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La présente invention se rapporte à un pédalier de bicyclette avec des pédales qui se déplacent suivant un cercle.
Dans le cas habituel, où les pédales sont oppo- sées à 1800 l'une par rapport à l'autre, il se présente l'inconvénient que les muscles de la hanche et ceux du genou ne travaillent pas régulièrement en synchronisme pendant le roulage. Pour obtenir une meilleure régularité de rendement des deux muscles, il est nécessaire d'avoir une certaine position en hauteur de la selle. C'est le cas lorsque dans, la position la plus basse de la pédale, la cuisse et la jambe forment un angle d'environ 1400.
Mais cette position basse de la selle présente cependant l'inconvénient résidant en ce que la puissance musculaire pouvant être développée à chaque tour du pédalier est re- lativement faible. Plus la position de la selle est éle- vée, plus les jambes doivent s'allonger et plus la puis- sance musculaire développée est grande.
Grâce à la présente invention, il est possible d'obtenir un mouvement musculaire uniforme, au moins appri- ximativement, avec une position élevée de la selle, c'est- àdire pour une plus grande capacité de rendement des mus- cles de la hanche et du genou.
D'une manière connue en soi, mais proposée à d'autres fins, les deux manivelles du pédalier conforme à l'invention sont mobiles l'une par rapport à l'autre autour\ de leur axe de rotation"commun et sont reliées au moyen d'une biellette avec une roue à chaîne, ou analogue, ser- vant à l'entraînement de la bicyclette, et tournent sur le palier du pédalier autour d'un axe de rotation décelé par rapport à l'axe de rotation des pédales tout en lui étant
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parallèle.
Par opposition aux pédaliers de ce type, la nouveauté de l'invention consiste essentiellement dans le fait que l'axe de rotation de la roue à chaîne est décalé vers le bas par rapport à l'axe de rotation des manivelles afin que, pour une vitesse de rotation constante de la roue à chaîne, la vitesse angulaire des manivelles pour leur demi-trajet supérieur soit supérieure à celle du demi-tra- jet inférieur.
Il s'avère, de façon surprenante, qu'avec le pé- dalier du type décrit les mouvements non uniformes des pé- dales produisent une tension et une détente sensiblement régulières des muscles du genou et de la hanche, même pour une position élevée de la selle, de telle sorte qu'il en résulte pour le cycliste un bon rendement et une fatigue moindre pour une seule et même position de selle.
D'autres avantages et caractéristiques de l'in- vention ressortent de la description et du dessin, sur le- quel on a représenté, uniquement à titre d'exemple, une forme de réalisation du pédalier conforme à l'invention.
- la figure 1 représente une vue latérale du pé dalier; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 pour une autre position de manivel- les; - la figure 3 représente schématiquement le mou- vement de la cuisse et de la jambe lorsqu'on agit sur le pédalier des figures 1 et 2.
Dans un moyeu ou palier de pédalier 120 monté à poste fixe sur une bicyclette (figure 2) est tourillonné, d'une manière connue en soi, un axe 22 à l'aide de roule- ments à billes 23 et 24. Seule l'une des extrémités de l'axe 22 constitue un tourillon 25 sur lequel est fixée une manivelle 126 au moyen d'une goupille 27. A l'autre :
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extrémité de l'axe 22 est foré axialement un trou dans le- ¯ quel est tourillonné un axe 28. L'axe 28 comporte une rai nure périphérique 29, dans laquelle sont logées deux gou- pilles transversales 30 enfoncées dans l'axe 22, et empê- chant le déplacement axial dudit axe 28.
Sur l'extrémité de l'axe 28, faisant saillie vers l'extérieur, est fixée une deuxième manivelle 131 à l'aide d'une goupille 32. par la rotation de l'axe 26 dans l'axe creux.22, les deux mani- velles 126 et 131 peuvent être déplecées l'une par rapport à l'autre. Sur les extrémités libres des manivelles 126 et 131 sont montées tournantes, d'une manière connue en soi, des pédales 41 et 51.
Un plateau de pédalier 55 servant à entraîner la bicyclette est tourillonné à l'aide de roulements à billes 157 à l'une des extrémités du moyeu du pédalier 120. Com- me on peut le voir sur les figures 1 et 2, l'axe géométri que de rotation 63 du plateau de pédalier 55 est disposé excentriquement par rapport à l'axe géométrique de rota- tion 62 commun aux-manivelles 126 et 131. Si l'on imagine un plan 61 contenant l'axe de rotation 62 des manivelles et passant par la selle de bicyclette,non représentée, ou l'articulation de la hanche du cycliste, l'axe de rotation 63 du plateau 55 se trouve décalé vers le bas, en direc- tion de ce plan, d'une certaine distance par rapport à l'axe 62. Le but et le fonctionnement de l'excentrement des axes 62 et 63 seront décrits plus loin.
Dans la zone médiane de la manivelle 131 est articulée, à l'aide d'un pivot 65, une biellette oscillan-- te 66 qui est reliée en outre à l'aide d'un pivot 67 au plateau de pédalier 55. Un autre pivot 68 est diamétrale- ment opposé au pivot 67 et relie une deuxième biellette 69 avec le plateau 55.' L'autre extrémité de la biellette 69 est reliée, '--en pouvant osciller, au moyen d'un pivot 70
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avec un bras 71 qui est fixé à l'axe 22 d'une manière qui n'est pas représentée dans le détail et qui est forcé de se déplacer avec la manivelle 126. Les deux pivots 65 et 70 sont à la même distance de l'axe de rotation 62 des mani- velles.
Les manivelles sont accouplées avec le plateau 55 à l'aide des biellettes 66 et 69, de sorte que le plateau 55 est entraîné par le déplacement des manivelles. Les biellettes 66 et 65 sont conçues et disposées de telle ma- nière que les manivelles 126 et 131, lorsqu'elles sont en opposition à 180 viennent, eu moins approximativement dans le plan 61
Le mode de fonctionnement du pédalier décrit est le suivant : l'excentrement du plateau 55 par rapport à l'axe de rotation 62 des manivelles se traduit par une vi- tesse angulaire non uniforme de chacune des manivelles 126 et 131 pour une vitesse de rotation uniforme du plateau de chaîne, la vitesse angulaire des manivelles 126 et 131 pour leur demi-trajet supérieur étant supérieure à celle du de- mi-trajet inférieur.
A chaque tour complet du plateau 55 les manivelles 126 et 131 exécutent une oscillante ou rote- tion relative l'une par rapport à l'autre. Du fait que la manivelle supérieure se déplace plus vite que la manivelle inférieure, les pédales 41 et 51 arrivent à la même hauteur lorsqu'elles se trouvent au-dessous de l'axe de rotation 62. Les directions longitudinales des deux manivelles 126 et 131 forment alors un angle ouvert vers le bas, de moins de 180 comme le montre la figure 1. Cet angle est plus grand ou plus petit selon la valeur d'excentrement des axes 62 et 63. Dans les formes de réalisation intervenant en pratique, il sera compris entre 130 et 175 La grandeur de cet angle se détermine en fonction de la hauteur de la selle.
Plus la selle est haute, c'est-à-dire plus les jam bes ont à s'allonger en appuyant sur les pédales, plus l'an
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gle entre les manivelles doit être aigu,' pour fournir une sollicitation la plus uniforme possible des muscles de la hanche et du genou.
L'influence du déplacement décrit des pédales sur le cycliste est visible, sur la figure 3. Il est sup- posé que la bicyclette est animée d'une vitesse constante et que le plateau de pédalier 55 se déplace donc uniformé- ment. On a représenté en 1, 2....8 dans la figure 3, plu- sieurs positions d'une pédale, à intervalles réguliers, pour un tour complet. Du fait de la vitesse non uniforme de rotation de la manivelle correspondante, par exemple 131, les points 7, 8 1 2 et 3, sont plus écartés l'un de l'autre que les points 3, 4, 5, 6 et 7. L'articulation à de la hanche du cycliste; montrée en 80 sur la figure 3, se trouve dans le plan déjà cité 61. La jambe et la hanche du cycliste sont représentées schématiquement sur la figure 3 par des lignes droites 81 et 82.
En marche, l'articula- tion du genou reliant entre elles la jambe et la cuisse 81 et 82 se déplace sur un arc de cercle concentrique à l'ar ticulation de la hanche 80 en passant.par les points 11, 12...le. Lorsque la pédale se trouve dans la position 2, l'articulation du genou occupe sa position la plus élevée 12. La position la plus basse 16 de cette articulation est alors atteinte lorsque la pédale se trouve dans la po- sition 6. En ces de marche de la pédale suivant la flèche R des figures 1 et 3, l'une des jambes du cycliste peut par allongement de l'articulation du genou fournir du tra vail pour entraîner la bicyclette, aussi longtemps que lp pédale correspondante se déplace à peu'près de la position 1 à la position 5.
La puissance développée en marche par le muscle de l'articulation de la hanche correspond à peu près à la variation de l'angle E, tandis que la puissance développée par le muscle de l'articulation du genou corres-
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pond à peu près à la variation de l'angle F' (figure 3).
Il s'avère que, pour le déplacement décrit non uniforme des pédales, les muscles des articulations de la hanche et du genou sont tendus et relâchés d'une manière relativement uniforme, ce qui permet d'obtenir une puissance élevée et une ±cible fatigue des muscles.
Le pédalier décrit permet donc une marche plus agréable et moins fatiguante ou encore un rendement de mar che plus élevé, en ce qui concerne la: rapidité et la durée, que ce n'est le ces avec des pédaliers du type habituel ayant des pédales opposées constamment à 180
Le cas échéant, il est avantageux de déporter d'une faible distance vers l'avant, et dans le sens de marche, l'axe de rotation 63 du plateau 55 par rapport au plan 61 Si la disposition et la forme des biellettes 66 et 69 sont les mêmes que dans l'exemple représenté et dé- crit, les manivelles 126 et 131 sont opposées à 1800 entre elles toujours au moment où elles arrivent dans un plan imaginaire qui passe par l'axe de rotation 62 des manivel- les et derrière la selle de la bicyclette.
La position du plan imaginaire dans lequel arrivent les manivelles lors- qu'elles sont opposées à 180 peut du reste être choisie indépendamment de la position de l'axe de plateau 63 excen-. tré par une conception et une disposition correspondantes des biellettes 66 et 69 en particulier par un décalage correspondant des pivots 67 et 6b.
Il est clair que l'invention n'est pas liée à la réalisation du pédalier illustrée sur le dessin. Lans une variante de réalisation, non représentée, les pivots 67 et 68 ne sont pes placés directement sur le plateau 55 mais sur un disque qui es - tourillonné excentriquement sur le moyeu du pédalier à l'aide d'au moins un roulement à billes Le plateau de pédalier est ;'lors fixé de façon démontable
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et interchangeable sur le disque précité. Pour pouvoir uti liser deux manivelles égales de fabrication courante, il est avantageux de ne pas relier directement la biellette 66 avec l'une des manivelles mais avec un bras non repré- senté qui, de même que le bras 71 est placé sur l'axe 28 qui, de son côté, porte la manivelle précitée.
REVENDICATIONS
L'invention a pour objet un pédalier de bicyclet te, avec deux manivelles mobiles l'une par rapport à l'au- tre autour de leur axe de rotation commun et dont chacune est reliée positivement au moyen d'une biellette avec un plateau de pédalier ou analogue, servant à entraîner la bicyclette, ce plateau étant monté et pouvant tourner sur .le moyeu du pédalier autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation des pédales mais décalé par rapport à lui, ledit pédalier étant remarquable, notamment, par les caractéris- tiques suivantes considérées séparément ou en combinaison ' a) l'axe de rotation du plateau est décalé vers le bas par rapport à l'axe de rotation des manivelles afin que,
pour une vitesse de rotation constante du plateau la vitesse angulaire des manivelles pour leur demi-trajet su- périeur soit supérieure à celle du demi-trajet inférieur; b) l'axe du plateau de pédalier est situé, au moins approximativement, dans un plan qui est supposé passer par l'axe de rotation des manivelles et par la selle de la bi- cyclette ; c) l'axe de rotation du plateau est décalé vers l'avant et dans le sens de marche par rapport à l'axe de rotation des manivelles de telle sorte que l'axe de rota- tion du plateau soit situé en avant d'un plan passant par l'axe de rotation des manivelles et par la selle de bicy- clette ;
d) les biellettes de liai.son entre manivelles et
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plateau du pédalier sont conçues et disposées de telle sorte que lesdites manivelles soient décalées entre elles de 180 lorsqu'elles arrivent, au moins approximativement, dans un plan qui passe par leur axe de rotation et par la selle de la bicyclette; e) les biellettes précitées sont conçues et dispo- sées de telle sorte que les manivelles soient décalées de 180 entre elles lorsqu'elles arrivent, au moins approxima- tivement, dans un plan qui passe par l'axe de rotation des- manivelles et derrière la selle de la bicyclette;
f) l'excentrement de l'axe du plateau de pédalier par rapport à l'axe de rotation des manivelles est choisi d'une manière telle que les extrémités des manivelles avec les pédales se trouvant, au moins approximativement, à la même hauteur, lorsque les manivelles forment entre elles un angle ouvert vers le bas de 130 à 175 .