Historique

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Les bicyclettes des années 1860, en particulier celles conçues en France, étaient essentiellement de type semi-couché (Hadland et Lessing (2014)). Comme leur roue motrice était située à l’avant et qu’ils étaient à entraînement direct, celles-ci étaient essentiellement les premiers vélos couchés à entraînement direct, si ce n’est qu’ils étaient semi-couchés et n’avaient pas de moyeu de transmission ou de roue libre. L’illustration ci-dessus montre un exemple (tiré du brevet US 59915 à Lallement).

Pour obtenir un engrenage supérieur, la dimension de la roue avant fut graduellement augmentée – produisant la bicyclette à grande roue bien connue, aussi connue sous l’appellation ‘’Classique’’ ou ‘’Grand-bi’’. La grande roue située à l’avant requérait que le cycliste ait une posture droite, plutôt que semi-couchée, de manière à prévenir toute interférence entre ses jambes et la circonférence de la grande roue lors d’un virage. Cette posture droite, combinée à la position élevée et avancée du cycliste, a donné lieu à une bicyclette qui était très dangereuse, tendant à projeter celui-ci à une grande hauteur par-dessus le guidon lorsqu’il passait sur une grosse bosse ou encore lors d’un freinage brusque.

Pour répondre à ces préoccupations en matière de sécurité, la bicyclette ‘’safety’’ fut introduite au milieu des années 1880. Cette conception, qui n’a pas changée de manière significative jusqu’à ce jour, a déplacé le cycliste plus à l’arrière et plus bas en employant un dispositif d’entraînement à chaine à la roue arrière. Cela a réduit le risque d’être propulsé par-dessus la roue avant, mais a conservé la même position relevée et droite du ‘’Classique’’.

L’autre idée d’aborder la question de la sécurité en réduisant la dimension de la roue avant et de préparer le système d’entraînement fut proposée dans plusieurs modèles, notamment le vélo Bantam, de Crypto Works, des années 1890 illustré ci-dessous. Comme avec la bicyclette de sécurité, ce concept positionne le cycliste plus bas et légèrement plus à l’arrière que le concept ‘’Classique’’, améliorant ainsi la sécurité. Cependant, le vélo sécuritaire était déjà bien établi et le modèle Bantam n’est pas devenu très populaire.

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Peu de temps après, au début des années 1900, des vélos ayant une position couchée réelle – plutôt que semi-couchée – furent introduits (voir ci-dessous). Toutefois, ceux-ci avait un entraînement à chaine et un roue motrice arrière, un témoignage au vélo « sécuritaire ».

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Étonnamment, l’idée de combiner un moyeu avant à entraînement direct avec une position de conduite couchée ne fut pas proposée pendant un autre quatre-vingt-cinq ans environ. En 1987, Dirck Hartmann, de Californie, breveta un vélo couché ayant un moyeu à entrainement direct et une traction avant, montré ci-dessous à partir du brevet américain 4694708. Hartmann fit également breveté plusieurs autres concepts de moyeu à entraînement direct.

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Vers la fin des années 1990, Thomas Kretschmer, de Berlin, développa un vélo à entraînement direct ayant un angle de tête très faible (45 degrés). Ce vélo (montré ci-dessous, tiré du brevet allemand DE19736266 (A1)) inclus un ressort de centrage pour la direction afin d’améliorer la manipulation. Kretschmer a également proposé un concept de moyeu à vitesses multiples (brevet allemand DE19824745 (A)). Les détails du moyeu à entraînement direct de Thomas Kretschmer et les vélos s’y rapportant furent également publiés dans le journal Human Power (Kretschmer (2000)).

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Au début des années 2000, John Stegmann, d’Afrique du Sud, proposa un concept de vélo couché à entraînement direct tirant pleinement parti de la capacité de transport de charges offerte par le long empattement et l’absence de chaîne (Stegmann (2002)). Stegmann mis aussi l’emphase sur la nécessité d’avoir un moyeu viable pour l’entraînement direct. La proposition de conception de Stegmann a motivé le propriétaire de Vélotégra à construire un vélo couché à entraînement direct afin d’en tester sa viabilité. Le vélo, montré ci-dessous, utilisait une adaptation d’une transmission maneuvable de pédalier (Schlumf Speed-Drive TM) afin de fournir un moyeu à entraînement direct rudimentaire n’ayant qu’une seule vitesse.

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L’année suivante, le cadre original fut remplacé par un cadre et des composantes de meilleure qualité. Voici ci-dessous.

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En 2008, une étude (Garnet (2008)) fut publiée afin de déterminer la géométrie du cadre et de la fourche requise pour minimiser le retour de force de pédale et de permettre une manipulation plus conviviale. Dans le cadre de cette recherche, un cadre à géométrie variable fut construit. Voir ci-dessous. Pour un sommaire des résultats de l’étude, voir la page Défis de Conception.

Variable geometry bike

Hadland et Lessing. (2014). Bicycle Design: an Illustrated History. Cambridge, Massachusetts. MIT Press. p. 473.

Stegmann, John. (2002). “Chain of Thought”. Velo Vision, n. 8, p. 22-25.

Kretschmer, Thomas (2000). “Direct-drive (chainless) recumbent bicycles“, Human Power, n. 49:11-14.

Garnet, Jeremy. (2003). “Delving into Direct-Drive”. Velo Vision, n. 12, p. 18-20.

Garnet, Jeremy (2008). “Ergonomics of Direct-Drive Recumbent Bicycles”, Human Power eJournal, Article 17, n. 5.