FR2749267A1

FR2749267A1 - Pedal and gear mechanism for chain driven cycles

Info

Publication number: FR2749267A1
Application number: FR9606801A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-06-03
Filing date: 1996-06-03
Publication date: 1997-12-05
Anticipated expiration: 2016-06-03
Also published as: FR2749267B1

Abstract

The mechanism comprises a toothed plate (10) which carries the chain. There is a driving lever constituted by a rod (51) terminated at one end by a head (52) and at the other end by an elbow (53) which receives the pedal (54). The lever head is fixed to the periphery of the toothed plate whose driving lever rod forms a radial extension extending in a plane vertical to the plate. The lever head is located in the periphery of a smooth edged carrier plate fixed to the toothed plate.

Description

PEDALIER POUR MACHINE A TRANSMISSION PAR CHAINE
La présente invention concerne un pédalier pour machine à transmission par chaîne.CRANKSET FOR CHAIN TRANSMISSION MACHINE
The present invention relates to a crankset for chain transmission machine.

L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des cycles, bicyclettes, cyclomoteurs et vélomoteurs notamment, et, plus généralement, dans le domaine des machines à transmission par chaîne, telles que les véhicules se déplaçant sur l'eau connus sous la marque déposée "pédalo". The invention finds a particularly advantageous application in the field of cycles, bicycles, mopeds and mopeds in particular, and, more generally, in the field of chain transmission machines, such as vehicles moving on water known under the brand. filed "pedal boat".

De manière conventionnelle, un pédalier de cycle, comme celui représenté en vue de côté sur la figure 1, comprend un ou plusieurs plateaux 10, 20, 30 qui sont des roues dentées aptes à porter la chaîne 40 de transmission. Le plateau 10 de plus grand diamètre sera appelé plateau principal, les autres sont les plateaux secondaires 20, 30, de diamètre inférieur. Un système de commande, non représenté, permet de faire passer la chaîne 40 d'un plateau à l'autre de façon à pouvoir changer de vitesse par variation de diamètre. Conventionally, a cycle crankset, like that shown in side view in FIG. 1, comprises one or more plates 10, 20, 30 which are toothed wheels capable of carrying the chain 40 of transmission. The plate 10 of larger diameter will be called the main plate, the others are the secondary plates 20, 30, of smaller diameter. A control system, not shown, allows the chain 40 to pass from one plate to another so as to be able to change speed by varying the diameter.

La mise en mouvement du pédalier par l'utilisateur du cycle est obtenu par l'intermédiaire d'au moins un, en général deux, levier 50 d'entraînement constitué par une tige 51 terminée à une extrémité par une tête 52 de levier solidaire du centre 0 des plateaux, et à une autre extrémité par un coude 53 pour porter la pédale 54. The setting in motion of the pedal by the user of the cycle is obtained by means of at least one, in general two, lever 50 of drive constituted by a rod 51 terminated at one end by a lever head 52 secured to the center 0 of the plates, and at another end by an elbow 53 to carry the pedal 54.

Toutefois, cette configuration classique de pédalier n'est pas satisfaisante sur le plan de l'efficacité mécanique car elle entraîne la perte d'une majeure partie du gain de couple procuré par le bras de levier de la tige 51, c'est-àdire par la distance entre la pédale 54 et la tête 52 du levier 50. En effet, le couple est réduit par toute la distance séparant la tête 52 de l'endroit où devrait s'exercer normalement le couple acquis de la force développée sur la pédale 54 pour obtenir la meilleure efficacité, c'est-à-dire au plus près de la chaîne 40 de transmission, soit à la périphérie du plateau considéré, ici le plateau principal 10. However, this conventional configuration of the crankset is not satisfactory in terms of mechanical efficiency because it results in the loss of a major part of the torque gain provided by the lever arm of the rod 51, that is to say by the distance between the pedal 54 and the head 52 of the lever 50. In fact, the torque is reduced by the whole distance separating the head 52 from the place where the torque acquired from the force developed on the pedal should normally be exerted 54 to obtain the best efficiency, that is to say as close as possible to the transmission chain 40, ie on the periphery of the plate considered, here the main plate 10.

En d'autres termes, avec un pédalier traditionnel, la pression produite par le pied de l'utilisateur sur la pédale 54 doit être transmise de la pédale jusqu'au centre du plateau 10 puis, dudit centre jusqu'à la périphérie dentée du plateau sur toute une distance sensiblement égale au rayon dudit plateau. Ce n'est donc qu'indirectement que le couple exercé sur le levier 50 d'entraînement parvient à la chaîne 40 de transmission puisqu'il provient de la pédale 54, élément situé extérieurement à la périphérie du plateau 10 et qui n'est pas solidarisé avec la denture portant la chaîne 40 mais avec le centre du plateau par l'intermédiaire de la tête 52 du levier 50 d'entraînement. In other words, with a traditional crankset, the pressure produced by the user's foot on the pedal 54 must be transmitted from the pedal to the center of the plate 10 then from said center to the toothed periphery of the plate. over a whole distance substantially equal to the radius of said plate. It is therefore only indirectly that the torque exerted on the drive lever 50 reaches the transmission chain 40 since it comes from the pedal 54, an element located externally on the periphery of the plate 10 and which is not secured to the toothing carrying the chain 40 but with the center of the plate by means of the head 52 of the drive lever 50.

On peut trouver dans le commerce des perfectionnements aux pédaliers usuels consistant en ce que la tige du levier d'entraînement est fixé sur la face externe du plateau principal par un petit tenon situé en deça de la périphérie dentée. Toutefois, cette disposition n'apporte pas de gain sensible à l'effort de pédalage et ne modifie pas le détour de transmission de couple constaté ni ne compense la perte d'efficacité qui en résulte. Improvements can be found commercially in conventional pedals consisting in that the rod of the drive lever is fixed to the external face of the main plate by a small tenon situated below the toothed periphery. However, this arrangement does not bring a significant gain to the pedaling effort and does not modify the detour of the torque transmission observed nor does it compensate for the resulting loss of efficiency.

Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un pédalier pour machine à transmission par chaîne, comportant, d'une part, au moins un plateau denté apte à porter ladite chaîne, dont un plateau de même ou de plus grand diamètre, dit plateau principal, et, d'autre part, un levier d'entraînement constitué par une tige terminée à une extrémité par une tête de levier et à une autre extrémité par un coude destiné à recevoir une pédale, pédalier qui permettrait d'appliquer, pour le même effort de pédalage, un couple plus important au plateau principal qu'avec les pédaliers classiques équipant les cycles actuels. Also, the technical problem to be solved by the object of the present invention is to provide a crankset for chain transmission machine, comprising, on the one hand, at least one toothed plate capable of carrying said chain, including a plate of the same or of larger diameter, called the main plate, and, on the other hand, a drive lever constituted by a rod terminated at one end by a lever head and at another end by an elbow intended to receive a pedal, crankset which would make it possible to apply, for the same pedaling effort, a greater torque to the main chainring than with the conventional pedals fitted to current cycles.

La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ladite tête de levier est solidaire de la périphérie dudit plateau principal dont la tige du levier d'entraînement représente une extension radiale, s'étendant dans un même plan sensiblement vertical dudit plateau principal. The solution to the technical problem posed consists, according to the present invention, in that said lever head is integral with the periphery of said main plate whose rod of the drive lever represents a radial extension, extending in the same substantially vertical plane of said main plate.

Ainsi, du fait que la tête de levier n'est plus solidarisée avec le centre du plateau principal mais avec sa périphérie, on obtient une transmission plus efficace de la pression du pied sur la pédale sur la denture du plateau car elle s'effectue selon un trajet réduit au minimum correspondant à la seule distance de la pédale à la périphérie du plateau principal sans passer par le centre de celui-ci, donc sans détour nuisible à l'efficacité du pédalage. Thus, owing to the fact that the lever head is no longer secured to the center of the main plate but with its periphery, a more efficient transmission of the pressure from the foot on the pedal to the toothing of the plate is obtained since it takes place according to a path reduced to the minimum corresponding to the only distance from the pedal to the periphery of the main plate without passing through the center of it, therefore without detrimental detrimental to the effectiveness of pedaling.

On peut également observer que l'effet bénéfique conféré au plateau principal par le pédalier conforme à l'invention est encore amplifié pour les plateaux secondaires puisque la distance entre leur denture respective et la pédale s'accroît quand leur diamètre diminue. C'est donc le plus petit plateau secondaire qui bénéficiera du plus grans bras de levier, dès lors que les plateaux secondaires sont directement solidaires du plateau principal portant à sa périphérie la tête du levier d'entraînement. It can also be observed that the beneficial effect imparted to the main chainring by the crankset according to the invention is further amplified for the secondary chainrings since the distance between their respective teeth and the pedal increases when their diameter decreases. It is therefore the smallest secondary plate which will benefit from the largest lever arm, since the secondary plates are directly integral with the main plate carrying at its periphery the head of the drive lever.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la tête du levier d'entraînement est située à la périphérie d'un plateau porteur lisse, solidaire du plateau principal de chaîne, la tige de levier constituant une extension radiale dudit plateau porteur. According to a particular embodiment of the invention, the head of the drive lever is located at the periphery of a smooth carrier plate, integral with the main chain plate, the lever rod constituting a radial extension of said carrier plate.

Selon un autre mode de réalisation, la tête du levier d'entraînement forme saillie sur la périphérie du plateau principal, ceci pour permettre le passage de la chaîne de transmission. Dans ce cas, une première variante prévoit que ledit levier d'entraînement est rapporté, par la tête de levier, à la périphérie du plateau principal, tandis que, conformément à une deuxième variante, ledit levier d'entraînement est d'un seul tenant avec le plateau principal. According to another embodiment, the head of the drive lever protrudes from the periphery of the main plate, this to allow the passage of the transmission chain. In this case, a first variant provides that said drive lever is attached, by the lever head, to the periphery of the main plate, while, in accordance with a second variant, said drive lever is in one piece with the main tray.

Enfin, il est également prévu, selon la présente invention, que, ledit pédalier étant un pédalier concave, ledit levier d'entraînement est d'un seul tenant avec le pédalier dont il constitue une extension radiale dans la continuité d'épaisseur de la périphérie du plateau principal. Finally, it is also provided, according to the present invention, that, said crankset being a concave crankset, said drive lever is integral with the crankset of which it constitutes a radial extension in the thickness continuity of the periphery of the main board.

L'avantage d'avoir un plateau principal et un levier d'entraînement d'un seul tenant est que les deux pièces n'en fassent plus qu'une et peuvent donc être réalisés simultanément par fonderie par exemple. The advantage of having a main plate and a drive lever in one piece is that the two parts are now one and can therefore be made simultaneously by foundry for example.

On notera également l'économie de matière optimum du fait que la tige du levier d'entraînement est plus courte puisqu'elle relie, selon l'invention, la pédale à la périphérie du plateau principal. Note also the optimum material saving due to the fact that the rod of the drive lever is shorter since it connects, according to the invention, the pedal to the periphery of the main plate.

La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée:
- la figure 2a est une vue de côté d'un premier mode de réalisation d'un pédalier conforme à l'invention;
- la figure 2b est une vue de face du pédalier de la figure 2a;
- la figure 3a est une vue de côté d'un deuxième mode de réalisation d'un pédalier conforme à l'invention;
- la figure 3b est une vue de face du pédalier de la figure 3a;
- la figure 4a est une vue de côté d'une variante de réalisation du pédalier des figures 3a et 3b;
- la figure 4b est une vue de face du pédalier de la figure 4a;
- la figure 5 est une vue de côté d'une variante du pédalier des figures 4a et 4b;
- la figure 6 est une vue de côté d'un pédalier concave conforme à l'invention selon une variante de réalisation. The description which follows with reference to the appended drawings, given by way of nonlimiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be implemented:
- Figure 2a is a side view of a first embodiment of a crankset according to the invention;
- Figure 2b is a front view of the crankset of Figure 2a;
- Figure 3a is a side view of a second embodiment of a crankset according to the invention;
- Figure 3b is a front view of the crankset of Figure 3a;
- Figure 4a is a side view of an alternative embodiment of the crankset of Figures 3a and 3b;
- Figure 4b is a front view of the crankset of Figure 4a;
- Figure 5 is a side view of a variant of the crankset of Figures 4a and 4b;
- Figure 6 is a side view of a concave crankset according to the invention according to an alternative embodiment.

Le pédalier montré en vue de côté et de face sur les figures 2a et 2b est destiné à équiper toute machine à transmission à chaîne actionnable aux pieds et comporte, dans l'exemple des figures 2a, 2b, trois plateaux dentés 10, 20, 30 aptes à porter ladite chaîne 40 de transmission. Parmi les trois plateaux dentés représentés, on distinguera le plateau 10 de plus grand diamètre, dit plateau principal, et les plateaux 20, 30 de plus petit diamètre, dits plateaux secondaires montés solidairement au plateau principal 10 ou au plateau 60 porteur du levier 50 sur sa périphérie. The crankset shown in side and front view in FIGS. 2a and 2b is intended to equip any transmission machine with chain operable at the feet and comprises, in the example of FIGS. 2a, 2b, three toothed plates 10, 20, 30 able to carry said transmission chain 40. Among the three toothed plates represented, a distinction will be made between the plate 10 of larger diameter, called the main plate, and the plates 20, 30 of smaller diameter, called secondary plates mounted integrally with the main plate 10 or the plate 60 carrying the lever 50 on its periphery.

On notera que le plateau principal peut également être de même diamètre que l'un des plateaux dentés. It will be noted that the main plate can also be of the same diameter as one of the toothed plates.

Le pédalier des figures 2a, 2b comporte également un levier 50 d'entraînement constitué par une tige 51 terminée à une extrémité par une tête 52 de levier et à une autre extrémité par un coude 53 destiné à recevoir une pédale 54. The crankset of FIGS. 2a, 2b also includes a drive lever 50 constituted by a rod 51 terminated at one end by a lever head 52 and at another end by an elbow 53 intended to receive a pedal 54.

Comme le montre ces figures, et contrairement au pédalier connu de l'état de la technique illustré sur la figure 1, la tête 52 du levier 50 d'entraînement, au lieu d'être fixée au centre du plateau principal, est solidarisée à la périphérie du plateau 60 qui le porte et dont la tige 51 de levier représente une extension droite dans le même plan radial. Ainsi que cela a déjà été expliqué plus haut, il résulte de cette configuration une bien meilleure efficacité de pédalage puisque le couple moteur exercé par l'utilisateur au niveau de la pédale 54 est directement appliqué à la périphérie du plateau dentée, là où est entraînée la chaîne 40 de transmission et non par l'intermédiaire du centre du plateau principal. As these figures show, and unlike the known bottom bracket of the state of the art illustrated in FIG. 1, the head 52 of the drive lever 50, instead of being fixed in the center of the main plate, is secured to the periphery of the plate 60 which carries it and whose lever rod 51 represents a straight extension in the same radial plane. As already explained above, it results from this configuration a much better pedaling efficiency since the motor torque exerted by the user at the level of the pedal 54 is directly applied to the periphery of the toothed plate, where it is driven. the transmission chain 40 and not through the center of the main plate.

Dans l'exemple de réalisation des figures 2a, 2b, la tête 52 du levier 50 d'entraînement est située à la périphérie d'un plateau porteur 60, lequel comporte une bordure lisse, contrairement aux plateaux dentés 10, 20, 30. Ledit plateau porteur 60 a un diamètre sensiblement identique à celui du plateau principal 10 auquel il est solidarisé par tous moyens connus: tenons, etc. Dans ce cas, la tige 51 du levier 50 constitue une extension radiale du plateau porteur 60 et est bien en position d'extension radiale pour le plateau principal 10. Bien entendu, les plateaux secondaires 20, 30 sont situés du même côté du plateau principal 10 par rapport au plateau porteur 60. In the embodiment of Figures 2a, 2b, the head 52 of the drive lever 50 is located on the periphery of a carrier plate 60, which has a smooth edge, unlike the toothed plates 10, 20, 30. Said carrier plate 60 has a diameter substantially identical to that of the main plate 10 to which it is secured by any known means: studs, etc. In this case, the rod 51 of the lever 50 constitutes a radial extension of the carrier plate 60 and is indeed in the radial extension position for the main plate 10. Of course, the secondary plates 20, 30 are located on the same side of the main plate 10 relative to the carrier plate 60.

Les figures 3a et 3b montrent un autre mode de réalisation selon lequel la tête 52 du levier 50 d'entraînement forme saillie sur la périphérie du plateau principal 10, puis, de là, la tige 51 s'étend radialement vers l'extérieur, conformément au principe général de l'invention. FIGS. 3a and 3b show another embodiment according to which the head 52 of the drive lever 50 protrudes from the periphery of the main plate 10, then, from there, the rod 51 extends radially outwards, in accordance to the general principle of the invention.

Sur les figures 3a et 3b, on peut voir que le levier 50 d'entraînement est une pièce amovible rapportée à la périphérie du plateau principal 10 par la tête 52 de levier, laquelle est fixée sur ledit plateau principal, par exemple au moyen de vis 11 à travers une plaque polygonale, triangulaire ou en secteur d'angle. Dans ce mode de réalisation, le levier 50 d'entraînement est démontable. In FIGS. 3a and 3b, it can be seen that the drive lever 50 is a removable part attached to the periphery of the main plate 10 by the lever head 52, which is fixed to said main plate, for example by means of screws 11 through a polygonal, triangular or angled plate. In this embodiment, the drive lever 50 is removable.

Par contre, selon la variante représentée sur les figures 4a et 4b, la tête 52 de levier fait toujours saillie à la périphérie du plateau principal 10, mais cette fois le levier 50 d'entraînement est dun seul tenant avec ledit plateau principal 10. Levier 50 et plateau 10 forment donc une pièce unique qui peut venir directement de fonderie avec les avantages que cela représente en terme de coût de fabrication. By cons, according to the variant shown in Figures 4a and 4b, the lever head 52 always protrudes at the periphery of the main plate 10, but this time the drive lever 50 is integral with said main plate 10. Lever 50 and plate 10 therefore form a single piece which can come directly from the foundry with the advantages that this represents in terms of manufacturing cost.

Les deux modes de réalisation des figures 3a, 3b, d'une part, et 4a, 4b d'autre part, ont en commun le fait que la tige 51 du levier 50 s'étend, à partir de la tête 52 en saillie, radialement dans un plan parallèle extérieur au plan du plateau principal 10. The two embodiments of FIGS. 3a, 3b, on the one hand, and 4a, 4b on the other hand, have in common the fact that the rod 51 of the lever 50 extends, from the projecting head 52, radially in a plane parallel to the plane of the main plate 10.

La figure 5 montre un autre mode de réalisation dans lequel la tige 51 de levier effectue un décrochement à partir de la tête 52 en saillie pour ensuite s'étendre radialement dans le plan du plateau principal 10. Naturellement, ledit décrochement est dimensionné de manière à permettre un déplacement libre de la chaîne 40 de transmission sans frottement contre la tige 51. FIG. 5 shows another embodiment in which the lever rod 51 performs a recess from the projecting head 52 and then extends radially in the plane of the main plate 10. Naturally, said recess is dimensioned so as to allow free movement of the transmission chain 40 without friction against the rod 51.

Enfin, la figure 6 illustre un dernier exemple de réalisation qui présente la particularité que le pédalier est un pédalier concave où les plateaux 10, 20, 30 peuvent être formés d'une seule et même pièce. Dans ce cas, le levier 50 d'entraînement est d'un seul tenant avec le pédalier dont il constitue une extension radiale dans la continuité d'épaisseur de la périphérie du plateau principal 10. En fait, on obtient une configuration équivalente à celle de la figure 5 mais sans décrochement, puisque dans l'exemple de la figure 6, le plateau principal 10 est déporté vers l'intérieur du pédalier. Finally, FIG. 6 illustrates a last example of embodiment which has the particularity that the crankset is a concave crankset where the plates 10, 20, 30 can be formed in one and the same piece. In this case, the drive lever 50 is integral with the crankset, of which it constitutes a radial extension in the thickness continuity of the periphery of the main plate 10. In fact, a configuration equivalent to that of Figure 5 but without detachment, since in the example of Figure 6, the main plate 10 is offset towards the inside of the crankset.

On peut également signaler qu'afin de tenir compte de l'effet d'amplification de couple procuré par l'invention, il y aurait éventuellement avantage à renforcer en largeur et en épaisseur le tube servant de moyeu au pédalier. It may also be pointed out that in order to take account of the torque amplification effect provided by the invention, it would possibly be advantageous to strengthen the width and thickness of the tube serving as a hub for the crankset.

Claims

1 - Crankset for chain transmission machine (40), comprising, on the one hand, at least one toothed plate (10, 20, 30) capable of carrying said chain (40), including a plate of the same or larger diameter, called the main plate (10), and, on the other hand, a drive lever (50) constituted by a rod (51) terminated at one end by a lever head (52) and at another end by a elbow (53) intended to receive a pedal (54), characterized in that said lever head (52) is integral with the periphery of said main plate (10) whose rod (51) of the drive lever (50) represents a radial extension, extending in the same substantially vertical plane of said main plate (10).

2 - Crankset according to claim 1, characterized in that the head (52) of the drive lever (50) is located on the periphery of a carrier plate (60) with a smooth edge, integral with the main plate (10), the lever rod (51) constituting a radial extension of said carrier plate (60).

3 - Crankset according to claim 1 or 2, characterized in that the head (52) of the lever (50) drive protrudes from the periphery of the main plate (10).

4 - Crankset according to claim 3, characterized in that said lever (50) drive is reported, by the rod (51) of the lever, on the periphery of the main plate (10)

5 - Crankset according to claim 3, characterized in that said lever (50) is in one piece with the main plate (10).

6 - Crankset according to claim 1, characterized in that said crankset being a concave crankset, said drive lever (50) is integral with the crankset which it constitutes a radial extension in the thickness continuity of the periphery of the main plate (10).

7 - Crankset according to one of claims 4 or 5, characterized in that the rod (51) lever makes a step from the head (52) projecting, to then extend radially in the plane of the main plate (10).