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"Pédale de bicyclette"
La. bicyclette est une machine propulsée par la. force muscu- laire de l'homme et exigeant l'intervention de groupes de muscles déterminés qui provoquent la flexion et l'extension des articula- tions de la hanche, du genou et du pied du cycliste. La. puissance qui résulte de la coopération de l'homme et de la machine dépend dans une large mesure de la forme de construction de la machine, c'est-à-dire de son adaptation aux forces énergétiques et musculo- mécaniques dont l'homme dispose. Tout le monde sait que la trajec- toire circulaire parcourue par les pédales des bicyclettes norma- les n'est pas très favorable au développement des forces musculo- mécaniques et c'est pourquoi diverses formes de construction ont déjà été essayées dans le but de donner une forme elliptique à la trajectoire des pédales.
A cet effet on a disposépar exemple sur
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la manivelle un bras qui s'allonge et se raccourcit à la cadence du mouvement de la pédale, où on a remplacé le pignon de comman- de circulaire par un pignon de forme elliptique, pour faire prendre à la courbe de variation du couple pendant le mouvement de la pédale une forme qui correspondrait à une trajectoire el- liptique de la pédale,
Ces solutions sont le plus souvent compliquées et compor- tent des difficultés techniques qui par suite augmentent le prix de revient de la bicyclette.
La présente invention a pour but d'améliorer le développe- ment du mouvement musculo-mécanique et par suite la. puissance continue développée par le cycliste au moyen de la pédale ; ellea pour objet une pédale remarquable notamment en ce qu'une biel- lette, dont l'extrémité porte la pédale qui y est fixée d'une manière rigide est montée à rotation à l'extrémité de chaque bras de manivelle, de façon à permettre à la pédale et à la biellette de tourner ou d'osciller autour de son axe, parallèlement à la trajectoire du mouvement du bras de manivelle.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée qui en est donnée ci-après, avec le dessin ci-joint à l'appui, donné uniquement à titre d'exem- ple et sur lequel :
Fig. 1 est une élévation d'une forme de réalisation de la pédale suivant l'invention, avec coupe partielle, observée dans la, direction de la marche de la, bicyclette ;
Fig. 2 est une élévation latérale de la pédale dans la direction de la flèche II de la Fig. 1;
Fig. 3 est une vue en 'plan;
Fig. 4 représente schématiquement la courbe du mouvement de la pédale et du pied, pendant leur mouvement de rotation.
Selon le mode de réalisation représenté, une biellette 5 est montée à rotation autour d'un axe de rotation 2 dans l'extré- mité libre du bras de manivelle 1. La pédale, qui consiste dans un
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cadre 3, 4, 7, 8, est fixée d'une manière rigide sur la biellette 5 de façon telle que la pédale ou son centre de gravité se trouve toujours au-dessous de l'axe du tourillon et puisse osciller au- tour de cet axe suivant une trajectoire 5a en arc de cercle.
Le cadre de la pédale se compose de portions latérales 7 et 8 par lesquelles elle est fixée sur la biellette, ainsi que de portions transversales 3 et 4 qui servent de surfaces d'appui aux parties antérieure et postérieure du pied, la disposition étant telle que la, surface d'appui de la pédale soit tangente à la trajectoire en arc de cercle 5a autour de l'axe de rotation, Fig. 4. La biellet- te 5 comporte un bras en saillie 6 qui sert à retenir les portions latérales 7 et 8 et par suite le cadre de la pédale. Les portions transversales 3 et 4 en caoutchouc sont fixées sur les portions 7 et 8 au moyen de pièces profilées appropriées 9 et 10 vissées sur ces portions. La portion la plus longue 3 sert à supporter la partie antérieure du pied et la portion la. plus courte 4 sa par- tie postérieure.
Les portions latérales 7 et 8 sont fixées sur le bras 6 par des vis 7a et 8a, la. portion 8 du cadre comportant une ouverture dont le profil correspond à celui du bras 6 et par la- quelle on peut faire passer ce bras pour le visser ensuite.
Le tourillon 2 est monté au moyen de deux roulements à bil- les qui supportent la poussée axiale ainsi que la poussée radiale.
A cet effet, on pose dans un trou du bras de la manivelle 1 une douille 11 qui comporte à chaque extrémité une rainure annulaire 11a accessible suivant l'axe de l'extérieur et dans le sens radial de l'intérieur, et dans chacune desquelles est posée une couronne de billes 12 sur lesquelles le tourillon 2 repose par des épaule- ments 13 et 14 en forme de gorges. Alors que l'épaulement 13 est en une seule pièce avec le tourillon 2, l'épaulement 14 situé à l'autre extrémité du tourillon 2 a la, forme d'un écrou annulaire qui se visse par un filetage sur le tourillon 2, de façon à permettre de régler le jeu des coussinets.
Un contre-écrou 15, empê- chant l'écrou annulaire 14 de se dévisser spontanément, se visse
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sur l'extrémité du tourillon avec intercalation d'une rondelle 16 qui comporte un appendice pénétrant dans une rainure longitudina- le du tourillon 2 (non représentée), pour l'empêcher de se dévis- ser. Le trou de la portée situé du côté du bras de manivelle 1 opposé à la pédale est fermé par un couvercle 17 de protection contre la, poussière, poussé à force dans le trou et amovible.
La pédale décrite ci-dessus fonctionne de la manière suivante :
Pendant que le tourillon 2 du support de la pédale situé à l'extrémité du bras de manivelle 1 décrit une trajectoire circu- laire A (Fig. 4) autour de la portée C de la manivelle, la surfa- ce d'appui 3, 4, de la pédale peut, en raison de la forme et de la disposition décrites de la pédale, décrire une autre trajec- toire circulaire du fait que la direction dans l'espace de la biellette 5 varie. On sait que, pendant le mouvement naturel de marche de la jambe, l'inclinaison de la plante du pied varie par rapport à la partie inférieure de la jambe, ainsi que par rapport à l'horizontale, de telle sorte que la pointe du pied se dirige vers le bas, dans le prolongement de la, jambe lorsque celle-ci est étendue et que, lorsque la jambe se relève, la pointe du pied se dirige au contraire vers le haut.
La Fig. 4 représente à titre d'exemple deux positionsextrêmes par rapport à la, trajectoire de pédalage. Il en ressort que la trajectoire B de l'axe passant par le milieu de la surface d'appui du pied prend une forme ovale et il en résulte que le genou, dans sa position la. plus élevée, n'est plus obligé de monter dans une position défavorable aussi haute et que par contre la jambe peut s'allonger plus complètement que lorsque la trajectoire est circulaire. Dans ces conditions, non seulement les efforts d'extension de la jambe peuvent se développer plus rapidement et sont mieux utilisés, mais encore le mouvement de pédalage naturel et agréable empêche le cycliste de se fatiguer prématurément, ce qui équivaut indirectement à une augmentation du rendement de la combinaison de l'homme avec la machine.
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La succession physiologiquement correcte des mouvements des muscles que la. pédale suivant l'invention permet d'obtenir ne peut être réalisée, et seulement d'une manière approximative, avec une bicyclette ordinaire avec trajectoire de pédalage circu- laire, qu'à condition que le cycliste attaque les pédales par la, pointe du pied. Au contraire, le mouvement correct est assuré avec la nouvelle pédale décrite ci-dessus, même lorsque le pied repose sur les deux surfaces d'appui 3 et 4., par exemple lorsqu' une portion 3 de la surface d'appui se trouve au-dessous de l'émi- nence du gros orteil et la. portion 4 en avant ou au-dessous du talon.
En combinant la pédale suivant l'invention avec des disposi- tifs faisant prendre à la courbe du mouvement ou du couple une forme non circulaire, on peut utiliser dans de meilleures condi- tions que jusqu'à présent les forces musculo-physiologiques à la disposition de l'homme, dans un ordre de succession toujours rhytmé.
Naturellement, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, qui n'a été donné qu'à titre d'exemple ; c'est ainsi que l'une des extrémités de l'axe 2, au lieu d'être montée à rotation dans l'extrémité libre du bras de manivelle 1, pourrait y être fixée; la biellette 5 serait dans ce cas portée par l'extrémité libre de l'axe 2, par l'intermédiaire d'un roulement à billes.