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La présente invention est relative à un dispositif destiné à accroître le rendement de lténergie musculaire appliquée sur une paire de pédales rotatives,par exemple, de bicyclette,vélo ou engin analogue.
De nombreux dispositifs du type susdit ont déjà été proposés.
On connaît notamment un dispositif dans lequel chaque pédale, pourvue à sa partie antérieure d'un cale-pied, est montée à rota- tion à l'extrémité d'un levier s'articulant,d'autre part,à l'ex-
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trémité- d'un bras de manivelle d'un pédalier, des moyens étant prévus pour maintenir l'orientation angulaire,de préférence ho- @ rizontale, de la pédale.Le maintien de cette dernière dans une position angulaire donnée initialement est obtenu par un engre- nage calé sur le cadre de l'engin, dont l'axe coïncide avec ce- lui du pédalier et avec lequel est en prise un pignon dont est solidaire un autre pignon situé de l'autre côté du bras de mani- velle correspondant et avec lequel coopèrent des pignons mutuel- lement en prise,
le dernier de ces pignons portant le levier sus- mentionné sur lequel est montée la pédale considérée.
La présente invention a pour objet un dispositif propre à accroître le rendement de l'énergie musculaire appliquée sur une paire de pédales rotatives,par exemple,de bicyclette,vélo ou ana- logue, et comportant des perfectionnements par rapport au disposi- tif connu et mentionné ci-avant.
..Le dispositif selon l'invention a pour particularité essen- tielle que la pédale est de longueur réglable à volonté, sans que ltusager'ait à mettre pied à terre,et est élastiquement fléchis(- sable à sa partie antérieure.
Une autre particularité du dispositif selon l'invention rési- de dans le fait que, pour assurer le maintien de la pédale dans u- ne position,de préférence,horizontale,un engrenage fixe dont l'a- 'xe coïncide avec celui du pédalier et un pignon satellite en pri- se avec ledit engrenage fixe étant prévua,ledit pignon satellite est solidaire d'un axe logé à rotation dans un bras de manivelle et dont l'autre extrémité,saillant du côté extérieur dudit bras, est solidaire d'une roue à rochet ou analogue susceptible de com- mander la rotation d'une roue à chaîne montée sur un axe conici- dant avec celui du pédalier et,par l'intermédiaire d'une chaîne circulaire,entraînant,dans un sens inverse de celui de la rota- tion du pédalier,
une seconde roue à chaîne solidaire de la péda- le.
L'invention apparaîtra clairement dans ses diverses autres particulartiés par la description d'un mode de réalisation d'un
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dispositif destiné à accroître le rendement de l'énergie mise en oeuvre par un cycliste, description donnée ci-après à titre d'exem- ple nullement limitatif et avec référence aux dessins annexés,dans lesquels :
La figure I est une vue en élévation latérale,con.sidérée du coté extérieur d'un vélo,d'une pédale gauche montée sur un bras de manivelle;
La figure 2 est une vue en plan de la pédale de la figure I.
La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la fig.2.
La figut 4 est une vue en élévation latérale de la pédale con- sidérée du côté intérieur du vélo et selon la ligne IV-IV de la fig. 2.
La figure 5 est une vue en élévation du côté postérieur de la pédale de la fig.4.
La figure 6 est une vue en plan d'une paire de pédales ana- logue à la pédale des fig.I à 5.
La figure 7 est une vue schématique montrant la position des deux pédales de la fig.6 pendant la rotation du pédalier.
La figure 8 est une vue en élévation d'une paire de pédales analogues aux pédales de la figure 6, mais suivant une réalisation préférée de l'invention.
La figure 9 est une vue en plan de la paire de pédales de la figure 8.
Selon l'invention,dans une bicyclette, un vél ou analogue, une pédale I comporte un socle 2 fixé latéralement et extérieure- ment,comme les pédales habituelles, à un bras de manivelle 3 par une tige transversale 4 pourvue d'un filetage 5 à son extrémité s'engageant dans le bras de manivelle 3. Le socle 2 est monté à .rotation,de préférence,avec interposition d'un roulement à billes non représenté,sur la ligne transversale 4; ce socle est donc pi- votable par rapport au bras de manivelle 3 correspondant.
Par exemple,le socle 2 est formé de deux plaques longitudina- les 6 et ?,dont le bord supérieur est rabattu à angle droit vers
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l'intérieur, et de deux autres plaques 8 et 9 horizontales, com- prises entre les plaques 6 et 7, écartées par une paire de blo- chets 10, pour laisser passage à la tige transversale 4, et so- lidaires entre elles ainsi que des plaques longitudinales 6 et 7, de préférence, de façon amovible pour permettre leur démontage aux fins de nettoyage et d'entretien de la pédale.
Entre la plaque transversale supérieure 8 et le bord rabat- tu à angle droit de chacune des plaques longitudinales 6 et 7 est ménagé un espace servant de glissière à une plaque coulissante II servant d'appui-pied.Avantageusement,la plaque II est profilée de manière qu'entre les bords rabattus des plaques longitudinales 6 et 7,elle affleure la face supérieure de.ceux-ci.
A son extrémité dirigée vers l'avant de la pédale I, la pla- que coulissante II se termine par un bourrelet creux 12 dans le- quel passe un pivot 13 sur lequel oscillent deux flasques 14 la- téraux, perpendiculaires et solidaires d'une traverse supérieure 15 dont le bord postérieur est pourvu de dents 16, pour assurer l'adhérence du pied, et le bord antérieur est solidaire d'un cale- pied 17.
Les flasques 14 ont leur bord libre en arc de cercle et bu- tent vers l'avant contre le bord antérieur de la plaque coulissan- te II et vers l'arrière contre une partie surélevée 18 de cette même plaque ; dans ce dernier cas, le cale-pied 17 est en position de repos et est légèrement incliné vers le haut.Un ressort de rappel 19 solidaire, d'une part, de la traverse 15 et, d'autre part', de la plaque coulissante II, assure élastiquement le re- tour du cale-pied 17 en position de repos.
Le coulissement de la plaque d'appui-pied II est réglable au moyen d'une tringle 20 disposée sur le c8té extérieur de la pédale 1 et dont une extrémité est montée à rotation sur le pi- vot 13. A son bord inférieur, la tringle 20 comporte des crans d'arrêt 21 espacés, par exemple au nombre de trois, s'engageant chacun dans la partie inférieure d'une fenêtre 22(fig.2 et 5) laissant passage à la tringle 20 et ménagée-dans une aile,per- pendiculaire et latérale au socle 2, d'une cornière 23 solidai-
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re-de la plaque longitudinale 6.
Un ressort de rappel 24, fixé à la tringle 20 et à la plaque 6, maintient élastiquement un cran d'arrêt 21 contre le bord inférieur de la fenêtre 22 (fig.I); l'extrémité libre de la tringle 20 est pliée à angle droit vers l'extérieur de façon à constituer un moyen de préhension 25 pour que, sans mettre pied à terre, le cycliste puisse débloquer et manoeuvrer la tringle 20 et ainsi régler à volonté la longueur de la pédale I.
De préférence,la tige transversale 4 solidaire du bras de manivelle 3 est plus rapprochée de la partie postérieure du socle 2 que de la partie antérieure de celui-ci, de façon à accroître la longueur effective dudit bras de manivelle.
Il est évident qu'à la pédale I,de gauche, montrée par les fig.I à 5, correspond,à droite du vélo,une pédale I' identique à la première et,comme elle,montée sur une tige 4',à l'extrémité d'un second bras de manivelle 3' (fig. 6).
Dans les fig. I, 2 et 3, la pédale I est montrée en position horizontale la plus rapprochée de la roue avant,non représentée, d'un vélo ; en revanche, dans la fig. 6, c'est la pédale I', de droite, qui occupe cette position, la pédale 1 étant en retrait.
Les éléments du cadre du vélo,représentés partiellement aux fig. I, 2, 3 et 6, sont indiqués par le signe de référence 26.
Comme dans les vélos habituels, la force appliquée sur les pédales I et I' et amenant la rotation de la manivelle 3-3' est communiquée à un pignon 27 pourvu d'une chaîne 28 (fig. 6) et soli- daire d'un arbre 29, des extrémités duquel sont solidaires les bras de manivelle 3 et 3'. Comme il sera mentionné dans la suite, l'ar- bre 29 peut être creux.
Ainsi qu'il résulte de la description qui précède,les pédales 1 et I' réalisent un allongement des bras de levier constitués par- tiellement par les bras de manivelle 3 et 3',et, de ce fait, une augmentation du rendement de la force appliquée par le cycliste, sans que le diamètre de la circonférence décrite normalement par une pédale ordinaire soit accru. '
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De plus, selon l'invention,l'augmentation du rendement est régla- ble à volonté,grâce à la variation de longueur qui peut être don- née par degrés à la pédale; en outre, ce réglage est susceptible d'être opéré par le cycliste,sans mettre pied à terre.
Comme mentionné précédemment, les pédales I et 1'sont mon- tées à rotation sur les tiges 4 et 4' solidaires des bras de ma- nivelle 3 et 3' respectivement. Pour que l'augmentation de rende- ment escomptée puisse être obtenue,il est nécessaire que les pé- dales I et 1' soient maintenues en position horizontale, ou sen- siblement telle, pendant la rotation de la manivelle ou pédalier 3-3'. Cette condition est réalisée par le dispositif décrit ci- après.
Du côté du bras de manivelle 3, par exemple, est disposé un pignon denté fixe 3 0, dont le centre correspond à ltaxe de rotation de la manivelle 3-3'. Ce pignon peut être rendu rigi- dement solidaire du cadré 26. Autour du pignon fixe 30 gravite par engrènement un pignon satellite 31 solidaire dtune extrémi- té dtun axe de rotation 32 traversant le bras de manivelle 3 et à ltautre extrémité duquel est fixée une roue à rochet 33 ou analogue, représentée aux dessins par une roue à barillet, en- grènant avec un pignon à chaîne 34, dont le centre correspond à l'axe de rotation de la manivelle 3-3'. Le pignon à chaîne 34 est solidaire de l'extrémité d'un arbre de rotation 35, intérieur à ltarbre 29, qui est creux, de la manivelle 3-3'.
Une chaîne circulaire 36 passe sur le pignon à chaîne 34 pour entraîner un second pignon à chaîne 37 monté fou sur la tige 4 qui fait corps avec l'extrémité libre du bras de manivelle 3. Les pignons à chaî- ne 34 et 37 , ainsi que la roue à rochet 33, sont disposés du cô- té extérieur du bras de manivelle 3, c'est-à-dire du côté opposé à la pédale I.
Cette dernière est solidaire du second pignon à chaîne 37. A cet effet, dans la forme de réalisation représentée aux dessins {fige 2 et 4),le second pignon à chaîne 37 présente, du côté de la pédale I, deux ergots ou analogues 38 perpendiculai- res st s'engegant dans deux trous de mortaise 39 correspondants
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-ménagés dans le côté longitudinal 7 de la base 2, de part et d'autre de l'ouverture pour le passage de la tige 4.
Par la rotation, dans un sens donné, du bras de manivelle
3, le pignon satellite 31 en gravitant autour du pignon fixe 30, c'est-à-dire autour de l'axe de rotation du bras de manivelle 3, fait tourner, dans le même sens, la roue à rochet 33 qui produit la rotation,dans un sens inverse, du premier pignon à chaîne 34 et, par l'intermédiaire de la chaîne 36, celle du second pignon à chaîne 37 et, en conséquence, de la pédale I qui tourne sur elle-même dans un sens opposé à celui du bras de manivelle 3.
On voit donc que,' si les différents pignons dentés, roue à rochet, pignons à chaîne ou analogues 30, 31, 33, 34 et 37 sont taillés de façon telle que la vitesse de rotation communiquée au pignon à chaîne 37 soit égale à celle du bras de manivelle 3, pendant la rotation de ce dernier, la pédale I tournera par rap- port à celui-ci à la même vitesse que lui, mais dans un sens oppo- sé. En conséquence, si la pédale I occupe initialement une posi- tion horizontale, elle maintiendra constamment cette position quel que soit le sens de rotation de la manivelle 3-3'(fig. 7).
En ce qui concerne la pédale I', ou pédale de droite, sur le bras de manivelle 3' de celle-ci est monté, solidaire de l'ar- bre de rotation 35, un premier pignon à chaîne 34' correspondant au pignon à chaîne 34 qui l'entraîne dans le sens inverse de ce- lui de la rotation du bras de manivelle I'. A son tour, le pre- mier pignon à chaîne 34' fait tourner, à l'aide d'une chaîne cir- culaire 36', un second pignon à chaîne 37' correspondant au pi- gnon 37. De même que la pédale 1, la pédale 1' restera donc en position horizontale pendant la rotation de la manivelle 3-3' (fig.7).
Bien que les pédales I et I' soient maintenues constamment horizontales, le fait que le cale-pied 17 est monté à pivotement sur sa pédale respective permet au cycliste de se dresser aisé- ment sur la pointe des pieds pour produire un effort maximum et de reprendre l'aplomb sur les pédales,,plus spécialement sur l'ap- pui-pied, le cale-pied étant ramené élastiquement en position ini-
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tiale.
Il est à remarquer qu'avec les vélos munis d'un cadre du type habituel,les pédales selon l'invention, en raison de l'al- longement qui leur est donné, ont tendance, en position avancée, de heurter la roue avant de l'engin, spécialement lorsque celle- ci est orientée angulairement. En conséquence, il est indiqué de prévoir un cadre nouveau ou une modification au cadre existant, de façon que l'axe de la manivelle soit, par rapport au type ha- bituel de cadre, déplacé légèrement vers l'arrière et, éventuel- lement, vers le haut.
Il est évident qu'un vélo équipé de pédales selon l'inven- tion peut encore être pourvu de l'un ou l'autre des dispositifs habituels destinés à accroître le rendement des éfforts fournis par le cycliste, par exemple, d'un système dit "dérailleur".
Avantageusement,les chaînes circulaires 36 et 36' sont pour- vues chacune d'un dispositif connu et non représenté destiné à les maintenir tendues.
Dans une autre réalisation de l'invention, représentée aux figures 8 et 9, le rochet denté 27 qui commande la roue arrière du vélo au moyen de la chaîne 28, ne fait pas corps avec la ma- nivelle 3, mais tourne sur une busette 38 calée à bloc dans le braquet du cadre de la machine, 26, ledit rochet denté étant en- traîné par la manivelle 3 au moyen d'un tourillon 39 vissé dans cette dernière,comme représenté à la figure 8.
De plus la mani- velle 3 comporte une coulisse à deux trous pour recevoir l'axe 4 de la pédale.Cet axe passe dans la coulisse par l'intermédiaire d'une butée à billes 40 (fig. 9) et porte à son extrémité un ro- chet fileté avec contre-écrous réglables 34. l'ensemble formant ainsi un dispositif destiné à maintenir la chaîne 36, commandant l'orientation des pédales par rapport à leurs manivelles 3, légè- rement tendue. La chaîne 36 est entraînée directement, sans l'in- termédiaire du train de pignons décrit ci-dessus,, par un rochet 34 vissant par des moyens connus dans la busette 38, du c8té in- térieur de la manivelle 3.
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Il est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée à la forme d'exécution décrite ci-avant en se référant aux des- sins annexés et que, sans se départir de son esprit, bien des va- riantes d'exécution peuvent y être apportées par tout technicien, pourvu qu'elles ne soient pas en contradiction avec l'une ou l'au- tre des revendications subséquentes.
R E V E N D I C A T 1 0 N S l.- Dispositif destiné à accroître le rendement de l'énergie musculaire appliquée sur une paire de pédales rotatives, par exem- ple, de bicyclette, véio ou analogue, et dans lequel chaque péda- le, pourvue à sa partie antérieure d'un cale-pied, est montée à rotation à l'extrémité d'un levier s'articulant, d'autre part, à l'extrémité d'un bras de manivelle, de longueur habituelle,d'un pédalier, des moyens étant prévus pour maintenir l'orientation an- gulaire, de préférence, horizontale de la pédale, c a r a c t é r i s é en ce que la pédale comporte une partie formant appui-pied, de longueur réglable à volonté sans que l'usager ait à mettre pied à terre, et un cale-pied élastiquement fléchissable à la partie antérieure de ladite pédale.