul de l'axe de direction et la diminution du diamètre de la roue avant réduisent nettement le rayon de braquage et l'encombrement.
- Le recule du centre de gravité réduit le poids exercé sur la roue avant entraînant une bien meilleure stabilité (surtout en très petite vitesse ), une souplesse pour aborder les obstacles et une facilité déconcertante de braquage qui permet, en plus, de réduire la largeur du guidon sans perte de maniabilité.
- La diminution d'encombrement additionnée à la hausse des poignées du guidon au-dessus des rétroviseurs de voitures limitent les accrochages et aident à la fluidité des déplacements.
- La position haute du guidon permet d'encaisser beaucoup mieux les fortes décélérations lors d'un freinage brutal.
- Le gain de hauteur limite la respiration des polluants lourds concentrés surtout vers le sol.
- L'aspect original déclenche la sympathie et stimule la fraternité.
- Les multiples qualités, largement testées pendant plus d'un an dans toutes les classes d'âges et dans tous les milieux sociaux, déclenchent un véritable engouement propice à développer son utilisation pour aider à limiter les émissions de gaz d'échappement, surtout en milieu urbain.
La figure 1 représente, selon l'invention, un guidon (1) largement surélevé par rapport au plan de la selle (2) selon une hauteur variable (3) calculé en fonction l'anatomie de l'utilisateur et une petite roue de direction (6) porté par un ensemble guidon/fourche (1 et 5) guidé par une longue douille de direction (4) rapprochée de la partie arrière du cadre (le triangle selle, pédalier, moyeu de roue arrière) qui garde les proportions courantes des cycles traditionnels, en particulier l'angle de l'axe reliant la selle au pédalier. Les tubes intermédiaires (7) et (8) relient la partie arrière traditionnelle à la partie avant originale.
La meilleure manière de réaliser l'invention consiste à d'abord décider des proportions traditionnelles de la partie arrière du cadre suivant les mensurations de chaque utilisateur. Il est particulièrement prédominant de respecter l'angle de pédalage (angle formé entre l'axe selle/pédalier et l'horizontale) qui varie sensiblement autour de 72 degrés à plus ou moins 5 degrés.
Ensuite on détermine l'emplacement précis du guidon en considérant la position de conduite la plus courante dite du "Cochet". Le cycliste est assis, le buste bien droit à la verticale et les mains sur le guidon. Ses bras tombent le long du corps, sensiblement vers l'avant et ses avant-bras se retrouvent pratiquement à l'horizontale.
La douille de direction se positionne ensuite naturellement sous ce guidon, parallèlement à l'axe de pédalage et sa longueur dépend du choix du diamètre de la petite roue avant.
La chasse se calcule comme pour les cycles traditionnels, avec un même compromis entre confort raide et maniabilité instable.
Comme pour les cycles traditionnels, il reste possible d'affiner une position idéale ou personnelle en faisant varier les éléments réglables de l'équipement comme la selle ou le guidon.
Les formes et les positions des tubes ou des pièces de charpente, qui relient l'avant et l' arrière du cycle, n'ont pas d'influence directe sur l'invention, elles doivent simplement positionner et rigidifier correctement l'ensemble.
Selon des modes particuliers de réalisation :
- La douille de direction peut être fractionnée en deux ou plusieurs douilles offrant, au total, la même longueur de guidage de l'extrémité supérieur de la première à l'extrémité inférieur de la dernière. - La branche verticale de la potence du guidon peut être rallongée, dans les limites de résistance du porte-à-faux ainsi créé, d'une longueur équivalente au raccourcissement de la longueur total de guidage de la douille de direction.
- La branche horizontale de la potence du guidon peut être rallongée, dans les limites de résistance du porte-à-faux ainsi créé, d'une longueur équivalente au rapprochement de la douille de direction vers la selle.
- L'axe de direction peu ne pas être parallèle à l'axe de pédalage si son angle reste compris dans les 72 + 10 degrés et si le guidon conserve son positionnement par rapport à la partie arrière du cycle.
Le cycle selon l'invention, avec ou sans moteur, s'adapte à tous les usages traditionnels et à tous les terrains avec une prédilection pour les milieux urbains.

Claims

REVENDICATIONS
1) Cycle, avec ou sans moteur, composé d'une partie arrière aux proportions traditionnelles pour garder un angle de pédalage courant et d'une partie avant originale pour accéder à de nouvelles positions de conduite verticales et ergonomiques, caractérisé en ce qu'il comporte un guidon (1) largement surélevé par rapport au plan de la selle (2) d'une hauteur variable (3) et une petite roue de direction (6) porté par un ensemble guidon/fourche (1 et 5) guidé par une longue douille de direction (4) rapprochée parallèlement d'un axe selle/pédalier qui fait un angle de 72 ± 5 degrés avec l'horizontale.
2) Cycle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la douille de direction (4) peut être fractionnée en deux ou plusieurs douilles offrant, au total, la même longueur de guidage de l'extrémité supérieur de la première à l'extrémité inférieure de la dernière.
3) Cycle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la branche verticale de la potence du guidon (1) peut être rallongée, dans les limites de résistance du porte-à-faux ainsi créé, d'une longueur équivalente à la réduction de la longueur totale de guidage de la douille de direction (4). 4) Cycle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la branche horizontale de la potence du guidon (1) peut être rallongée, dans les limites de résistance du porte-à-faux ainsi créé, d'une longueur équivalente au rapprochement de la douille de direction (4) de la selle (2).
5) Cycle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de direction peut ne pas être parallèle à l'axe de pédalage si son angle reste compris dans les 72 + 10 degrés.
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