EP2046630A1 - Dispositif de freinage pour roue a jante notamment pour une roue de velo - Google Patents

Dispositif de freinage pour roue a jante notamment pour une roue de velo

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Publication number
EP2046630A1
EP2046630A1 EP07823297A EP07823297A EP2046630A1 EP 2046630 A1 EP2046630 A1 EP 2046630A1 EP 07823297 A EP07823297 A EP 07823297A EP 07823297 A EP07823297 A EP 07823297A EP 2046630 A1 EP2046630 A1 EP 2046630A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
braking device
fixed support
elastic return
arms
arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07823297A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Guy Valembois
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Conseil et Technique SAS
Original Assignee
Time Sport International SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Time Sport International SAS filed Critical Time Sport International SAS
Publication of EP2046630A1 publication Critical patent/EP2046630A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62L—BRAKES SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES
    • B62L1/00—Brakes; Arrangements thereof
    • B62L1/02—Brakes; Arrangements thereof in which cycle wheels are engaged by brake elements
    • B62L1/06—Brakes; Arrangements thereof in which cycle wheels are engaged by brake elements the wheel rim being engaged
    • B62L1/10—Brakes; Arrangements thereof in which cycle wheels are engaged by brake elements the wheel rim being engaged by the elements moving substantially parallel to the wheel axis
    • B62L1/14—Brakes; Arrangements thereof in which cycle wheels are engaged by brake elements the wheel rim being engaged by the elements moving substantially parallel to the wheel axis the elements being mounted on levers pivotable about different axes

Definitions

  • the present invention relates to a braking device for a rim wheel, more particularly for a bicycle rim wheel.
  • the bicycles In the field of the cycle, the bicycles generally comprise two wheels mounted on a frame and drive means with a pedal comprising at least one plate, at least one drive pinion secured to the rear wheel and a transmission chain between the tray and pinion, this for the vast majority.
  • the applicant of the present invention was led to use composite materials incorporating carbon fibers and / or other technical fibers for making frames.
  • the annular zone of the rim undergoes surface treatments such as ceramization and the braking pads themselves are made of materials capable of braking even in the presence of water, in a progressive manner, and these pads are susceptible to maintain these performances even when a high temperature rise occurs.
  • This mechanism includes:
  • These known braking means use a pair of arms arranged on either side of the rim. Each arm is rotatably mounted on a pivot which is secured to the frame. Two arrangements are then possible: either one end of the arm carries the shoe, the other end is connected to the transmission and the pivot is interposed between the two ends,
  • either one of the ends of the arm is pivotally mounted, the other end is connected to the transmission and the pad is interposed between the two ends,
  • Each of the arms further comprises biasing means, for example in the form of a loop spring, generally interposed between the frame and the arm so as to recall the arm and the pad which it bears after the practitioner exercised an action.
  • pivot connection Another disadvantage of the pivot connection also lies in the possible progressivity defects during braking actions, especially if partial seizures of said pivot connection occur. These seizures are mainly due to the degradation of the surface materials and the resulting progressive wear, especially in the friction zones.
  • the present invention proposes a braking device which is progressive, lighter than the devices of the prior art and which eliminates the risk of jamming thanks to greater resistance to wear, the elimination of friction at the link pivot and the realization of said composite material device.
  • the braking device according to the invention also offers possibilities of aerodynamic profile and particularly aesthetic shapes.
  • the subject of the invention is a braking device, intended to be mounted on a bicycle frame having at least one rim wheel, comprising a fixed support, two rigid arms movable relative to said fixed support, and two resilient return links secured to said fixed support, said device is characterized in that each arm comprises a friction member provided to cooperate with said rim at its lower end and a finger at its upper end, each arm is connected to said fixed support by the elastic return connection interposed between its two upper and lower ends and said fixed support.
  • rim brake device in particular for a bicycle wheel, is now described in detail according to a particular but non-limiting embodiment.
  • FIGS. 1A and 1B a schematic view of a braking device according to the invention equipping a bicycle frame according to a first embodiment of the operating means, respectively in the rest position and in the braking position,
  • FIG. 2A and 2B a schematic view of a braking device according to the invention equipping a bicycle frame according to a second embodiment of the operating means according to the invention, respectively in the rest position and in the braking position,
  • FIG. 3 a front perspective view of a braking device according to the invention in a second embodiment of the maneuvering means in the rest position
  • FIG. 4 a rear perspective view of a braking device. according to the invention in a second embodiment of the maneuvering means in the rest position.
  • FIGS. 1A, 1B, 2A and 2B show a braking device according to the invention mounted on a bicycle frame C having at least one wheel R with rim 10.
  • FIGS. 1A and 1B illustrate an exemplary mounting of a braking device on a part of a bike frame comparable to a front fork
  • FIGS. 2A and 2B illustrate an example of mounting a braking device on a part of an assimilable bicycle frame to the rear shrouds.
  • the braking device is capable of being mounted on any part of a bicycle frame ⁇ located near a rim wheel R 10, be it a front fork, rear stays or any other part of the bike frame.
  • the braking device comprises a fixed support 12 which can be attached to a bicycle frame ⁇ , two arms 146 and 14b rigid and movable relative to said fixed support 12 by two links 166 and 16b with elastic return, secured to said fixed support 12.
  • said fixed support 12 comprises securing means S to the frame ⁇ .
  • Each of the arms 146 or 14b is connected to the fixed support by a link 166 or 16 D respectively elastic return, a link 16 (5 or 16D being interposed between the two upper ends 186 or 18D and lower 206 or 2OD of an arm 146 or 14C) and said fixed support 12.
  • Each link 166 or 160 with elastic return allows mobility of the arm that supports between an initial position, called rest, and its active position, called braking.
  • the two arms 146 and 14D are in the form of two identical elements arranged substantially symmetrically on either side of the wheel
  • the plane containing the arm 146 or 14b and the plane containing the link 166 or 16b with associated elastic return are substantially perpendicular.
  • each arm 146 or 14b comprises at its lower end 206 or 20b a friction member 226 or 22b provided to cooperate with the rim 10 and a finger 246 or 24b at its upper end. 186 or 18b.
  • the friction member 226 or 22D for braking is in the form of a shoe 286 or 28b attached to the lower end 206 or 2OD of each arm 146 or 14b by any suitable means.
  • an oblong hole is provided at the lower end 20 (5 or 20b of an arm to allow its alignment with the part of the rim 10 with which it must cooperate the most precisely possible.
  • An arm 146 or 14b has a thickness e, a large width
  • an arm is intended to be positioned substantially in the plane of the bicycle so as to fight against the rotational drive torque generated by the wheel R during braking.
  • the thickness e of an arm is adapted to give it sufficient rigidity during braking.
  • the arms 146 and 14b, just like the fixed support 12, are particularly rigid, both in the plane of the bicycle than perpendicular to this plane, and almost indeformable scale efforts exerted.
  • the braking device incorporates operating means 26 which cause the arms 14 (5 and 14b) to move relative to the fixed support 12, in particular by virtue of the mobility of said arms enabled by the links 166 and 16b with elastic return.
  • the fingers 246 and 24b of the arms 146 and 14b are part of the operating means 26 of the braking device according to the invention, and it is by their movement, in particular by spacing said fingers 246 and 24b, that these means of maneuvering 26 cause the arms 146 and 14b to move between their rest position and their braking position.
  • the rest position of said arms is illustrated in Figures 1A, 2A, 3 and 4, and their braking position is illustrated in Figures 1B and 2B.
  • These operating means 26, detailed later in the description make it possible to generate the movement of each arm 146 and 14D from its rest position to its braking position, in particular thanks to the effort provided by the practitioner and transmitted to said operating means 26 by appropriate transmission means known to the person of the wary, such as a brake lever associated with a sheath and a cable or any other means.
  • the return of an arm 146 or 14D from its braking position to its initial rest position relies entirely on the restoring force of the link 166 or 16D with elastic return which connects it to the fixed support 12.
  • the links 166 and 16D elastic return interposed between the arms 146 and 14D and the fixed support 12 of a braking device according to the invention are bending links.
  • the fixed support 12, the arms 146 and 14D as well as the elastic return links 166 and 16b come from one-piece manufacture of composite material, more particularly from fiber-based fibers. carbon, aramid and / or glass, embedded in a resin matrix.
  • the fixed support 12 and the arms 146 and 14D can be made from fibers favoring rigidity and lightness, such as carbon fibers, while the links 166 and 16D, in particular the webs 306 and 3OD, can be made from fibers favoring elasticity, such as glass fibers.
  • the securing means S to the frame ⁇ are also manufactured with said fixed support, said arms and said elastic return links.
  • the fixed support 12 and the arms 146 and 14b have geometries designed to adapt to this monolithic manufacturing mode of composite material and to mechanically resist the forces generated during braking.
  • each link 166 or 16b with elastic return consists of at least one web 306 or 3OD capable of deforming by bending under the force transmitted via the actuating finger 246 or 24b and to allow the return to position initial resting arm 14G or 14D as soon as said effort is released.
  • the term "sail” means at least one zone capable of deforming by bending, from a determined neutral position, resulting from manufacture, under an effort between the two parts that it connects and to resume its neutral initial position. as soon as said effort is released.
  • the web 3OG or 30b can be thick if the material constituting it makes it possible to achieve the desired result of flexing work.
  • Each 16G or 16B elastic return link is also made to withstand the torque R experienced during braking.
  • the arrangement of the braking device according to the invention is particularly attractive because the sail 3OG or 30b makes it possible to transmit the rotational torque R exerted by the wheel during braking and undergone by the arm 14G or 14b to the fixed support 12.
  • the torque is transmitted directly from the wheel / shoe interface to the securing means S and thus taken up by the frame ⁇ .
  • the practitioner who uses this arrangement notes a very great progressivity during the actions on the brake lever because all the possible friction, points of seizure or mechanical jamming generated by the return springs of the devices of the prior art are removed.
  • the realization of the 16G or 16B link with elastic return composite material also allows to significantly extend the longevity and maintenance of the braking efficiency compared with the devices of the prior art comprising at least one pivot connection and a return spring per arm. Thanks to the braking device according to the invention, the elastic return force necessary to maneuver the arms 14G and 14D and to return them to the neutral position after a braking action is minimal so that the effort exerted by the practitioner is no only progressive but almost completely reserved for braking allowing a very precise dosage. This is all the more true as composite materials using high modulus fibers transmit the forces very faithfully. The progressiveness, the power of the elastic return can be easily adjusted by the profiles, the fibers, their diameters and / or their numbers, the orientations, Id nature of the resin constituting the matrix.
  • transmission means T of the force exerted by the practitioner on the operating means 26 integrated by a braking device there is shown in a simplified manner transmission means T of the force exerted by the practitioner on the operating means 26 integrated by a braking device according to the invention.
  • These transmission means T are generally in the form of a sheath inside which circulates a cable connected at one end to a brake lever, this in a known manner, and at another end to the operating means 26 of the braking device.
  • the braking device provides receiving means 32 for these control means, in particular a stop 34 secured to the fixed support 12 and on which the transmission shaft T is supported.
  • these operating means 26 connected to the transmission means T said operating means 26 comprise a wedge 36 of substantially trapezoidal shape, the large base in the lower part, laterally provided with two guide faces 38G and 38b fingers 24G and 24b of the two arms 140 and 14b so that when traction is provided on said corner 36 it is translated vertically and causes the movement of the arms to their braking position.
  • each finger 24b or 246 of an arm 14b or 14 is equipped with a roller 40 (5 or 40b mounted free to rotate and said operating means 26 comprise a wedge 36 of substantially trapezoidal shape laterally provided with two grooves 42 (5 and 42b of rolling and guiding rollers 4OG and 40b so that when traction is provided on said wedge 36, it is translated vertically, the rollers 4OG and 40b, roll in the grooves 42G and 42b and cause the spacing of these rollers 4OG and 40b, the spacing of the fingers 24G and 24b to which they are related, the flexion of the sails 3OG and 30b and thus the approach of the pads 28G and 28b to the rim. More specifically, each of the fingers 24G or 24b is equipped with a 4OG or 40b roller, mounted freely in rotation.
  • a wedge 36 is disposed in the middle portion and laterally comprises two grooves 42G and 42b of rolling and guiding each able to receive the roller 40G or 40b corresponding.
  • This corner 36 is substantially trapezoidal in shape, the large base in the lower part. in the rest position of the arms 14G and 14b of the braking device, the wedge 36 is such that the rollers 4OG and 40b are in the upper part, to the right of the small base, FIGS. 2A, 3 and 4.
  • This corner 36 also carries means for fixing the active component of the transmission means T, in this case a cable.
  • rollers 4OG and 400 fixed in translation, roll in the grooves 42G and 42b corresponding to the wedge 36 which moves.
  • the width of the wedge 36 increases, causing the spacing of these rollers 40 G and
  • 4OD therefore also the spacing of the fingers 246 and 24D to which they are linked.
  • the fingers 24G and 24D cause the bending of the sails 3OG and 3OD, the fixed support 12 remaining stationary.
  • each bearing a shoe 28G or 28D come closer and cause the plating of said pads 28 and 28D on the rim 10 of the wheel, then exerting the desired braking.
  • the two guide faces 38G and 38D of a wedge 36 or the two grooves 42G and 42D of rolling a wedge 36 may have curved profiles or variable inclination.
  • the wedge 36 of the operating means 26 can make it possible to vary the ratio (stroke of the finger of an arm) / (stroke of the braking pad) or the ratio (stroke of the brake lever) / (stroke of the finger). 'an arm). These ratio variations make it possible to directly influence the behavior of the brake device and thus to adapt it to different practitioners.
  • the operating means 26 may incorporate means for limiting the bending, in particular so as not to exceed the acceptable bending limit, eg if the brake device is actuated after the JR wheel has been removed, during the maintenance.
  • the wedge 36 may comprise two lumens 446 and 44D which constitute high and low abutments of the wedge, cooperating with the projecting screw heads of the rollers 406 and 4OD.
  • the braking device according to the invention provides attractive features of one aerodynamics, compactness and lightness in version made of composite material.
  • the braking device according to its two embodiments may be marketed in original equipment but also in retrofit.
  • the adaptation is very simple since it suffices to fix the threaded rod of the securing means S on the frame C instead of the existing device.
  • the braking device according to the invention provides significant advantages in terms of weight, braking quality, including flexibility and progressiveness, wear resistance and even aesthetics.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

L'objet de l' invention est un dispositif de freinage, destiné à être monté sur un cadre C de vélo ayant au moins une roue R à jante (10), comprenant un support fixe (12), deux bras (14G,14D) rigides et mobiles par rapport audit support fixe (12), et deux liaisons (16G, 16D) à rappel élastique solidaires dudit support fixe (12), chaque bras (14G,14D) comprenant un organe de frottement (22G,22D) prévu pour coopérer avec ladite jante (10) au niveau de son extrémité inférieure (2OG, 2OD) et un doigt (24G,24D) au niveau de son extrémité supérieure (18G,18D), chaque bras (14G,14D) étant lié audit support fixe (12) par la liaison (16G,16D) à rappel élastique interposée entre ses deux extrémités supérieure (18G,18D) et inférieure (2OG, 20D) et ledit support fixe (12).

Description

DISPOSITIF DE FREINAGE POUR ROUE A JANTE NOTAMMENT POUR
UNE ROUE DE VELO
La présente invention concerne un dispositif de freinage pour une roue à jante, plus particulièrement pour une roue à jante de vélo.
Dans le domaine du cycle, les vélos comprennent généralement deux roues montées sur un cadre et des moyens d'entraînement avec un pédalier comprenant au moins un plateau, au moins un pignon d'entraînement solidaire de la roue arrière et une chaîne de transmission entre le plateau et le pignon, ceci pour la grande majorité.
Néanmoins, d'importants progrès ont été réalisés dans le domaine du cycle, sous l'impact notamment des grandes manifestations internationales et des professionnels qui y participent.
Dans ce domaine sportif, les amateurs sont également très exigeants et sont à la recherche de matériels très performants.
C'est ainsi que les cadres ont fortement évolué et on sait qu'il s'agit d'une partie très importante dans le comportement d'un vélo. En effet, de la qualité d'un cadre dépendent pour une grande part le rendement et la restitution des efforts.
Il faut résoudre un problème devant lier deux paramètres antinomiques :
- la raideur pour éviter les déformations et donc l'absorption d'énergie, et
- le poids qui doit être réduit afin de ne pas pénaliser le pratiquant, notamment lors de la présence sur le parcours de déclivités, voire de fortes déclivités. C'est ainsi que le déposant de la présente invention a été conduit à recourir à des matériaux composites intégrant des fibres de carbone et/ou d'autres fibres techniques pour la réalisation des cadres.
Les composants montés sur ces cadres sont très sophistiqués tant du point de vue des mécanismes que des matériaux qui les constituent.
C'est ainsi que les potences, les guidons, les dérailleurs et leurs commandes ont beaucoup évolué.
On constate par contre relativement peu de progrès dans le domaine des freins qui sont des éléments de sécurité d'abord mais de performance également. Les pratiquants notamment en compétition mais aussi les amateurs avertis ont besoin de dispositifs de freinage ayant d'excellentes performances dans les descentes surtout lorsque les conditions atmosphériques sont mauvaises.
Des progrès ont été réalisés sur l'interface du freinage. Ainsi, la zone annulaire de la jante subit des traitements de surface tel qu'une céramisation et les patins de freinage eux-mêmes sont réalisés dans des matériaux aptes à freiner même en présence d'eau, de façon progressive, et ces patins sont susceptibles de conserver ces performances même lorsqu'il se produit une forte élévation de température.
Le mécanisme pour exercer une pression de ces patins sur la jante reste pratiquement inchangé. Ce mécanisme comprend :
- un actionneur du type levier, manoeuvrable par le pratiquant, et
- une transmission des actions imprimées par le pratiquant sur le levier vers les moyens de freinage par câble ou par tout autre moyen y compris par fluide hydraulique. Ces moyens de freinage connus utilisent une paire de bras disposés de part et d'autre de la jante. Chaque bras est monté en rotation sur un pivot qui est solidaire du cadre. Deux agencements sont alors possibles : - soit l'une des extrémités du bras porte le patin, l'autre extrémité est liée à la transmission et le pivot est interposé entre les deux extrémités,
- soit l'une des extrémités du bras est montée sur pivot, l'autre extrémité est liée à la transmission et le patin est interposé entre les deux extrémités,
Les directions de traction exercées par la transmission sont adaptées pour que chaque patin soit plaqué contre la jante lorsque le pratiquant exerce un effort sur le levier avec un effet multiplicateur. Chacun des bras comprend de plus des moyens de rappel par exemple sous forme d'un ressort à boucle, généralement interposés entre le cadre et le bras de sorte à rappeler en retrait de la jante le bras et le patin qu'il porte après que le pratiquant a exercé une action.
Ces agencements de l'art antérieur présentent l'inconvénient de nécessiter une liaison pivot dont on peut mentionner plusieurs inconvénients. Les frottements du bras sur le pivot sont élevés, d'autant plus qu'il y a des particules projetées lors du roulage qui ont pu s'introduire entre le pivot et le bras. Ceci engendre des efforts plus importants pour actionner. De plus, il y a la présence d'un ressort, ce qui est une pièce supplémentaire, un poids supplémentaire, une source de problème par sa présence même. Comme ce ressort a une fonction de rappel, il faut que le pratiquant exerce un premier effort pour annuler cet effort de rappel auquel s'additionne un second effort pour freiner. Pour être certain d'un retour efficace du bras portant le patin et pour \/a\ncre les éventuels frottements supplémentaires au droit de la liaison pivot engendrés par la boue, les moyens de rappel, généralement un ressort, sont surdimensionnés.
L'effort exercé par le pratiquant pour annuler cet effort lors du freinage est donc augmenté d'autant. II est à remarquer que, sur un vélo, le pratiquant doit maintenir le guidon et agir avec un ou plusieurs doigts sur le levier si bien qu'il serait attractif pour le pratiquant de n'avoir à exercer qu'un faible effort sur le levier, correspondant quasiment au seul effort nécessaire pour actionner le freinage en évitant l'effort supplémentaire dû aux moyens de rappel surdimensionnés. La précision du freinage n'en serait que meilleure. Il est rappelé qu'il n'y a pas de possibilité d'introduire d'assistance au freinage comme dans les véhicules motorisés. Quant à la solution qui consisterait à augmenter la longueur des bras, elle doit être -tempérée par le fait que la course nécessaire au niveau du levier augmente. Aussi, plutôt que d'augmenter la puissance, il est nécessaire de supprimer les frottements parasites.
Un autre inconvénient de la liaison pivot réside aussi dans les éventuels défauts de progressivité lors des actions de freinage surtout s'il se produit des grippages partiels de ladite liaison pivot. Ces grippages sont principalement dus à la dégradation des matériaux en surface et à l'usure progressive qui en découle, notamment dans les zones de frottement.
La présente invention propose un dispositif de freinage qui est progressif, plus léger que les dispositifs de l'art antérieur et qui supprime les risques de grippage grâce à une plus grande résistance à l'usure, à la suppression des frottements au niveau de la liaison pivot et à la réalisation dudit dispositif en matériau composite. Le dispositif de freinage selon l'invention offre de plus des possibilités de profil aérodynamique et des formes particulièrement esthétiques. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de freinage, destiné à être monté sur un cadre de vélo ayant au moins une roue à jante, comprenant un support fixe, deux bras rigides et mobiles par rapport audit support fixe, et deux liaisons à rappel élastique solidaires dudit support fixe, ledit dispositif est caractérisé en ce que, chaque bras comprenant un organe de frottement prévu pour coopérer avec ladite jante au niveau de son extrémité inférieure et un doigt au niveau de son extrémité supérieure, chaque bras est lié audit support fixe par la liaison à rappel élastique interposée entre ses deux extrémités supérieure et inférieure et ledit support fixe.
Le dispositif de freinage sur jante selon la présente invention, notamment pour une roue de vélo, est maintenant décrit en détail suivant un mode de réalisation particulier mais non limitatif.
Cette description s'appuie sur les dessins annexés incluant différentes figures qui représentent :
- figure IA et IB : une vue schématique d'un dispositif de freinage selon l'invention équipant un cadre de vélo selon un premier mode de réalisation des moyens de manoeuvre, respectivement en position de repos et en position de freinage,
- figures 2A et 2B : une vue schématique d'un dispositif de freinage selon l'invention équipant un cadre de vélo selon un deuxième mode de réalisation des moyens de manoeuvre selon l' invention, respectivement en position de repos et en position de freinage,
- figure 3 : une vue en perspective de face d'un dispositif de freinage selon l'invention dans un deuxième mode de réalisation des moyens de manœuvre en position de repos, - figure 4 : une vue en perspective arrière d'un dispositif de freinage selon l'invention dans un deuxième mode de réalisation des moyens de manoeuvre en position de repos.
Sur les figures IA, IB, 2A et 2B, on a représenté un dispositif de freinage selon l'invention monté sur un cadre C de vélo ayant au moins une roue R à jante 10. Les figures IA et IB illustrent un exemple de montage d'un dispositif de freinage sur une partie d'un cadre Ç de vélo assimilable à une fourche avant, tandis que les figures 2A et 2B illustrent un exemple de montage d'un dispositif de freinage sur une partie d'un cadre Ç de vélo assimilable aux haubans arrières. Le dispositif de freinage est susceptible d'être monté sur toute partie d'un cadre Ç de vélo situé à proximité d'une roue R à jante 10, qu'il s'agisse d'une fourche avant, des haubans arrière ou de toute autre partie du cadre du vélo.
Le dispositif de freinage selon l'invention comprend un support fixe 12 susceptible d'être rapporté sur un cadre Ç de vélo, deux bras 146 et 14b rigides et mobiles par rapport audit support fixe 12 grâce à deux liaisons 166 et 16b à rappel élastique, solidaires dudit support fixe 12.
Afin d'être rapporté sur un cadre Ç de vélo, ledit support fixe 12 comprend des moyens de solidarisation S au cadre Ç. Chacun des bras 146 ou 14b est relié au support fixe par une liaison 166 ou 16 D à rappel élastique respective, une liaison 16(5 ou 16D étant interposée entre les deux extrémités supérieure 186 ou 18D et inférieure 206 ou 2OD d'un bras 146 ou 14C) et ledit support fixe 12.
Chaque liaison 166 ou 160 à rappel élastique permet une mobilité du bras qu'elle supporte entre une position initiale, dite de repos, et sa position active, dite de freinage.
Les deux bras 146 et 14D se présentent sous la forme de deux éléments identiques, disposés sensiblement symétriquement de part et d'autre de la roue
Pour chacun des bras, le plan contenant le bras 146 ou 14b et le plan contenant la liaison 166 ou 16b à rappel élastique associée sont sensiblement perpendiculaires.
Afin d'effectuer le freinage, chaque bras 146 ou 14b comprend au niveau de son extrémité inférieure 206 ou 20b un organe de frottement 226 ou 22b prévu pour coopérer avec la jante 10 ainsi qu'un doigt 246 ou 24b au niveau de son extrémité supérieure 186 ou 18b . L'organe de frottement 226 ou 22D permettant le freinage se présente sous la forme d'un patin 286 ou 28b rapporté sur l'extrémité inférieure 206 ou 2OD de chaque bras 146 ou 14b par tout moyen adapté.
Par exemple et comme représenté sur les différentes figures, un trou oblong est prévu au niveau de l'extrémité inférieure 20(5 ou 20b d'un bras afin de permettre son alignement avec la partie de la jante 10 avec laquelle il doit coopérer le plus précisément possible.
Un bras 146 ou 14b présente une épaisseur e, une grande largeur | et une hauteur h entre ses extrémités supérieure 186 ou 18b et inférieure 206 ou 20b.
La grande largeur | d'un bras est destinée à être positionnée sensiblement dans le plan du vélo de sorte à lutter contre le couple d'entraînement en rotation généré par la roue R lors des freinages. Et l'épaisseur e d'un bras est adaptée pour lui conférer une rigidité suffisante lors des freinages. Les bras 146 et 14b, tout comme le support fixe 12, sont particulièrement rigides, tant dans le plan du vélo que perpendiculairement à ce plan, et quasiment indéformable à l'échelle des efforts exercés.
Comme l'illustrent les figures IA et IB, le dispositif de freinage selon l'invention intègre des moyens de manoeuvre 26 qui entraînent le mouvement des bras 14(5 et 14b par rapport au support fixe 12 notamment grâce la mobilité desdits bras permise par les liaisons 166 et 16b à rappel élastique.
Les doigts 246 et 24b des bras 146 et 14b font partie des moyens de manœuvre 26 du dispositif de freinage selon l'invention, et c'est par leur mise en mouvement, notamment par écartement desdits doigts 246 et 24b, que ces moyens de manoeuvre 26 entraînent le mouvement des bras 146 et 14b entre leur position de repos et leur position de freinage.
La position de repos desdits bras est illustrée sur les figures IA, 2A, 3 et 4, et leur position de freinage est illustrée sur les figures IB et 2B. Ces moyens de manœuvre 26, détaillés ultérieurement dans la description, permettent d'engendrer le mouvement de chaque bras 146 et 14D depuis sa position de repos vers sa position de freinage, notamment grâce à l'effort fourni par le pratiquant et transmis jusqu'auxdits moyens de manoeuvre 26 par des moyens de transmission appropriés et connus de l'homme du méfier, tel un levier de frein associé à une gaine et un câble ou tout autre moyen. Le retour d'un bras 146 ou 14D depuis sa position de freinage vers sa position de repos initiale repose entièrement sur la force de rappel de la liaison 166 ou 16D à rappel élastique qui le relie au support fixe 12. A cet effet, les liaisons 166 et 16D à rappel élastique interposées entre les bras 146 et 14D et le support fixe 12 d'un dispositif de freinage selon l'invention sont des liaisons travaillant à la flexion.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le support fixe 12, les bras 146 et 14D ainsi que les liaisons 166 et 16b à rappel élastique sont venus de fabrication en une seule pièce en matériau composite, plus particulièrement en fibres à base de carbone, d'aramide et/ou de verre, noyées dans une matrice en résine.
Ainsi, dans un dispositif de freinage fabriqué en une seule pièce en matériau composite, le support fixe 12 et les bras 146 et 14D peuvent être réalisés à partir de fibres privilégiant la rigidité et la légèreté, telles les fibres de carbone, tandis que les liaisons 166 et 16D, notamment les voiles 306 et 3OD, peuvent être réalisées à partir de fibres privilégiant l'élasticité, telles les fibres de verre. Comme l'illustrent les figures 3 et 4, les moyens de solidarisation S au cadre Ç, notamment un axe fileté, viennent eux aussi de fabrication avec ledit support fixe, lesdits bras et lesdites liaisons à rappel élastique. Le support fixe 12 et les bras 146 et 14b ont des géométries conçues pour s'adapter à ce mode fabrication monolithique en matériau composite et pour résister mécaniquement aux efforts engendrés lors d'un freinage. Aussi, chaque liaison 166 ou 16b à rappel élastique est constituée d'au moins un voile 306 ou 3OD susceptible de se déformer par flexion sous l'effort transmis par l'intermédiaire du doigt de manoeuvre 246 ou 24b et de permettre le retour en position initiale de repos du bras 14G ou 14D dès que ledit effort est relâché. On entend par "voile" au moins une zone susceptible de se déformer par flexion, à partir d'une position neutre déterminée, issue de la fabrication, sous un effort subi entre les deux pièces qu'elle relie et de reprendre sa position initiale neutre dès que ledit effort est relâché.
Ainsi, le voile 3OG ou 30b peut être épais si le matériau qui le constitue permet d'atteindre le résultat souhaité de travail à la flexion. Chaque liaison 16G ou 16b à rappel élastique est aussi réalisée de manière à résister au couple de rotation R subi durant le freinage.
L'agencement du dispositif de freinage selon l'invention, réalisé en une pièce monolithique en matériau composite, est particulièrement attractif parce que le voile 3OG ou 30b permet de transmettre le couple de rotation R exercé par la roue lors du freinage et subi par le bras 14G ou 14b jusqu'au support fixe 12. Ainsi, le couple de rotation est transmis directement de l'interface roue/patin jusqu'aux moyens de solidarisation S et donc repris par le cadre Ç. Le pratiquant qui utilise cet agencement constate une très grande progressivité lors des actions sur le levier de frein car tous les éventuels frottements, points de grippage ou coincement mécanique engendré par les ressorts de rappel des dispositifs de l'art antérieur sont supprimés.
La réalisation de la liaison 16G ou 16b à rappel élastique en matériau composite permet aussi d'allonger considérablement la longévité et le maintien de l'efficacité du freinage par rapport aux dispositifs de l'art antérieur comprenant au moins une liaison pivot et un ressort de rappel par bras. Grâce au dispositif de freinage selon l'invention, l'effort de rappel élastique nécessaire pour manœuvrer les bras 14G et 14D et pour les ramener en position neutre après une action de freinage est minimal si bien que l'effort exercé par le pratiquant est non seulement progressif mais quasiment intégralement réservé au freinage autorisant un dosage très précis. Ceci est d'autant plus vrai que les matériaux composites utilisant des fibres à haut module transmettent très fidèlement les efforts. La progressivité, la puissance du rappel élastique peuvent être ajustées aisément par les profils, les fibres, leurs diamètres et/ou leurs nombres, les orientations, Id nature de la résine constituant la matrice.
Un tel dispositif de freinage apporte également un avantage inhérent à sa nature mais loin d'être négligeable dans le domaine du cycle : le poids. Sur les différentes figures, on a représenté de façon simplifiée des moyens transmission T de l'effort exercé par le pratiquant sur les moyens de manoeuvre 26 intégrés par un dispositif de freinage selon l'invention. Ces moyens de transmission T se présentent généralement sous la forme d'une gaine à l'intérieur de laquelle circule un câble relié à une extrémité à un levier de frein, ceci de façon connue, et à une autre extrémité aux moyens de manoeuvre 26 du dispositif de freinage.
Le dispositif de freinage prévoit des moyens de réception 32 de ces moyens de commande, notamment une butée 34 solidaire du support fixe 12 et sur laquelle vient prendre appui la gaine des moyens de transmission T. Selon un premier mode de réalisation, illustré sur les figures IA et IB, de ces moyens de manoeuvre 26 reliés aux moyens de transmission T, lesdits moyens de manœuvre 26 comportent un coin 36 de forme sensiblement trapézoïdale, la grande base en partie inférieure, muni latéralement de deux faces de guidage 38G et 38b des doigts 24G et 24b des deux bras 140 et 14b de façon que lorsqu'une traction est assurée sur ledit coin 36 il se translate verticalement et provoque le mouvement des bras vers leur position de freinage. Plus précisément, la translation verticale du coin 36 provoque l'écartement des doigts 24(5 et 24b l'un par rapport à l'autre, le mouvement relatif des bras 14G et 14b par rapport au support fixe 12 grâce à la flexion des voiles 3OG et 3OD et donc le rapprochement des patins 28(5 et 28b vers la jante 10. Selon un deuxième mode de réalisation, illustré sur les figures 2A, 2B, 3 et 4, de ces moyens de manœuvre 26 relié aux moyens de transmission T, chaque doigt 24b ou 246 d'un bras 14b ou 14(5 est équipé d'un galet 40(5 ou 40b monté libre en rotation et lesdits moyens de manoeuvre 26 comportent un coin 36 de forme sensiblement trapézoïdale muni latéralement de deux rainures 42(5 et 42b de roulage et de guidage des galets 4OG et 40b de façon que lorsqu'une traction est assurée sur ledit coin 36, il se translate verticalement, les galets 4OG et 40b, roulent dans les rainures 42G et 42b et provoquent l'écartement de ces galets 4OG et 40b, l'écartement des doigts 24G et 24b auxquels ils sont liés, la flexion des voiles 3OG et 30b et donc le rapprochement des patins 28G et 28b vers la jante. Plus précisément, chacun des doigts 24G ou 24b est équipé d'un galet 4OG ou 40b, monté libre en rotation.
Un coin 36 est disposé en partie médiane et comprend latéralement deux rainures 42G et 42b de roulage et de guidage aptes à recevoir chacune le galet 4OG ou 40b correspondant. Ce coin 36 est de forme sensiblement trapézoïdale, la grande base en partie inférieure. bans la position de repos des bras 14G et 14b du dispositif de freinage, le coin 36 est tel que les galets 4OG et 40b sont en partie haute, au droit de la petite base, figures 2 A, 3 et 4. Ce coin 36 porte également des moyens de fixation du composant actif des moyens de transmission T, dans ce cas un cable.
En se reportant aux figures ZA, 2B, 3 et 4, on peut présenter le synoptique de fonctionnement. Lorsque le pratiquant exerce une action sur le levier de frein actionnant les moyens de transmission T, le cable tracté par rapport à la gaine maintenue fixe par la butée 34, assure une traction sur le coin 36 qui se translate verticalement.
Du fait de ce mouvement, les galets 4OG et 400, fixes en translation, roulent dans les rainures 42G et 42b correspondantes du coin 36 qui se déplace.
La largeur du coin 36 augmente, provoquant l'écartement de ces galets 40 G et
4OD donc également l'écartement des doigts 246 et 24D auxquels ils sont liés.
Les doigts 24G et 24D provoquent la flexion des voiles 3OG et 3OD, le support fixe 12 restant immobile. Les bras 14G et 14D, plus particulièrement leurs extrémités inférieures 2OG et
2OD, portant chacune un patin 28G ou 28D, se rapprochent et provoquent le placage desdits patins 28 et 28D sur la jante 10 de la roue, exerçant alors le freinage recherché.
Suivant un premier perfectionnement, les deux faces de guidage 38G et 38D d'un coin 36 ou les deux rainures 42G et 42D de roulage d'un coin 36 peuvent présenter des profils courbes ou à inclinaison variable. Ainsi, le coin 36 des moyens de manœuvre 26 peut permettre de faire varier le ratio (course du doigt d'un bras)/(course du patin de freinage) ou le ratio (course du levier de frein)/(course du doigt d'un bras). Ces variations de ratio permettant d'influer directement sur le comportement du dispositif de frein et donc de l'adapter à différents pratiquants.
Suivant un deuxième perfectionnement, les moyens de manoeuvre 26 peuvent intégrer des moyens de limitation de la flexion notamment pour ne pas dépasser la limite de flexion acceptable, par exemple en cas d'actionnement du dispositif de freinage après que la roue JR a été retirée, au cours de l'entretien. Ainsi, comme représenté sur les figures 2A, 2B, 3 et 4, le coin 36 peut comprendre deux lumières 446 et 44D qui constituent des butées haute et basse du coin, en coopérant avec les têtes de vis en saillie de fixation des galets 406 et 4OD.
Ceci évite toute flexion intempestive au-delà de la limite plastique de flexion des liaisons 16G et 16D à rappel élastique, notamment lorsque la roue R est retirée. Le dispositif de freinage selon l'invention procure des caractéristiques intéressantes d1 aérodynamisme, de compacité et de légèreté dans la version réalisée en matériau composite.
Le dispositif de freinage selon ses deux modes de réalisation peut être commercialisé en première monte mais aussi en seconde monte. L'adaptation est très simple puisqu'il suffit de fixer la tige filetée des moyens de solidarisation S sur le cadre C en lieu et place du dispositif existant.
Finalement, le dispositif de freinage selon l'invention procure des avantages importants en terme de poids, de qualité de freinage, notamment de souplesse et de progressivité, de résistance à l'usure et même d'esthétique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de freinage, destiné à être monté sur un cadre C de vélo ayant au moins une roue R à jante (10), comprenant un support fixe (12), deux bras (146,14D) rigides et mobiles par rapport audit support fixe (12), et deux liaisons (166,16D) à rappel élastique solidaires dudit support fixe (12), caractérisé en ce que chaque bras (146,14D) comprend :
- au niveau de son extrémité supérieure (186,18D), un doigt (246,24D), et
- au niveau de son extrémité inférieure (2OG,2OD), un organe de frottement (226,22D), prévu pour coopérer avec ladite jante (10), chaque bras (146,14D) étant lié audit support fixe (12) par une liaison (166,16D) à rappel élastique interposée entre ses deux extrémités supérieure (186,18D) et inférieure (206,20D) et ledit support fixe (12).
2. Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison (166,16D) à rappel élastique est une liaison travaillant à la flexion.
3. Dispositif de freinage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la liaison (166,16D) à rappel élastique entre le support fixe (12) et chaque bras
(146,14D) est constituée d'au moins un voile (306,30D) susceptible de se déformer par flexion sous l'effort transmis par l'intermédiaire de chaque doigt
(246,24D) et de reprendre sa position initiale de repos dès que ledit effort est relâché.
4. Dispositif de freinage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support fixe (12), les bras (146,14D) et les liaisons (166,16D) à rappel élastique sont venus de fabrication en une seule pièce.
5. Dispositif de freinage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support fixe (12), les bras (146,14D) et les liaisons (166,16D) à rappel élastique sont réalisés en matériau composite.
6. Dispositif de freinage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il intègre des moyens de manœuvre (26) des doigts (246,24D) comportant un coin (36) de forme sensiblement trapézoïdale, la grande base en partie inférieure, muni latéralement de deux faces (386,38D) de guidage des doigts (246,24D) des deux bras (146,14D) de façon que lorsqu'une traction est assurée sur ledit coin (26), il se translate verticalement et provoque l'écartement desdits doigts (246,24D).
7. Dispositif de freinage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque doigt (246,24D) est équipé d'un galet (406,40D) monté libre en rotation et en ce qu'il intègre des moyens de manœuvre (26) des doigts (246,24D) comportant un coin (36) de forme sensiblement trapézoïdale, la grande base en partie inférieure, muni latéralement de deux rainures (426,42D) de guidage des doigts (246,24D) des deux bras (146,14D) de façon que lorsqu'une traction est assurée sur le coin il se translate verticalement et provoque l'écartement desdits doigts (246,24D).
8. Dispositif de freinage selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le coin (36) comprend des butées haute et basse de façon à éviter toute flexion intempestive au-delà de la limite plastique de flexion des liaisons (166,16D) à rappel élastique.
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