WO2025190879A1 - Systeme de fixation permettant de maintenir un dispositif embarque sur un velo de course - Google Patents

Systeme de fixation permettant de maintenir un dispositif embarque sur un velo de course

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WO2025190879A1
WO2025190879A1 PCT/EP2025/056490 EP2025056490W WO2025190879A1 WO 2025190879 A1 WO2025190879 A1 WO 2025190879A1 EP 2025056490 W EP2025056490 W EP 2025056490W WO 2025190879 A1 WO2025190879 A1 WO 2025190879A1
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WO
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bicycle
fixing system
profiled body
intended
axis
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PCT/EP2025/056490
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English (en)
Inventor
Manuel SELLIER
Baptiste MASSON
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Aeroscale
Original Assignee
Aeroscale
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
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    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDECARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K21/00—Steering devices
    • B62K21/12—Handlebars; Handlebar stems
    • B62K21/125—Extensions; Auxiliary handlebars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M13/00—Other supports for positioning apparatus or articles; Means for steadying hand-held apparatus or articles
    • F16M13/02—Other supports for positioning apparatus or articles; Means for steadying hand-held apparatus or articles for supporting on, or attaching to, an object, e.g. tree, gate, window-frame, cycle
    • F16M13/022—Other supports for positioning apparatus or articles; Means for steadying hand-held apparatus or articles for supporting on, or attaching to, an object, e.g. tree, gate, window-frame, cycle repositionable

Definitions

  • the present invention relates to the field of devices and methods for measuring and determining resistive forces exerted on a cyclist in motion.
  • the invention aims in particular to provide a reliable, adaptable and easy-to-install fixing system for holding an electronic device on board a racing bicycle; the onboard device can in particular be configured to carry out measurements and determine friction parameters (the aerodynamic drag surface, the rolling coefficient) of a cyclist on his bicycle, with precision and reproducibility, in real-life travel conditions.
  • Cyclists are incorporating an increasing range of electronic equipment into their training, including speed sensors, power meters, GPS computers, cameras, and air sensors. It is crucial that some of these devices, such as the computer, are mounted at the front of the bicycle within the rider's direct field of vision and centered, eliminating the need to turn the head and divert one's field of vision from the road to access information. It is also desirable that other equipment, such as cameras and air sensors, be placed at the front and center of the bicycle. For cameras, the challenge is to facilitate symmetrical image capture relative to the center of the bicycle. For the air sensor, the need is to ensure accurate measurement of the airflow. Indeed, the accuracy of the air sensor can be compromised due to the interference of the rider and bicycle with the airflow, requiring the application of a correction factor. To keep this factor as stable as possible, it is recommended to fix the probe centrally and as low as possible above the front wheel.
  • the computer is usually mounted in the middle of the handlebar using brackets attached to the stem or time trial extensions. Cyclists often use these brackets to attach other sensors such as cameras or air probes, using standard “GoPro” connectors. However, the computer brackets do not always have standard or compatible connectors for the cameras or air probes that the cyclist wishes to mount.
  • US4250770 proposes an accessory mount that attaches to the handlebars of a bicycle. It has disadvantages related to its wind resistance, the risk of pivoting, and is not compatible with the handlebars of a time trial bicycle.
  • GB2568885B presents a sensor system mounted on the front of the bicycle and fixed to the fork so as to reach an ideal area for the air probe.
  • this remains a cumbersome solution, affecting the aesthetics of the bicycle, and complex to install.
  • the present invention relates to a generic, adaptable and easy-to-install mounting system for holding an onboard electronic device on a racing bicycle, in particular a time trial racing bicycle, and enabling reliable and reproducible air pressure measurements.
  • the mounting system is characterized by a deployable support between two handlebar grips, composed of elements sliding into each other, to which one or more accessories (counter, air probes, camera, etc.) forming all or part of the onboard electronic device can be attached.
  • the invention relates to a fixing system for holding an electronic device on board a racing bicycle, said bicycle comprising a handlebar with two grips, the fixing system comprising:
  • the invention relates to a fixing system 100 for holding an electronic device on board a racing bike, for example a time trial bike ( , , ).
  • a racing bike for example a time trial bike ( , , ).
  • This type of bicycle has a handlebar 1 with two grips 2 (parts of the handlebar allowing the cyclist to grip), equipped with brakes, and armrest extensions.
  • the fixing system 100 comprises a profiled body 10 which is generally centered on a main axis y, extending from one to the other of the handles 2. It also comprises two lateral parts 20a, 20b, capable of sliding in the profiled body 10, along the main axis y. Each lateral part 20a, 20b ends in an end 21a, 21b intended to come to bear under a handle 2 ( ).
  • the profiled body 10 is intended to be centered, along the main axis y, relative to the handlebar 1, that is to say between the two handles 2.
  • profiled as applied to the body 10 describes a shape whose section is not circular.
  • the profiled body 10 is generally cylindrical, centered on the main axis y, and has an elliptical (or substantially elliptical) section defined by a minor axis, called the transverse axis z and a major axis, called the longitudinal axis x.
  • a longitudinal plane (x,y), including the main axis y and the longitudinal axis x, is thus intended to extend parallel to the ground when the fixing system 100 is secured to the bicycle.
  • This elliptical shape is an example of a profiled shape, which makes it possible to minimize the impact of the fixing system 100 on the aerodynamic drag.
  • the profiled body 10 may have a truncated NACA type profile ( ).
  • a NACA profile is well known in the aeronautical field and is particularly applicable to aircraft wings.
  • the profile of the body 10 is thus defined by a water drop shape, rounded on the front side of the bicycle and ending in a truncated flank on the rear side of the bicycle.
  • This profile constitutes another example of a streamlined shape promoting the aerodynamics of the attachment system 100.
  • the dimension of the profiled body 10, along the longitudinal axis x can be between 3 cm and 15 cm; its dimension along the transverse axis z, can typically vary between 10 mm and 30 mm.
  • Each lateral part 20a, 20b can be fitted inside the profiled body 10, on either side of said body 10 ( ). Their ability to slide, like telescopic arms, makes it possible to adjust the width (along the main axis y) of the fixing system 100 to the width of the handlebar 1.
  • the lateral parts 20a, 20b have the same profile as the body 10, advantageously elliptical or of the truncated NACA type.
  • the fact that the body 10 and the lateral parts 20a, 20b are thus profiled makes it possible to eliminate any risk of pivoting of one relative to the others, around the main axis y, in particular when one or more on-board device(s) is (are) integral with the fixing system 100. The hold and stability of the device(s) is thus ensured, whatever the speed, the duration of use, the external conditions (wind, road, etc.).
  • the lateral parts 20a, 20b have an external circumference very slightly smaller than the internal circumference of the profiled body 10, so as to allow movement along the main axis y while minimizing the play along the longitudinal axis x and the transverse axis z.
  • the internal surface of the profiled body 10 is provided with ribs 13 allowing better control of the dimensional clearance with the lateral parts 20a, 20b and limiting friction during sliding.
  • ribs can be placed on the external surface of the lateral parts 20a, 20b and not on the profiled body 10, or, alternatively, on both parts.
  • each lateral part 20a, 20b comprises a groove which preferably has a flared V-shape, so as to adapt perfectly to the shape of the grip 2 of the handlebar 1 ( , ).
  • the V-shape allows the groove to always have stable contact points with the handle 2, regardless of the latter's circumference; this flexibility is less true with a U-shaped (rounded) profile.
  • the lateral parts 20a, 20b are profiled like the body 10, with a width (along the longitudinal axis x) greater than a thickness (along the transverse axis z).
  • the groove extends over said width and thus provides a large contact surface with the grip 2 of the handlebar 1. This characteristic gives excellent stability (little vibration, no pivoting) to the fixing system compared to more specific attachment designs.
  • this groove design allows easy positioning and securing of the fixing system 100 against each grip 2, as well as a small footprint in the lower part of the grips 2; this is perfectly suited to a time trial racing bicycle handlebar, avoiding any hindrance in handling the brakes.
  • the ends 21a, 21b are bent, in a transverse plane (y, z) including the main axis y and the transverse axis z, over a length which can vary between 0.2 and 10 cm; preferably, between 0.2 cm and 5 cm.
  • the small extent of the ends 21a, 21b, the fact that they are profiled and that they end according to a groove design, are factors favorable to a low aerodynamic impact of the fixing system 100.
  • the ends 21a, 21b typically form an angle ⁇ of between 20° and 60° relative to the main axis y ( ). This angle implies that the grooves of the ends 21a, 21b are always mainly in contact with the handles 2 over a region R corresponding to approximately a quarter of the lower and interior perimeter.
  • the ends 21a, 21b preferably have through grooves 23, visible on the , near the groove so as to allow the passage of fasteners 24 (for example, clamps) to secure the side parts 20a, 20b to the handles 2.
  • fasteners 24 for example, clamps
  • the position of the profiled body 10 along the main axis y can be adjusted by the user and maintained in the central position by means of a temporary adhesive 25, positioned astride a lateral part 20a, 20b (at least) and the profiled body 10 ( ).
  • one or more clamping screws 12a and 12b are positioned on the profiled body 10 so as to be able to secure the latter in a central position with the lateral parts 20a and 20b ( , ).
  • the profiled body 10 comprises at least one clipping means 11 intended to cooperate with the on-board electronic device or with one or more accessories forming all or part of the on-board electronic device.
  • the clipping means 11 may be centered on an upper exterior surface of the profiled body 10 ( , , ).
  • Another clipping means may optionally be provided on a lower outer surface of the profiled body 10.
  • These clipping means 11 may in particular consist of notches making it possible to secure a quick-fix connector or other standard fixing adapters.
  • the fixing system 100 comprises an extension 30, intended to project towards the front of the bicycle ( , ).
  • the extension 30 is integral with the profiled body 10 and centered on the latter. It can be fixed, for example made in one piece with the profiled body 10, or removable, typically held using screws or other fastening system.
  • the extension 30 is preferably provided with a clipping means 31, which makes it possible to position an accessory in an offset manner towards the front of the bicycle. This offset can in particular make it possible to maintain an air probe just above the front wheel.
  • the length of the extension 30 can allow an offset, along the longitudinal axis x, relative to the center of the profiled body 10 of between 3 and 50 cm; its elbow shape can allow an offset, along the transverse axis z, relative to the center of the profiled body 10 of between 2 and 15 cm.
  • the extension 30 also has an aerodynamic shape.
  • the section of the extension 30 extending along the longitudinal axis x can be defined according to a NACA profile, with a symmetry of revolution around said longitudinal axis x; the section 30a of the extension 30, oblique, which is integral with the profiled body 10, can have a truncated NACA shape, rounded on the front side of the bicycle and truncated on the rear side.
  • the profiled body 10, the lateral parts 20a, 20b and the extension 30 of the fixing system 100 are formed from a plastic material, such as for example polycarbonate, polyamide, PBT, PEI, PETG or POM, or from a metallic material such as aluminum, stainless steel, or titanium alloys, or from a composite material, based on glass or carbon fibers, or from a combination of all these materials.
  • a plastic material such as for example polycarbonate, polyamide, PBT, PEI, PETG or POM
  • a metallic material such as aluminum, stainless steel, or titanium alloys
  • a composite material based on glass or carbon fibers, or from a combination of all these materials.
  • the fixing system 100 can be implemented on a time trial racing bike or on a conventional road bike, as illustrated in the .
  • the fixing system 100 can be used in the context of an aerodynamic performance measurement session.
  • a GPS counter 40 provided with a screen, is fixed to the profiled body 10, for example by means of a first clipping means 11 arranged on an upper outer surface of said body 10.
  • An air probe 50 can be fixed to the extension 30, 10 cm in front and 5 cm below the center of the profiled body 10, via a second clipping means 31 ( ).
  • the attachment system 100 can also be used to film a ride performed on a time trial racing bike.
  • a GPS computer 40 provided with a screen, is attached to the profiled body 10, for example by means of a first clipping means 11 arranged on an upper outer surface of said body 10.
  • a camera (not shown) can be attached to the profiled body 10, for example by means of another clipping means arranged on a lower outer surface of said body 10.
  • the accessories mentioned are included in the on-board electronic device that the 100 mounting system allows to be held simply and reliably on the bike.
  • any air probe can be used and held by the attachment system 100 according to the invention, the particular air probe 50 (Pitot probe) described below can bring advantageous effects. It can be held directly on the profiled body 10 (via a first clipping means 11, on an upper or lower outer surface) or on the extension 30 (via a second clipping means 31).
  • the casing 52 comprises two holes 53a, points of intersection between the external surface of the casing 52 and the axis of symmetry of revolution. Due to the presence of these holes 53a, the hollow interior space of the casing 52 is subjected to the static pressure P stat , which can thus be measured at the level of the probe 50. Thanks to the symmetry of revolution of the casing 52, the air flows upstream and downstream of the holes 53a see substantially the same obstacles, thus the static intake is not affected by the wind angle: it is therefore a reliable value, not requiring correction, which is obtained for the static pressure P stat .
  • the hollow interior space of the casing 52 communicates with a channel 53b, intended to be connected to a sensor for measuring the static pressure P stat .
  • This channel 53b is arranged in the central tubular member 51.
  • two lateral orifices 53c present in the central tubular member 51 allow fluid communication between the interior of the casing 52 and the channel 53b ( ).
  • the central tubular member 51 also comprises a central channel 54a, intended to be connected to a sensor for measuring the total pressure P tot .
  • the casing 52 comprises a front opening 54b, the purpose of which is to create an air stagnation zone and to allow the central channel 54a to open in the front part of the probe 50 in the center of this zone, and thus to ensure a total pressure reading P tot .
  • the front opening 54b is hollowed out in the casing 52 in order to guarantee the formation of an air stagnation zone for a wide range of wind angles in the longitudinal plane (x,y) and thus to minimize the impact of the angle of incidence of the wind on the reading of the total pressure P tot .
  • the front opening 54b forms a hollow following an arc of a circle in the longitudinal plane (x,y) ( and 7d) having an angle ⁇ of at least 30°.
  • the front opening 54b may also have a surface (intended to be in contact with the incident air) of paraboloid shape.
  • the air probe 50 also comprises two orifices 55 corresponding to angular pressure readings, sensitive to the wind angle ( ). They are arranged on adjacent symmetrical walls forming between them an angle of between 50° and 130° in the longitudinal plane (x,y). Said walls are located on the rear side (opposite the front opening 54) of the envelope 52.
  • the air probe 50 is formed from a plastic material, such as for example polycarbonate, polyamide, PBT, PEI, PETG or POM, or from a metallic material such as aluminum, stainless steel, or titanium alloys, or from a composite material, based on glass or carbon fibers, or even from a combination of all these materials.
  • a plastic material such as for example polycarbonate, polyamide, PBT, PEI, PETG or POM, or from a metallic material such as aluminum, stainless steel, or titanium alloys, or from a composite material, based on glass or carbon fibers, or even from a combination of all these materials.
  • the air probe 50 can be associated with a box 60 comprising sensors, a computer and a control screen as illustrated in the .

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Abstract

L'invention concerne un système de fixation (100) permettant de maintenir un dispositif électronique embarqué sur un vélo de course, ledit vélo comportant un guidon avec deux poignées (2), le système de fixation (100) comprenant : - un corps profilé (10), centré sur un axe principal (y), et - deux parties latérales (20a,20b), aptes à coulisser dans le corps profilé (10) le long de l'axe principal (y), et munies chacune d'une extrémité (21a,21b) destinée à venir prendre appui sous une poignée (2).

Description

SYSTEME DE FIXATION PERMETTANT DE MAINTENIR UN DISPOSITIF EMBARQUE SUR UN VELO DE COURSE DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention concerne le domaine des dispositifs et procédés de mesure et de détermination des forces résistives s’exerçant sur un cycliste en mouvement. L’invention vise notamment à procurer un système de fixation fiable, adaptable et d’installation simple, pour maintenir un dispositif électronique embarqué sur un vélo de course ; le dispositif embarqué peut notamment être configuré pour réaliser des mesures et déterminer des paramètres de friction (la surface de trainée aérodynamique, le coefficient de roulement) d’un cycliste sur son bicycle, avec précision et reproductibilité, en conditions réelles de déplacement.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
Les cyclistes incorporent une gamme croissante d'équipements électroniques à leur entraînement, incluant des capteurs de vitesse, des capteurs de puissance, des compteurs GPS, des caméras et des sondes d’air. Il est crucial que certains de ces dispositifs, comme le compteur, soient installés à l’avant du vélo dans le champ de vision direct du cycliste et centrés, afin d'éliminer le besoin de tourner la tête et de devoir détourner son champ de vision de la route pour accéder aux informations. Il est également souhaitable que d'autres équipements, tels que les caméras et les sondes d'air, soient placés à l'avant et au centre du vélo. Pour les caméras, l’enjeu est de faciliter une capture symétrique des images par rapport au centre du vélo. En ce qui concerne la sonde d’air, le besoin est d’assurer une mesure précise du flux d'air. En effet, la justesse de la sonde d’air peut être compromise à cause de l'interférence du cycliste et du vélo avec le flux d'air, nécessitant l'application d'un facteur correctif. Pour maintenir ce facteur aussi stable que possible, il est recommandé de fixer la sonde centralement et le plus bas possible au-dessus de la roue avant.
Le compteur est généralement monté au milieu du guidon à l'aide de supports fixés à la potence ou aux extensions de contre-la-montre. Les cyclistes utilisent fréquemment ces supports pour y attacher d'autres capteurs tels que des caméras ou des sondes d'air, grâce à des connecteurs standards dits “GoPro”. Cependant, les supports du compteur ne disposent pas systématiquement de connecteurs standards ou compatibles avec les caméras ou sondes d’air que le cycliste souhaite monter.
En outre, une telle fixation aux extensions du cintre de contre-la-montre présente plusieurs problèmes dans le cas des sondes d’air. En effet, lors des tests de positions du cycliste, tels que les évaluations aérodynamiques, la disposition des extensions du cintre de contre-la-montre peut être modifiée en continu, obligeant à ajuster le réglage de la sonde d'air associée afin de la repositionner dans sa zone initiale. Lorsque ce repositionnement est impossible, un recalibrage des facteurs correctifs est nécessaire, ce qui peut être laborieux et potentiellement affecter la précision des mesures.
Le document US4250770 propose un support d’accessoires se fixant au guidon d’un vélo. Il présente des inconvénients liés à sa prise au vent, au risque de pivotement et n’est pas compatible avec un guidon de vélo de course contre-la-montre.
Le document GB2568885B présente un système de capteur monté sur l’avant du vélo et fixé sur la fourche de manière à atteindre une zone idéale pour la sonde d’air. Cela reste néanmoins une solution encombrante, affectant l’esthétique du vélo, et complexe à installer.
OBJET DE L’INVENTION
La présente invention concerne un système de fixation générique adaptable et d’installation simple, pour maintenir un dispositif électronique embarqué sur un vélo de course, notamment vélo de course contre-la-montre, et autoriser des mesures fiables et reproductibles de pression d’air. Le système de fixation se caractérise par un support déployable entre deux poignées du guidon, composé d'éléments coulissants les uns dans les autres, sur lequel peuvent venir s’attacher un ou plusieurs accessoire(s) (compteur, sondes d’air, caméra, ...) formant tout ou partie du dispositif électronique embarqué.
BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION
L’invention concerne un système de fixation permettant de maintenir un dispositif électronique embarqué sur un vélo de course, ledit vélo comportant un guidon avec deux poignées, le système de fixation comprenant :
- un corps profilé, centré sur un axe principal, et
- deux parties latérales, aptes à coulisser dans le corps profilé le long de l’axe principal, et munies chacune d’une extrémité destinée à venir prendre appui sous une poignée.
Selon d’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l’invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable :
  • le corps profilé présente une section elliptique définie par un petit axe, dit axe transverse et un grand axe, dit axe longitudinal, et un plan longitudinal, incluant l’axe principal et l’axe longitudinal, est destiné à s’étendre parallèlement au sol lorsque le système de fixation est solidaire du vélo ;
  • le corps profilé présente un profil de type NACA tronqué, défini par une forme arrondie du côté avant du vélo se terminant par un flan tronqué du côté arrière du vélo ;
  • le corps profilé comporte au moins un moyen de clippage destiné à coopérer avec le dispositif électronique embarqué ou avec un ou plusieurs accessoires formant tout ou partie du dispositif électronique embarqué, ledit moyen de clippage étant centré sur une surface extérieure du corps profilé ;
  • le système de fixation comporte une extension, destinée à se projeter vers l’avant du vélo, solidaire du corps profilé et centrée sur ce dernier ;
  • le dispositif électronique embarqué est en tout ou partie intégré dans le corps profilé ;
  • les extrémités des parties latérales comportent des attaches pour maintenir chaque extrémité en appui contre une poignée du guidon ;
  • les extrémités des parties latérales forment un angle compris entre 20° et 60° par rapport à un plan longitudinal destiné à s’étendre parallèlement au sol lorsque le système de fixation est solidaire du vélo ;
  • une sonde d’air, fixée sur le système de fixation, comporte un organe tubulaire central, entouré par une enveloppe présentant une forme oblate creuse avec un axe de symétrie de révolution autour d’un axe transverse normal à un plan longitudinal destiné à s’étendre parallèlement au sol lorsque le système de fixation est solidaire du vélo ;
  • l’enveloppe comporte deux trous, alignés sur l’axe transverse, pour mettre en communication un espace intérieur creux de l’enveloppe et l’environnement extérieur ;
  • l’espace intérieur, soumis à une pression statique, communique avec un canal aménagé dans l’organe tubulaire central, destiné à être connecté à un capteur de pression, pour permettre une mesure de pression statique par la sonde d’air ;
  • l’organe tubulaire central comporte un canal central, destiné à être connecté à un autre capteur de pression, et l’enveloppe comporte une ouverture frontale faisant déboucher le canal central en partie avant de la sonde d’air, pour permettre une mesure de pression totale ;
  • la sonde d’air comporte deux orifices, disposés sur des parois adjacentes symétriques formant un angle compris entre 50° et 130° dans le plan longitudinal, lesdites parois se trouvant en arrière, à l’opposé de l’ouverture frontale, de l’enveloppe.
 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée de l’invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquelles :
La et la illustrent des systèmes de fixation conformes à l’invention, associés à un guidon de vélo de course contre-la-montre ;
La présente une vue éclatée de pièces entrant dans la composition d’un système de fixation conforme à l’invention ;
La présente une coupe du corps profilé d’un système de fixation conforme à l’invention ;
La présente une vue de derrière d’un système de fixation (tronqué) conforme à l’invention ;
La illustre un système de fixation conforme à l’invention, solidaire d’un guidon de vélo de course contre-la-montre ;
La illustre un système de fixation conforme à l’invention, solidaire d’un guidon de vélo de course classique ;
La présente un système de fixation conforme à l’invention, supportant des accessoires d’un dispositif électronique embarqué ;
La , la , la et la présentent une sonde d’air particulière pouvant être supportée par un système de fixation conforme à l’invention, en perspective ( ), en vue de dessus tronquée ( ), en coupe ( ) et en vue de dessus ( ) ;
La présente une sonde d’air particulière associée à un boitier électronique.
 DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
L’invention concerne un système de fixation 100 permettant de maintenir un dispositif électronique embarqué sur un vélo de course, par exemple de contre-la-montre ( , , ). Ce type de vélo comporte un guidon 1 avec deux poignées 2 (parties du guidon permettant une préhension par le cycliste), équipées de freins, et des prolongateurs repose-bras.
Le système de fixation 100 comprend un corps profilé 10 qui est globalement centré sur un axe principal y, s’étendant de l’une à l’autre des poignées 2. Il comprend également deux parties latérales 20a,20b, aptes à coulisser dans le corps profilé 10, le long de l’axe principal y. Chaque partie latérale 20a,20b se termine en une extrémité 21a,21b destinée à venir prendre appui sous une poignée 2 ( ).
Le corps profilé 10 est destiné à être centré, selon l’axe principal y, par rapport au guidon 1, c’est-à-dire entre les deux poignées 2.
Le terme « profilé » s’appliquant au corps 10 qualifie une forme dont la section n’est pas circulaire.
Selon un premier mode de réalisation, le corps profilé 10 est globalement cylindrique, centré sur l’axe principal y, et présente une section elliptique (ou sensiblement elliptique) définie par un petit axe, dit axe transverse z et un grand axe, dit axe longitudinal x. Un plan longitudinal (x,y), incluant l’axe principal y et l’axe longitudinal x, est ainsi destiné à s’étendre parallèlement au sol lorsque le système de fixation 100 est solidaire du vélo. Cette forme elliptique est un exemple de forme profilée, qui permet de minimiser l’impact du système de fixation 100 sur la trainée aérodynamique.
Selon un deuxième mode de réalisation, le corps profilé 10 peut présenter un profil de type NACA tronqué ( ). Un profil NACA est bien connu dans le domaine aéronautique et s’applique notamment aux ailes d’avion. Le profil du corps 10 est ainsi défini par une forme de goutte d’eau, arrondie du côté de l’avant du vélo et se terminant par un flan tronqué du côté de l’arrière du vélo. Ce profil constitue un autre exemple de forme profilée favorisant l’aérodynamisme du système de fixation 100.
En général, la dimension du corps profilé 10, selon l’axe longitudinal x, peut être compris entre 3 cm et 15 cm ; sa dimension selon l’axe transverse z, peut typiquement varier entre 10 mm et 30 mm.
Chaque partie latérale 20a,20b est encastrable à l’intérieur du corps profilé 10, de l’un et l’autre des côtés dudit corps 10 ( ). Leur aptitude à coulisser, comme des bras télescopiques, permet d’ajuster la largeur (selon l’axe principal y) du système de fixation 100 à la largeur du guidon 1. Les parties latérales 20a,20b présentent le même profil que le corps 10, avantageusement elliptique ou de type NACA tronqué. Le fait que le corps 10 et les parties latérales 20a,20b soient ainsi profilées permet d’éliminer tout risque de pivotement de l’un par rapport aux autres, autour de l’axe principal y, notamment lorsqu’un ou plusieurs dispositif(s) embarqué(s) est(sont) solidaire(s) du système de fixation 100. La tenue et la stabilité du(des) dispositif(s) est ainsi assurée, quelle que soit la vitesse, la durée d’utilisation, les conditions extérieures (vent, route...).
Préférentiellement, les parties latérales 20a,20b présentent une circonférence externe très légèrement inférieure à la circonférence interne du corps profilé 10, de manière à autoriser le mouvement selon l’axe principal y tout en minimisant le jeu selon l’axe longitudinal x et l’axe transverse z.
De manière également avantageuse, la surface interne du corps profilé 10 est munie de nervures 13 permettant une meilleure maitrise du jeu dimensionnel avec les parties latérales 20a,20b et limitant les frottements lors du coulissement. Alternativement, des nervures peuvent être placées sur la surface extérieure des parties latérales 20a, 20b et non sur le corps profilé 10, ou, encore alternativement sur les deux pièces.
L’extrémité 21a,21b de chaque partie latérale 20a,20b comporte une gorge qui présente préférentiellement une forme évasée en V, de manière à s’adapter parfaitement à la forme de la poignée 2 du guidon 1 ( , ). La forme en V permet à la gorge d’avoir toujours des points de contact stables avec la poignée 2, quelle que soit la circonférence de cette dernière ; cette flexibilité est moins vraie avec un profil en U (arrondi).
Rappelons que les parties latérales 20a,20b sont profilées comme le corps 10, avec une largeur (selon l’axe longitudinal x) plus importante qu’une épaisseur (selon l’axe transverse z). La gorge s’étend sur ladite largeur et procure ainsi une surface de contact importante avec la poignée 2 du guidon 1. Cette caractéristique confère une excellente stabilité (peu de vibrations, pas de pivotement) au système de fixation par rapport à des designs d’accroche plus ponctuels. En outre, ce design de gorge permet un positionnement et une solidarisation aisés du système de fixation 100 contre chaque poignée 2, ainsi qu’un faible encombrement en partie inférieure des poignées 2 ; cela est parfaitement adapté à un guidon de vélo de course contre-la-montre, évitant toute gêne au niveau de la manipulation des freins.
Avantageusement, les extrémités 21a,21b sont coudées, dans un plan transverse (y,z) incluant l’axe principal y et l’axe transverse z, sur une longueur pouvant varier entre 0,2 et 10cm ; préférentiellement, entre 0,2 cm et 5 cm. La faible étendue des extrémités 21a,21b, le fait qu’elles soient profilées et qu’elles se terminent selon un design en gorge, sont des facteurs favorables à un faible impact aérodynamique du système de fixation 100.
Les extrémités 21a,21b forment typiquement un angle α compris entre 20° et 60° par rapport à l’axe principal y ( ). Cette angle implique que les gorges des extrémités 21a,21b sont toujours majoritairement en contact avec les poignées 2 sur une région R correspondant environ à un quart de périmètre inférieur et intérieur.
Les extrémités 21a,21b présentent préférentiellement des rainures traversantes 23, visibles sur la , à proximité de la gorge de manière à autoriser le passage d’attaches 24 (par exemple des colliers de serrage) pour solidariser les parties latérales 20a,20b sur les poignées 2.
La position du corps profilé 10 le long de l’axe principal y peut être ajustée par l’utilisateur et maintenue en position centrale grâce à un adhésif temporaire 25, positionné à cheval sur une partie latérale 20a,20b (au moins) et le corps profilé 10 ( ).
Alternativement, une ou plusieurs vis de serrage 12a et 12b sont positionnées sur le corps profilé 10 de manière à pouvoir solidariser ce dernier en position centrale avec les parties latérales 20a et 20b ( , ).
Avantageusement, le corps profilé 10 comporte au moins un moyen de clippage 11 destiné à coopérer avec le dispositif électronique embarqué ou avec un ou plusieurs accessoires formant tout ou partie du dispositif électronique embarqué. Le moyen de clippage 11 peut être centré sur une surface extérieure supérieure du corps profilé 10 ( , , ). Un autre moyen de clippage peut éventuellement être prévu sur une surface extérieure inférieure du corps profilé 10. Ces moyens de clippage 11 peuvent notamment consister en des encoches permettant de solidariser un connecteur à fixation rapide ou autres adaptateurs de fixation standards.
Selon une variante avantageuse, le système de fixation 100 selon l’invention comporte une extension 30, destinée à se projeter vers l’avant du vélo ( , ). L’extension 30 est solidaire du corps profilé 10 et centrée sur ce dernier. Elle peut être fixe, par exemple élaborée en monobloc avec le corps profilé 10, ou amovible, maintenue typiquement à l’aide de vis ou autre système de fixation. L’extension 30 est préférentiellement munie d’un moyen de clippage 31, qui permet de positionner un accessoire de manière déportée vers l’avant du vélo. Ce déport peut notamment permettre de maintenir une sonde d’air juste au-dessus de la roue avant. La longueur de l’extension 30 peut autoriser un déport, selon l’axe longitudinal x, par rapport au centre du corps profilé 10 compris entre 3 et 50 cm ; sa forme en coude peut permettre un déport, selon l’axe transverse z, par rapport au centre du corps profilé 10 compris entre 2 et 15 cm.
La présence d’une extension 30 munie d’un dispositif (par exemple sonde) serait susceptible de générer un bras de levier menant à un pivotement autour de l’axe principal y : ce risque est éliminé par la forme profilée du corps 10 et des parties latérales 20a,20b du système de fixation 100 selon l’invention.
Avantageusement, l’extension 30 présente elle aussi une forme aérodynamique. Le tronçon de l’extension 30 s’étendant selon l’axe longitudinal x peut être défini selon un profil NACA, avec une symétrie de révolution autour dudit axe longitudinal x ; le tronçon 30a de l’extension 30, oblique, qui est solidaire du corps profilé 10, peut présenter une forme NACA tronquée, arrondie du côté de l’avant du vélo et tronquée du côté arrière.
Avantageusement, le corps profilé 10, les parties latérales 20a,20b et l’extension 30 du système de fixation 100 sont formés en une matière plastique, telle que par exemple le polycarbonate, le polyamide, le PBT, le PEI, le PETG ou le POM, ou bien en une matière métallique telle que l’aluminium, l’acier inoxydable, ou des alliages de titane, ou en une matière composite, à base de fibres de verre ou de carbone, ou bien encore en une combinaison de toutes ces matières.
Le système de fixation 100 selon l’invention peut être mis en œuvre sur un vélo de course contre-la-montre ou sur un vélo de route classique, comme illustré sur la .
Le système de fixation 100 selon l’invention peut être utilisé dans le cadre d’une session de mesure de performance aérodynamique. Dans ce cas, un compteur GPS 40, muni d’un écran, est fixé au corps profilé 10, par exemple grâce à un premier moyen de clippage 11 disposé sur une surface extérieure supérieure dudit corps 10. Une sonde d’air 50 peut être fixée à l’extension 30, 10 cm en avant et 5 cm en dessous du centre du corps profilé 10, via un deuxième moyen de clippage 31 ( ).
Le système de fixation 100 peut également être utilisé pour filmer une sortie effectuée sur un vélo de course contre-la-montre. Dans un tel cas, un compteur GPS 40, muni d’un écran, est fixé au corps profilé 10, par exemple grâce à un premier moyen de clippage 11 disposé sur une surface extérieure supérieure dudit corps 10. Une caméra (non représentée) peut être attachée au corps profilé 10, par exemple grâce à un autre moyen de clippage disposé sur une surface extérieure inférieure dudit corps 10.
Les accessoires cités (compteur GPS, caméra, sonde d’air...) sont inclus dans le dispositif électronique embarqué que le système de fixation 100 permet de maintenir de manière simple et fiable sur le vélo.
Il est à noter que tout ou partie des accessoires ou éléments constituant le dispositif électronique embarqué peut être intégré à l’intérieur du corps profilé 10 et/ou de l’extension 30. Les systèmes électroniques pourraient être intégrés au niveau de la zone centrale où les extrémités 20a et 20b ne coulissent pas et les ouvertures des sondes d’air sur la partie frontale et horizontale du corps profilé 10 ou de l’extension 30.
Bien que toute sonde d’air puisse être utilisée et maintenue par le système de fixation 100 selon l’invention, la sonde d’air 50 (sonde Pitot) particulière décrite ci-après peut amener des effets avantageux. Elle peut être maintenue directement sur le corps profilé 10 (via un premier moyen de clippage 11, sur une surface extérieure supérieure ou inférieure) ou sur l’extension 30 (via un deuxième moyen de clippage 31).
Les sondes Pitot comprennent habituellement un tube central présentant une ouverture faisant face au flux d’air incident afin de capter la pression totale de l'écoulement d'air ; elles comprennent également un tube annexe, concentrique au tube central, pour mesurer la pression statique à travers des ouvertures aménagée dans ledit tube annexe. La géométrie de ces sondes est bien adaptée aux mesures à faible angle d’incidence d’air (c’est le cas en particulier dans le domaine de l’aviation).
Dans le cas d’un cycliste, il est habituel de rencontrer des angles de vent importants, typiquement jusqu’à +/-30°. Avec de tels angles de vent, les sondes Pitot classiques ne permettent pas de capter les valeurs brutes de pressions dynamique et statique : ces valeurs doivent être corrigées en continu à l’aide d’abaques empiriques et d’autres capteurs.
C’est pour pallier ce problème que la présente sonde d’air 50 est proposée ( , , ). Elle comporte un organe tubulaire central 51, entouré par une enveloppe 52 présentant une forme oblate creuse dont l’axe de symétrie de révolution est l’axe transverse z.
L’enveloppe 52 comporte deux trous 53a, points d’intersection entre la surface externe de l’enveloppe 52 et l’axe de symétrie de révolution. Du fait de la présence de ces trous 53a, l’espace intérieur creux de l’enveloppe 52 est soumis à la pression statique Pstat, qui peut ainsi être mesurée au niveau de la sonde 50. Grâce à la symétrie de révolution de l’enveloppe 52, les flux d’air en amont et en aval des trous 53a voient sensiblement les mêmes obstacles, ainsi la prise statique n’est pas affectée par l’angle du vent : c’est donc une valeur fiable, ne nécessitant pas de correction, qui est obtenue pour la pression statique Pstat.
Avantageusement, l’espace intérieur creux de l’enveloppe 52, où règne la pression statique, communique avec un canal 53b, destiné à être connecté à un capteur de mesure de la pression statique Pstat. Ce canal 53b est aménagé dans l’organe tubulaire central 51. Préférentiellement, deux orifices latéraux 53c présents dans l’organe tubulaire central 51 permettent une communication fluidique entre l’intérieur de l’enveloppe 52 et le canal 53b ( ).
L’organe tubulaire central 51 comporte également un canal central 54a, destiné à être connecté à un capteur de mesure de la pression totale Ptot. L’enveloppe 52 comporte une ouverture frontale 54b, ayant pour but de créer une zone de stagnation d’air et permettant de faire déboucher le canal central 54a en partie avant de la sonde 50 au centre de cette zone, et d’assurer ainsi une prise de pression totale Ptot. Avantageusement, l’ouverture frontale 54b est creusée dans l’enveloppe 52 afin de garantir la formation d’une zone de stagnation d’air pour une large gamme d’angles de vent dans le plan longitudinal (x,y) et ainsi de minimiser l’impact de l’angle d’incidence du vent sur la lecture de la pression totale Ptot. Avantageusement, l’ouverture frontale 54b forme un creux suivant un arc de cercle dans le plan longitudinal (x,y) ( et 7d) présentant un angle β d’au moins 30°. L’ouverture frontale 54b peut également présenter une surface (destinée à être en contact avec l’air incident) de forme paraboloïde.
Avantageusement, la sonde d’air 50 comporte également deux orifices 55 correspondant à des prises de pression angulaire, sensibles à l’angle du vent ( ). Ils sont disposés sur des parois adjacentes symétriques formant entre elles un angle compris entre 50° et 130° dans le plan longitudinal (x,y). Lesdites parois se trouvent du côté arrière (opposé à l’ouverture frontale 54) de l’enveloppe 52.
Avantageusement, la sonde d’air 50 est formée en une matière plastique, telle que par exemple le polycarbonate, le polyamide, le PBT, le PEI, le PETG ou le POM, ou bien en une matière métallique telle que l’aluminium, l’acier inoxydable, ou des alliages de titane, ou en une matière composite, à base de fibres de verre ou de carbone, ou bien encore en une combinaison de toutes ces matières.
Selon une variante avantageuse, la sonde d’air 50 peut être associée à un boitier 60 comprenant des capteurs, un calculateur et un écran de contrôle tel qu’illustré sur la .
Il est à noter que, bien que la sonde d’air particulière 50, évoquée ci-dessus, ait été décrite en association avec le système de fixation 100, elle pourrait alternativement être utilisée avec un autre type de système de fixation, permettant avantageusement de positionner ladite sonde à l’avant du vélo, au-dessus de la roue avant. En effet, le flux d’air incident généré par la présence du cycliste crée inévitablement une zone de stagnation d’air plus ou moins étendue en amont. Une sonde d’air placée trop près du cycliste serait exposée aux variations de cette zone de stagnation, et donc particulièrement sensible aux changements de posture du cycliste (inclinaison du buste, position de la tête et des mains). C’est pourquoi une zone relativement neutre, située à l’avant du vélo et au-dessus de la roue avant, est privilégiée pour positionner la sonde d’air.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation et aux exemples décrits, et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications.

Claims (10)

  1. Système de fixation (100) permettant de maintenir un dispositif électronique embarqué sur un vélo de course contre-la-montre, ledit vélo comportant un guidon avec deux poignées (2), le système de fixation (100) comprenant :
    - un corps profilé (10), centré sur un axe principal (y), et
    - deux parties latérales (20a,20b), aptes à coulisser dans le corps profilé (10) le long de l’axe principal (y), et munies chacune d’une extrémité (21a,21b) destinée à venir prendre appui sous une poignée (2), l’extrémité (21a,21b) de chaque partie latérale (20a,20b) comportant une gorge qui présente une forme évasée en V,
    et dans lequel :
    - soit le corps profilé (10) présente une section elliptique définie par un petit axe, dit axe transverse (z) et un grand axe, dit axe longitudinal (x), et un plan longitudinal (x,y), incluant l’axe principal (y) et l’axe longitudinal (x), est destiné à s’étendre parallèlement au sol lorsque le système de fixation (100) est solidaire du vélo,
    - soit le corps profilé (10) présente un profil de type NACA tronqué, défini par une forme arrondie du côté avant du vélo se terminant par un flan tronqué du côté arrière du vélo.
  2. Système de fixation (100) selon la revendication précédente, dans lequel le corps profilé (10) comporte au moins un moyen de clippage (11) destiné à coopérer avec le dispositif électronique embarqué ou avec un ou plusieurs accessoires formant tout ou partie du dispositif électronique embarqué, ledit moyen de clippage (11) étant centré sur une surface extérieure du corps profilé (10).
  3. Système de fixation (100) selon l’une des revendications précédentes, comportant une extension (30), destinée à se projeter vers l’avant du vélo, solidaire du corps profilé (10) et centrée sur ce dernier.
  4. Système de fixation (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif électronique embarqué est en tout ou partie intégré dans le corps profilé (10).
  5. Système de fixation (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les extrémités (21a,21b) des parties latérales (20a,20b) comportent des attaches (24) pour maintenir chaque extrémité (21a,21b) en appui contre une poignée (2) du guidon.
  6. Système de fixation (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les extrémités (21a,21b) des parties latérales (20a,20b) forment un angle compris entre 20° et 60° par rapport à un plan longitudinal (x,y) destiné à s’étendre parallèlement au sol lorsque le système de fixation (100) est solidaire du vélo.
  7. Système de fixation (100) selon l’une des revendications précédentes, sur lequel est fixé une sonde d’air (50) comportant un organe tubulaire central (51), entouré par une enveloppe (52) présentant une forme oblate creuse avec un axe de symétrie de révolution autour d’un axe transverse (z) normal à un plan longitudinal (x,y) destiné à s’étendre parallèlement au sol lorsque le système de fixation(100) est solidaire du vélo.
  8. Système de fixation (100) selon la revendication précédente, dans lequel :
    - l’enveloppe (52) comporte deux trous (53a), alignés sur l’axe transverse (z), pour mettre en communication un espace intérieur creux de l’enveloppe (52) et l’environnement extérieur, et
    - l’espace intérieur, soumis à une pression statique (Pstat), communique avec un canal (53b) aménagé dans l’organe tubulaire central (51), destiné à être connecté à un capteur de pression,
    pour permettre une mesure de pression statique (Pstat) par la sonde d’air (50).
  9. Système de fixation (100) selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel :
    - l’organe tubulaire central (51) comporte un canal central (54a), destiné à être connecté à un autre capteur de pression, et,
    - l’enveloppe (52) comporte une ouverture frontale (54b) faisant déboucher le canal central (54a) en partie avant de la sonde d’air (50), pour permettre une mesure de pression totale (Ptot).
  10. Système de fixation (100) selon la revendication précédente, dans lequel la sonde d’air (50) comporte deux orifices (55), disposés sur des parois adjacentes symétriques formant un angle compris entre 50° et 130° dans le plan longitudinal (x,y), lesdites parois se trouvant en arrière, à l’opposé de l’ouverture frontale (54), de l’enveloppe (52).
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