FR2974057A1

FR2974057A1 - Pedale de bicyclette a enclenchement et declenchement automatiques.

Info

Publication number: FR2974057A1
Application number: FR1153332A
Authority: FR
Inventors: Alain Plassiard; Bast Jean Francois De
Original assignee: Time Sport International SAS
Current assignee: SRAM LLC
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2012-10-19
Anticipated expiration: 2031-04-18
Also published as: US8752453B2; FR2974057B1; DE102012206324A1; US20120260768A1

Abstract

Pédale de bicyclette, notamment de VTT, à enclenchement et déclenchement automatiques, comprenant un corps (2) monté rotatif sur un axe (3) de pédale avec, sur une face au moins, un arceau avant (4.1) et un arceau arrière (5.1), chaque arceau présentant deux branches (6.1a, 6.1b ; 7.1a, 7.1b) reliées par une traverse (6.1c,7.1c), l'un au moins (4.1) des arceaux étant monté rotatif autour d'un axe géométrique (X1-X1) parallèle à celui (X-X) de la pédale et étant soumis à des moyens de rappel élastiques (E1) vers l'autre arceau, l'espace entre les arceaux étant prévu pour recevoir et serrer une cale fixée sous une chaussure cycliste ; les moyens de rappel élastiques (E1) de l'arceau monté rotatif (4.1) sont situés, selon une direction orthogonale aux branches de l'arceau, à l'extérieur de l'espace (9) compris entre les branches (6.1a, 6.1b), grâce à quoi un dégagement important est obtenu en zone centrale de l'arceau mobile.

Description

PEDALE DE BICYCLETTE A ENCLENCHEMENT ET DECLENCHEMENT AUTOMATIQUES.

L'invention est relative à une pédale de bicyclette, notamment de vélo VTT, à enclenchement et déclenchement automatiques, du genre de celles qui comprennent un corps monté rotatif sur un axe de pédale avec, sur une face au moins, un arceau avant et un arceau arrière, chaque arceau présentant deux branches reliées par une traverse, l'un au moins des arceaux étant monté rotatif autour d'un axe géométrique parallèle à celui de la pédale et étant 1 o soumis à des moyens de rappel élastiques vers l'autre arceau, l'espace entre les arceaux étant prévu pour recevoir et serrer une cale fixée sous une chaussure cycliste. On connaît des pédales de ce genre, notamment d'après les brevets EP 0 424 210 et FR 2 850 079. Ces pédales permettent un accrochage facile 15 et rapide d'une cale fixée sous la semelle d'une chaussure, tout en restant d'une constitution simple avec un nombre réduit de pièces composantes, conduisant à une fabrication relativement économique. Les arceaux constituant le mécanisme d'accrochage de la cale assurent un dégagement assez efficace de la zone centrale comprise entre les 20 branches de ces arceaux, ce qui permet l'évacuation de la boue ou de saletés. Notamment lorsque ces pédales sont utilisées pour des vélos VTT, le cycliste doit parfois descendre de vélo pour marcher dans des zones boueuses, puis doit remonter sur son vélo et enclencher la chaussure sur la pédale, alors que la semelle et la cale de la chaussure peuvent être enduites de boue. 25 On connaît, notamment d'après FR 2 892 696, des pédales dans lesquelles l'un au moins des arceaux peut être déplacé autour d'axes qui ne sont pas alignés. Dans ce cas, l'arceau mobile n'est pas monté rotatif autour d'un axe géométrique parallèle à celui de la pédale et son déplacement s'accompagne d'une déformation en flexion torsion et/ou en torsion qui n'est 3o pas entièrement satisfaisante. L'invention a pour but, surtout, de fournir une pédale de bicyclette du genre défini précédemment qui, tout en restant d'une fabrication simple et économique, permet un dégagement total de la zone centrale de l'arceau mobile, entre les branches, cet arceau mobile restant monté rotatif autour d'un 35 axe géométrique parallèle à celui de la pédale. Selon l'invention, une pédale de bicyclette à enclenchement et déclenchement automatiques, du genre défini précédemment, est caractérisée en ce que les moyens de rappel élastiques de l'arceau monté rotatif sont situés, selon une direction orthogonale aux branches de l'arceau, à l'extérieur de l'espace compris entre les branches, grâce à quoi un dégagement important est obtenu en zone centrale de l'arceau mobile. De préférence, l'arceau monté rotatif est situé à l'avant de la pédale, selon le sens de déplacement de la bicyclette. Généralement, la pédale est munie sur ses deux faces d'un arceau avant et d'un arceau arrière, de manière symétrique par rapport à l'axe géométrique de rotation de la pédale. L'arceau monté rotatif est avantageusement constitué par un fil métallique et les moyens de rappel élastiques sont constitués par des spires 1 o d'un enroulement du fil de l'arceau aux extrémités des branches, les spires étant situées à l'extérieur de l'espace compris entre les branches et étant traversées par un axe d'articulation de l'arceau. L'axe d'articulation de l'arceau peut être composé de deux axes élémentaires coaxiaux, associés respectivement à chaque branche, et distants 15 l'un de l'autre dans la zone centrale. Les axes élémentaires sont avantageusement supportés en chape par des parois du corps de pédale. L'arceau qui n'est pas monté rotatif est de préférence maintenu fixe dans le corps de pédale. Cet arceau fixe peut être prévu à l'arrière du corps 20 de pédale. Il peut être constitué d'un fil métallique comportant, à chaque extrémité libre de ses branches, une boucle traversée par l'axe d'articulation de l'arceau mobile de la face opposée à celle de l'arceau considéré. Le maintien en position fixe de cet arceau peut être assuré par des butées complémentaires prévues sur le corps de pédale, l'arceau étant en appui, du côté opposé aux 25 butées, contre un bossage d'évitement prévu sur le corps de pédale. Le corps de pédale est avantageusement réalisé en matière plastique et est muni de butées, pour les branches de l'arceau monté rotatif, constituées par une zone de paroi plane parallèle à l'axe de pédale. Un contact linéaire est assuré entre la branche métallique cylindrique de l'arceau et la zone 3o de paroi plane, avec une tolérance relativement large sur la position des branches de l'arceau. La surface de contact peut ensuite augmenter par matage de la matière plastique et devenir partiellement cylindrique, selon une empreinte créée par l'appui de la branche de l'arceau. Le corps de pédale est avantageusement muni de bras extérieurs et 35 de bras intérieurs délimitant entre eux des chapes propres à supporter les axes d'articulation de l'arceau monté rotatif. Les bras intérieurs, du côté opposé à l'arceau monté rotatif, se prolongeant et se rejoignant pour former le bossage d'évitement contre lequel prend appui l'arceau fixe de la face opposée.

Dans le cas d'un corps en matière plastique, les branches de l'arceau monté rotatif destinées à venir en contact avec les butées prévues sur le corps de pédale peuvent être surmoulées de matière plastique afin d'augmenter les surfaces de contact entre le corps et les branches de l'arceau.

L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins annexés, mais qui n'est nullement limitatif. Sur ces dessins : 1 o Fig. 1 est une vue en plan d'une pédale de bicyclette selon l'invention. Fig. 2 est une vue de gauche de la pédale de Fig. 1. Fig. 3 est une vue frontale de la pédale de Fig. 1. Fig. 4 est une vue en plan d'éléments de la pédale de Fig. 1 dont le 15 corps a été retiré. Fig. 5 est une vue en plan du corps de la pédale de Fig. 1, et Fig.6 est une vue en perspective de l'avant et légèrement de côté de la pédale. En se reportant aux dessins, notamment à Fig. 1, on peut voir une 20 pédale 1 de bicyclette, notamment de vélo tout terrain VTT, à enclenchement et déclenchement automatiques. Les termes « avant » et « arrière » utilisés dans la description sont à comprendre pour une pédale en position sensiblement horizontale montée sur un bicyclette, et selon le sens de progression normale du bicyclette. 25 La pédale 1 comporte un corps 2 monté rotatif sur un axe de pédale 3 qui fait saillie d'un côté du corps par une partie 3a prévue pour comporter un filetage en vue du montage à l'extrémité d'une manivelle. La pédale 1 comporte, sur une face au moins du corps, un arceau avant 4.1 et un arceau arrière 5.1. Chaque arceau présente deux branches 30 respectivement 6.1a, 6.1 b pour l'arceau 4.1 et 7.1a, 7.1 b pour l'arceau 5.1. L'un au moins des arceaux, à savoir l'arceau avant 4.1 dans l'exemple considéré, est monté rotatif autour d'un axe géométrique X1-X1 parallèle à l'axe géométrique X-X de la pédale. De préférence, la pédale 1 est munie, sur chacune de ses faces, 35 d'un arceau avant et d'un arceau arrière. Les arceaux de la face opposée à celle visible sur Fig. 1 sont désignés par des références numériques qui se déduisent de celles utilisées précédemment en remplaçant le chiffre 1 par le chiffre 2 après le point, la description de ces éléments identiques n'étant pas reprise. Les faces de la pédale et les arceaux sont symétriques par rapport à l'axe géométrique X-X. Les branches des arceaux sont reliées par une traverse 6.1c, 7.1c, de préférence sensiblement rectiligne, parallèle à l'axe géométrique de la pédale. L'arceau 4.1 monté rotatif est soumis à des moyens de rappel élastiques El vers l'autre arceau 5.1. Une butée 8.1a, 8.l b est prévue sur le corps 2 pour chacune des branches 6.1a, 6.1b, qui sont appliquées contre ces butées par les moyens élastiques El en l'absence de cale entre les arceaux 4.1 et 5.1. Les butées 8.1a et 8.1 b sont constituées par des parois planes, sensiblement verticales lorsque le plan moyen de la pédale est horizontal. Les butées 8.1a, 8.1 b présentent une largeur, c'est-à-dire une dimension suivant une direction parallèle à l'axe géométrique d'articulation X1-X1 de l'arceau 4.1, supérieure à la tolérance de fabrication sur la distance entre les branches 6.1a, 6.1b. Cette distance peut varier de plusieurs millimètres d'un arceau à l'autre, de sorte que la largeur des butées 8.1a, 8.1 b peut être supérieure à 5 mm, de préférence inférieure à 10 mm. Lorsque le corps 2 est réalisé en matière plastique, le contact entre les branches 6.1a, 6.1 b et les butées 8.1a, 8.l b est linéaire avant matage de la face de butée par les branches du ressort. Au fur et à mesure de l'appui de ces branches contre les butées, une empreinte peut se former sur les butées de sorte que la surface de contact augmente suivant une portion cylindrique. Il est à noter qu'en raison des tolérances relativement larges sur la distance entre les branches 6.1a et 6.1b, il ne serait pas opportun de prévoir une empreinte initiale dans les butées 8.1a, 8.1 b car elle ne correspondrait pas systématiquement à la position des branches 6.1a, 6.1b. En prévoyant des faces 8.1a, 8.1 b planes, on permet la réalisation d'empreintes à l'endroit précis où se situent les branches de l'arceau 4.1. Les butées 8.1a, 8.l b sont espacées 3o l'une de l'autre suivant la direction parallèle à l'axe géométrique de la pédale de sorte que la zone centrale du corps de pédale soit libre. Les moyens de rappel élastiques E1 de l'arceau 4.1 rotatif sont situés à l'extérieur de l'espace compris entre les branches 6.1a, 6.1b, selon une direction orthogonale aux branches, c'est-à-dire parallèles à l'axe 35 géométrique X1-X1 de rotation. Comme visible sur Fig. 3, un dégagement important 9 est ainsi obtenu en zone centrale de la pédale puisque les moyens élastiques de rappel E1 se trouvent en dehors de cet espace. Des butées 10.1a, 10.l b semblables aux butées 8.1a, 8.l b sont prévues sur le corps 2 et orientées vers l'arrière pour les branches 7.1a, 7.l b de l'arceau arrière 5.1. De préférence, les butées 10.1a, 10.1 b sont symétriques des butées 8.1a, 8.1 b par rapport à un plan passant par l'axe géométrique X-X, ce plan étant vertical lorsque la pédale est horizontale.

L'arceau monté rotatif 4.1 est constitué par un fil métallique, à section transversale circulaire ou elliptique ou rectangulaire ou carrée, et les moyens de rappel élastiques El sont avantageusement constitués par des spires 11.1a, 11.lb prévues à chaque extrémité libre des branches de l'arceau. Les spires 11.1a, 11.lb forment un enroulement situé à l'extérieur de l'espace compris entre les branches de l'arceau 4.1. Les spires 11.1a, 11.lb sont traversées, respectivement, par un axe d'articulation 12.1a, 12.1 b supporté par des orifices prévus dans le corps 2. Les axes 12.1a, 12.l b sont coaxiaux et alignés. Leur longueur est réduite de manière à laisser libre la partie centrale de la pédale, au niveau du dégagement 9.

En variante, l'arceau mobile de chaque face pourrait être monté rotatif sur un unique axe monobloc qui traverserait la partie centrale du corps de pédale. Comme visible sur Fig. 5, le corps de pédale 2 est muni de bras intérieurs 13.1a, 13.lb écartés des bras extérieurs 14.1a, 14.l b pour former des chapes munies d'orifices en regard dans lesquels sont engagés et portés à chacune de leurs extrémités les axes 12.1a, 12.1b. Les spires 11.1a, 11.lb viennent aussi se loger entre les bras 13.1a, 14.1a et 13.lb et 14.1b. Une paroi 15.1 relie les bras 13.1a, 13.1 b pour former le bossage d'évitement B 2 de l'arceau fixe 5.2 de la face opposée. La surface de la paroi 15.1 tournée vers l'arceau 4.1 est inclinée vers l'avant pour ne pas encombrer l'espace 9 entre branches, et faciliter l'évacuation de la boue. L'exemple de réalisation des moyens élastiques El par des spires n'est pas limitatif. D'autres moyens élastiques peuvent être envisagés, notamment une lame de flexion ou un organe de compression, agissant contre 3o les branches de l'arceau 4.1 pour les appliquer élastiquement contre les butées 8.1a, 8.1b. Selon une variante de réalisation, l'arceau avant 4.1 d'une face, et l'arceau arrière 5.2 de l'autre face peuvent former une seule et même pièce, constituant un arceau double, rappelée par des moyen élastiques, notamment 35 des ressorts de torsion, distincts de l'arceau et situés à l'extérieur de cet arceau. L'arceau arrière 5.1 est constitué d'un fil métallique recourbé en U dont les extrémités libres des branches sont recourbées selon une boucle 16a, 16b située dans un plan sensiblement orthogonal à celui défini par la traverse 7.1c de l'arceau et la branche concernée. La boucle, ou oreille, 16a, 16b est située à l'intérieur des spires 11.2a, 11.2b de l'arceau 4.2 de la face opposée de la pédale, au voisinage du bras intérieur voisin du corps de pédale. Les boucles 16a, 16b sont traversées par l'axe d'articulation 12.2a, 12.2b de l'arceau monté rotatif 4.2 de la face opposée. Cet arceau arrière 5.1 est en butée contre le bord avant du bossage d'évitement B1 formé par la paroi 15.2 qui relie les bras intérieurs 13.2a, 13.2b de la face opposée de la pédale.

Ainsi, l'arceau arrière 5.1 est maintenu fixe entre les butées 10.1a, 10.1 b et le bord avant du bossage B2. Le corps de pédale 2 comporte un fût central globalement cylindrique 17 présentant un logement intérieur propre à recevoir l'axe 3 de la pédale. Le logement cylindrique du fût central 17 est fermé, vers l'extérieur, par un bouchon 18 (Fig.2) qui affleure la surface du bras extérieur 14.1a. Le bouchon 18, par exemple vissé, immobilise axialement un roulement à billes ou un palier situé en bout d'axe 3 de pédale. Les axes 12.1a, 12.1b, 12.2a, 12.2b sont engagés depuis l'extérieur du corps de pédale en direction de la partie centrale, à travers les orifices pratiqués dans les bras de ce corps de pédale. Les axes sont maintenus axialement en position, par exemple grâce à un moletage en bout d'axe en prise dans les orifices des bras du corps de la pédale. L'espace compris entre les arceaux 4.1 et 5.1 est prévu pour recevoir et serrer une cale C (Fig. 2) fixée sous une semelle de chaussure cycliste. Pour l'accrochage de la cale, le cycliste, par un mouvement d'arrière en avant du pied fait franchir à la cale l'arceau arrière 5.1. Un accrochage intempestif de cet arceau est évité grâce au bossage B2. Puis le cycliste engage le bec avant de la cale sous l'arceau rotatif 4.1 et, en exerçant une pression verticale sur la semelle et la cale, provoque l'écartement des arceaux 4.1 et 5.1, pour l'accrochage de la cale entre les arceaux. Le cycliste obtient le décrochage de la cale par un mouvement de torsion du pied qui provoque un déplacement vers l'avant de l'arceau rotatif 4.1, et le dégagement de la cale. Le corps 2 de pédale peut être réalisé en matière plastique dont la dureté est inférieure à celle des branches des arceaux en métal venant en appui contre le corps. En particulier les branches 6.1a, 6.1b de l'arceau monté rotatif 4.1, soumis à l'action des moyens de rappel élastiques, exercent une pression relativement forte sur les surfaces des butées 8.1a, 8.1b, ainsi que des chocs lors du décrochage.

Pour éviter, ou tout au moins réduire, l'usure et le matage de ces surfaces 8.1a, 8.l b dans leurs zones de contact avec les branches de l'arceau, on peut prévoir éventuellement un surmoulage en matière plastique des branches 6.1a, 6.1b, sensiblement verticales lorsque la pédale est horizontale, afin d'augmenter les surfaces de contact entre ces branches et le corps de pédale. On obtient ainsi un contact relativement large entre les surfaces planes des butées du corps et les surfaces des surmoulages qui ont tendance à s'aplatir sous la pression, et non plus un simple contact linéaire entre les surfaces planes du corps et une génératrice du cylindre métallique constitué par 1 o une branche de l'arceau. Ainsi, selon l'invention, sur chaque face de la pédale, le mécanisme d'accrochage de la cale est composé : - d'un arceau avant mobile, 4.1, 4.2 dont les spires sont extérieures, ce qui permet de dégager totalement l'avant de la pédale et facilite l'évacuation de la 15 boue, et offre un produit léger avec une géométrie soulignant cette légèreté, - d'un arceau arrière fixe 5.1, 5.2 présentant deux boucles 16a, 16b traversées par de petits axes de ressort 12.1a, 12.1b, les branches de cet arceau arrière étant en double butée dans le corps et ainsi maintenues fixes, - de courts axes de ressort 12.1a, 12.1 b pris en chape entre les bras du corps 20 de pédale. De préférence, comme visible sur Fig. 2, lorsque le corps de pédale est horizontal, l'axe d'articulation 12.1a situé à l'avant se trouve au-dessous du plan moyen horizontal du corps de pédale tandis que l'axe d'articulation arrière 12.2a se trouve au-dessus de ce plan moyen. La surface S du bord supérieur 25 des bras du corps de pédale est inclinée vers le bas depuis la partie centrale du corps vers l'extrémité avant pour faciliter l'accrochage de la cale comme exposé dans FR 2 850 079.

Claims

REVENDICATIONS1. Pédale de bicyclette, notamment de VTT, à enclenchement et déclenchement automatiques, comprenant un corps (2) monté rotatif sur un axe (3) de pédale avec, sur une face au moins, un arceau avant (4.1) et un arceau arrière (5.1), chaque arceau présentant deux branches (6.1a, 6.l b ; 7.1a, 7.1b) reliées par une traverse (6.1 c,7.1 c), l'un au moins (4.1) des arceaux étant monté rotatif autour d'un axe géométrique (X1-X1) parallèle à celui (X-X) de la pédale et étant soumis à des moyens de rappel élastiques (El) vers l'autre 1 o arceau, l'espace entre les arceaux étant prévu pour recevoir et serrer une cale fixée sous une chaussure cycliste, caractérisée en ce que les moyens de rappel élastiques (El) de l'arceau monté rotatif (4.1) sont situés, selon une direction orthogonale aux branches de l'arceau, à l'extérieur de l'espace (9) compris entre les branches (6.1a, 6.1b), 15 grâce à quoi un dégagement important est obtenu en zone centrale de l'arceau mobile.
2. Pédale selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'arceau monté rotatif (4.1) est situé à l'avant de la pédale, selon le sens de déplacement de la 20 bicyclette.
3. Pédale selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la pédale est munie sur ses deux faces d'un arceau avant (4.1,
4.2) et d'un arceau arrière (5.1,
5 .2), de manière symétrique par rapport à l'axe géométrique de rotation 25 (X-X) de la pédale. 4. Pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arceau monté rotatif (4.1, 4.2) est constitué par un fil métallique et les moyens de rappel élastiques sont constitués par des spires (11.1a, 11.1 b ; 30 11.2a, 11.2b) d'un enroulement du fil de l'arceau aux extrémités des branches, les spires étant situées à l'extérieur de l'espace (9) compris entre les branches et étant traversées par un axe d'articulation de l'arceau. 5. Pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée 35 en ce que l'axe d'articulation de l'arceau rotatif (4.1, 4.2) est composé de deux axes élémentaires coaxiaux (12.1a,12.1b ;12.2a,12.2b) associés respectivement à chaque branche, et distants l'un de l'autre dans la zone centrale.
6. Pédale selon la revendication 5, caractérisée en ce que les axes élémentaires (12.1a,12.lb ;12.2a,12.2b) sont supportés en chape par des parois du corps de pédale.
7. Pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arceau (5.1, 5.2) qui n'est pas monté rotatif est constitué d'un fil métallique comportant, à chaque extrémité libre de ses branches, une boucle (16a, 16b) traversée par l'axe d'articulation de l'arceau mobile de la face opposée à celle de l'arceau considéré.
8. Pédale selon la revendication 7, caractérisée en ce que le maintien en position fixe de l'arceau (5.1) est assuré par des butées complémentaires (10.1a, 10.1b) prévues sur le corps de pédale, l'arceau étant en appui, du côté opposé aux butées, contre un bossage d'évitement (B1) prévu sur le corps de pédale.
9. Pédale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de pédale (2) est réalisé en matière plastique et est muni, pour l'arceau (4.1) monté rotatif, de butées constituées par une zone de paroi plane (8.1a, 8.1b) parallèle à l'axe de pédale.
10. Pédale selon la revendication 9, caractérisée en ce que le corps de pédale (2) est muni de bras extérieurs (14.1a, 14.1b) et de bras intérieurs (13.1a, 13.1b) délimitant entre eux des chapes propres à supporter les axes d'articulation (12.1a, 12.1 b ; 12.2a, 12.2b) de l'arceau monté rotatif.
11. Pédale selon la revendication 10, caractérisée en ce que les bras intérieurs (13.1a, 13.1b), du côté opposé à l'arceau monté rotatif, se prolongent et se rejoignent pour former le bossage d'évitement (B2) contre lequel prend appui l'arceau fixe (5.2) de la face opposée.
12. Pédale selon la revendication 9, caractérisée en ce que les branches (6.1a, 6.1b) de l'arceau monté rotatif (4.1) destinées à venir en contact avec les butées prévues (8.1a, 8.1b) sur le corps de pédale sont surmoulées de matière plastique afin d'augmenter les surfaces de contact entre le corps et les branches de l'arceau.