FR2543097A1 - Frein hydraulique a commande manuelle pour bicyclette et procede de freinage - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES FREINS HYDRAULIQUES. ELLE SE RAPPORTE A UN FREIN HYDRAULIQUE 10 PLACE DERRIERE LA FOURCHE AVANT FF D'UNE BICYCLETTE B. UNE CANALISATION SOUPLE TRANSMET DU FLUIDE HYDRAULIQUE D'UN MAITRE-CYLINDRE 18 COMMANDE PAR UNE POIGNEE 20 DE FREIN A UN VERIN UNIQUE QUI REPOUSSE UN PATIN CONTRE UNE JANTE R. LORSQUE CE PREMIER PATIN EST AU CONTACT DE LA JANTE, LE FREIN 10 PIVOTE LUI-MEME AUTOUR DE SON BOULON DE MONTAGE SI BIEN QUE L'AUTRE PATIN DE FREIN QUI EST FIXE VIENT CONTRE L'AUTRE COTE DE LA JANTE. APPLICATION AU FREINAGE DES BICYCLETTES.

Description

La présente invention concerne de facon générale les freins pour véhicules terrestres et plus précisément les freins de bicyclettes.

Les freins actuellement utilisés sur les bicyclettes possèdent plusieurs inconvénients. On peut citer notamment les suivants.

Lorsque le frein est monté sur la roue avant, il est placé en avant de la fourche avant de la bicyclette.

Ce type de montage crée un bruit de vibration et n'est pas mécaniquement valable étant donné le moment considé- rable de flexion appliqué au boulon de fixation du frein au cadre de la bicyclette. Ce moment de flexion peut même provoquer une fissuration ou une cassure du boulon. Un tel montage en avant ne provoque aussi aucun transfert des forces positives de freinage au cadre de la bicyclette autrement que par la flexion du boulon. De plus, ce montage en avant expose le frein à la saleté et aux intempéries, et l'expose aussi aux détériorations par choc ou sous l'action d'objets transportés sur la bicyclette ou analogue.

Un autre inconvénient des freins de bicyclettes actuellement disponibles est dt au fait que le boulon de montage constitue le point principal de montage du frein.

Ainsi, la distance du boulon de montage à la fourche ou au support arrière varie beaucoup avec la dimension ae la roue, celle du cadre et analogue, et le support du patin de frein doit être réalisé afin qu'il encaisse des forces considérables dues au bras de levier. Dans de nombreux cas, la distance de porte-d-faux est considérable. Aux extrémités de cette distance, lorsque les freins sont serrés, la torsion des patins est très importante si bien qu'ils créent un bruit considérable de freinage. Tous les freins actuellement disponibles sont réalisés avec un seul bras de support, et le patin de frein et le support du bloc de freinage sont montés d'un c8té du bras de support. Ce décalage provoque l'application de forces nuisibles de torsion.

Lorsque les bras sont prévus et réalisés avec une résistance suffisante et un poids suffisant pour qu'ils compensent la plupart de ces forces, ces bras deviennent importants et lourds d'une façon excessive. Etant donné la large plage de dimensions de cadres commercialisés et de dirtnsions de roues ainsi que d'angles de jantes, les freins actuellement disponibles pour les bicyclettes rendent difficile la compensation de ces diverses conditions.

La plupart des freins hydrauliques actuellement connus pour les bicyclettes comportent deux vérins. L'utilisation de deus vérins pose plusieurs problèmes. D'abord, un poids considérable est ajouté par la présence d'un vérin supplémentaire. Deux vérins encombrent en général l'ensemble de freinage et le rendent vulnérable aux détériorations dues au dépassement important de l'ensemble. Cette vulnérabilité double les problèmes de maintenance et les coûts initiaux de ces ensembles. La dimension et le poids qui sont deux facteurs essentiels dàns le cas des bicyclettes, sont des considérations importantes et sont malheureusement détériorés par l'utilisation de deux vérins.Un gros vérin principal ou maitre-cylindre est nécessaire à l'alimentation des deux vérins asservis, si bien que la dimension et le poids des ensembles formés sont importants par rapport à un ensemble n'ayant qu'un seul vérin asservi.

Il faut noter que , en réalité, il n'existe pas actuellement de freins hydrauliques de bicyclettes disponibles sur le marché. Le frein "Shimano" a un système à réservoir analogue à celui d'une automobile et il arrive que, surtout lorsque la bicyclette est malmenée ou retournée, de l'air pénètre dans le circuit. Ceci se produit très souvent et nécessite une purge convenable et un entretien. Cet entretien nécessite un opérateur qui est spécialiste de l'hydraulique. Cette opération pose donc un pro blème d'installation d'un nombre suffisant de postes de réparation des freins. En outre, le frein n'est pas facilement accepté car il est très lourd et d'aspect encombrant.

De nombreux freins de bicyclettes actuellement connus sont sous forme de circuits fermés en usine. Ces circuits présentent d'autres inconvénients. Par exemple, dans le cas des ensembles de freinage ayant des circuits fermés en usine, aucun entretien sur place ou par l'utilisateur ne peut être effectué.

Le brevet des Etats-Unis d'Amdrique nO 3 776 333 décrit un frein ayant un-circuit étanche. Bien que ce dispositif ne présente pas les problèmes d'entretien du frein "Shimano", il a d'autres inconvénients. Lors d'une utilisation réelle, on constate qu'un circuit qui a été effecti vement fermé doit être remplacé dans son ensemble en cas de détérioration quelconque dans le circuit telle qu'une rupture de canalisatidn, une fuite ou analogue. Ensuite, on constate que, dans ce circuit, chaque partie flexible, par exemple une canalisation hydraulique souple elle-même, présente une propriété particulière. Toute matière souple qui transporte un fluide sous pression a constamment tendance à présenter des fuites et possède une perméabilité.

Au cours du temps, en fonction de la pression et de la température, les freins perdent leur efficacité et peuvent devenir très dangereux. On ne connaît aucun moyen de remédier à cet inconvénient. En outre, ce frein nécéssite des revendeurs ayant des séries de canalisations hydrauliques de longueurs différentes correspondant à des bicyclettes de tailles différentes. Un autre inconvénient du dispositif, décrit dans ce brevet, est son coût et la durée limitée du soufflet. Le soufflet a un déplacement limité et, lorsqu'il est étendu, il est soumis à des contraintes excessives et à-une tres courte durée d'utilisation.

Un ensemble connu de frein est décrit dans le brevet des Etats-Unis d"Amérique nO 3 935 927. Cependant, le dispositif considéré présente plusieurs inconvénients.

D'abord, le circuit décrit dans ce brevet est pratiquement un circuit fixe en ce qu'il ne permet pas de réglage autre qu'en direction horizontale. Ce circuit est très lourd et en conséquence il ne constitue pas un frein utilisable en pratique pour les bicyclette. Il faut noter que, à l'exception des machines lourdes telles que les tandems sur lesquels montent deux, trois ou quatre personnes, I'utili sation d'un frein à disque n'est pas possible. De telles machines lourdes ont des roues relativement grosses et des rayons robustes permettant la transmission des forces du disque monté sur le moyeu à la périphérie externe de la roue.Lorsqu'un disque est monté de la manière indiquée précédemment sur une bicyclette classique et qu'un effort est exercé afin que la bicyclette soit arrêtée à partir du centre de la roue, comme lors de l'utilisation du frein à disque décrit, les embouts, les rayons et la jante sont soumis à des pressions et des forces qui dépassent celles pour lesquelles ils ont été calculés lorsque le poids de la bicyclette doit resteren dessous de valeurs utiles en pratique. Il faut noter que les forces les plus importantes de freinage exercées sur une bicyclette sont appliquées à la périphérie de la roue et aux extrémités externes de la roue. Les bandages pneumatiques, les jantes, les rayons et analogues doivent donc être aussi légers que possible.

Lorsque des forces de freinage sont appliquées près de la périphérie externe d'une roue, elles ont une plus grande efficacité et nécessitent une moindre pression. Ainsi, la force nécessaire à l'arrêt d'une roue au centre comme décrit dans le brevet précité dépasse beaucoup les forces appliquées à la circonférence externe de la même roue.

Il faut un poids considérable de matière seule pour que de telles forces d'arrêt appliquées dans un dispositif du type décrit dans ce brevet soient supportées. Dans les motocyclettes dans lesquelles le critère de poids n'est pas aussi important, le frein objet de ce brevet peut êtLe utilisable en pratique car, dans presque tous les cas, le frein est commandé par une pédale si bien que le bras de levier et la pression disponible peuvent être convenables.

Cependant, dans le cas d'un frein manuel, comme les forces ou l'énergie qui peuvent être appliquées par la main de l'opérateur sont faibles, il est nécessaire que les pertes provoquées entre la pression manuelle et les pressions créées sur les patins de frein soient aussi faibles que possible.

On connait aussi un autre circuit de freinage appelé frein de type "Shimano". Le circuit "Shimano" est un circuit hydraulique a réservoir. Cette caractéristique s'est révélée indésirable dans le cas d'une bicyclette.

Le circuit a un vérin de type humide analogue à celui utilisé dans une voiture automobile et évidemment, il existe toujours des fuites par suintement et sortie de gouttes.

Ensuite, dans le cas d'un tel "circuit ouvert", tout air piégé dans le circuit, à la suite du basculement de la bicyclette ou pour une autre raison, pose des problèmes difficiles. Le frein n'est plus fabriqué étant donné sa grande sensibilité à l'entrée d'air dans le circuit.

De plus, les dispositifs actuellement connus de freinage sont difficiles à fabriquer et coûteux. 'Il faut souvent jusqu'à 30 min pour le montage de ces dispositifs. Ce grand temps de montage est dû au montage et au soudage d'accessoires ou de câbles en diverses positions sur le cadre. D'autres supports et dispositifs de montage sont aussi soudés difficilement sur le cadre et le câble est placé avec précaution dans des petits oeillets et dans des filetage. Le frein est finalement monté en position convenable. Les câbles sont alors réglés, tendus et coupés, et le frein est aligné et ajusté à sa forme final. Il ne semble pas exister un procédé rapide d'exécution des opérations précédentes.

Un autre inconvénient des freins connus est dû aux critères fixés par les forces de serrage manuel des freins hydrauliques. Dans tous les freins mécaniques à câbles qui sont commercialisés et utilisés actuellement, la poignée ou le levier, pour pouvoir exercer une force suffisante de freinage et compenser le frottement dans le circuit, doit avoir une forme telle que le coefficient multiplicateur du levier est aussi grand que possible en pratique. Dans ce type de dispositif, un rapport multiplicateur de 5 ou 6 est tout ce qui peut être obtenu. Par exemple, le frein "Campagnolo" présente une distance de 6,5 cm entre le guidon et l'arrière de la poignée de frein
Une personne ayant une main de grande dimension peut exercer une force sur le frein et dispose de conditions convenables d'arrêt.Cependant, les enfants et les femmes qui ont de petites mains n'ont pas ces possibilités et ne peuvent pas exercer une force permettant un arrêt convenable de la bicyclette. Ceci montre que, lorsque la bicyclette doit être freinée, surtout lorsqu'elle est chargée, une personne ayant des petites mains doit lâcher le guidon et saisir simplement la poignée. Elle n'exerce alors aucune action de serrage et cette opération est très dangereuse, mais c'est la seule manière dont dispose cette personne pour arrêter la bicyclette. Le serrage entre le pouce et l'index est la seule manière commode en pratique pour le réglage de ces forces.

Le frein hydraulique de bicyclette selon l'invention comporte un ensemble à patin de frein monté derrière la fourche avant d'une bicyclette et ayant un seul vérin asservi relié à un vérin principal manuel par une canalisation souple de fluide. Evidemment, une bicyclette a un frein avant et un frein arrière, mais on ne décrit que le frein avant pour des raisons de brièveté. La canalisation souple est couplée de façon amovible à un organe de manoeuvre du vérin hydraulique qui déplace un support de patin de frein.

Le second support de patin de frein est monté sur l'ensemble afin qu'il soit immobile par rapport à cet ensemble. Le second patin de frein est monté sur l'ensemble par l'intermédiaire d'un raccord à rotule. Ainsi, l'ensemble de frein peut être réglé vers le haut ou vers le bas par rapport à la roue avant de la bicyclette, peut être rapproché ou éloigné de cette roue, et chaque patin peut être réorienté sur 3600 par rapport à l'axe central longitudinal d'un bras de maintien du patin de support.

Les patins sont orientés de manière que les forces de freinage soient encaissées directement par celui des bras de support de patins qui se trouve à l'extérieur si bien que toute torsion de ces bras est pratiquement éliminée. Un seul vérin est utilisé, si bien que l'ensemble de freinage ne présente pas les inconvénients indiqués précédemment des ensembles à deux vérins. En outre, le montage d'un ensemble derrière la fourche avant de la bicyclette supprime les inconvénients indiqués des freins actuellement connus qui sont tous montés à l'avant de la fourche avant. La souplesse de la canalisation hydraulique utilisée dans le dispositif selon l'invention permet ce montage du frein alors que les systèmes à câbles ne le permettent pas.

La canalisation hydraulique souple est raccordée de façon amovible à l'ensemble de support du patin de frein si bien que le frein peut être facilement entretenu sur place ou chez un réparateur de bicyclettes.

Un diaphragme roulant est incorporé au dispositif selon l'invention. Ce diaphragme a une première extrémité qui se déroule pendant la manoeuvre, contrairement au pliage et au dépliage d'un soufflet en accordéon. Un soufflet, qu'il soit en métal ou en matière synthétique, a une très courte durée de vie et une course limitée, par rapport au diaphragme roulant utilisé selon l'invention.

En outre, le diaphragme roulant est de fabrication moins coûteuse qu'un soufflet.

Le dispositif selon l'invention comporte un ressort de rappel placé dans un bras hexagonal qui, comme l'indique la description qui suit, est un bras formant tige de piston. Ces éléments sont très facilement -fabri- qués et montés dans un dispositif de maintien ferme. Les coûts et les temps de fabrication sont donc notablement réduits par rapport à ceux des dispositifs actuellement disponibles, et ensemble du dispositif est supérieur à ces dispositifs disponibles.

Dans le frein décrit selon l'invention, la distance comprise entre le levier et la poignée n'est que de 4,5 cm. En outre, étant donné l'absence de friction dans le circuit et l'avantage hydraulique dû aux diff4- rences de dimension du vérin principal et du vérin asservi, les cyclistes peuvent même mettre les mains au-dessus du guidon tout en exerçant une force suffisante pour que la bicyclette s'arrête convenablement. La plupart des gens conduisent en fait la bicyclette avec les mains -au-dessus du guidon et non à la partie inférieure, sur les prolongement arrondis, car cette position est bien plus confortable que la position de "course" ou position basse. Les inconvénients précités présentés par les freins connus dans le cas des personnes ayant de petites mains sont ainsi supprimés par le frein selon l'invention.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'-exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
la figure 1 est une perspective de l'avant d'une bicyclette ayant un frein réalisé selon un mode de réalisation avantageux de l'invention
la figure 2 est une élévation latérale du frein de la figure 1
la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2
la figure 4 est une coupe analogue à la figure 3 mais représentant le frein dans la position commandée de freinage
la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4
la figure 6 est une perspective éclatée d'un dispositif de manoeuvre d'un support de patin du frein de la figure 1 ; et
la figure 7 est une perspective d'un boulon de fixation utilisé dans le frein de la figure 1.

Les figures 1 et 2 rèpresentent un frein 10 monté sur une roue avant FW (sans pneumatique) d'une bicyclette B et comprenant deux organes de manoeuvre 12 et 12' montés sur le guidon HB d'une bicyclette B par un dispositif convenable M de montage ou analogue. L'organe 12' de manoeuvre commande un frein arrière (non représenté). Comme l'indique la figure 1, le frein 10 est monté derrière la fourche avant FF et est disposé derrière le cadre BB de la bicyclette B. Le cas échéant, le frein 10 peut aussi être monté derrière une fourche arrière de la bicyclette. Cependant, par raison de brièveté, on ne décrit que la fourche avant, la description n'étant évidemment pas limitative.Une canalisation hydraulique souple 16 est raccordée à l'organe t2 de manoeuvre; la souplesse de la canalisation 16 permet la mise en position convenable du frein.

L'organe 12 de manoeuvre comporte un-vérin principal 18 et un levier 20 de manoeuvre articulé sur un support 22 de montage autour d'un axe 24. Le support 22 est monté sur le guidon par un dispositif M de montage. La commande du levier 20 vers le guidon HB chasse le fluide hydraulique du vérin peincipal ou maître-cylindre 28 vers le frein 10 par la canalisation hydraulique souple 16.

Comme décrit dans la suite, le rappel des différents élé- ments du frein 10 renvoie le fluidedans le maître-cylindre 18 par la canalisation hydraulique 16.

Le frein 10 a un bras mobile 28 qui porte un patin de frein 30 ayant un dos 32 et des côtés 34 inclinés vers l'intérieur et qui serrent un patin de frein 36 entre eux. Le support 30 comporte en outre une saillie polygonale creuse 40, de préférence hexagonale, ayant deux fentes allongées telles que la fente 42, formée dans ses côtés 44 et 44'. La forme polygonale du bras 40 empêche sa rotation, comme l'indique la description qui suit. Cette saillie est solidaire du dos et dépasse vers l'extérieur depuis son pied 46 vers-un rebord externe 48. La saillie a un alésage 50 formé longitudinalement.

Un ressort hélicoïdal 60 de rappel se loge dans l'alésage 50 et il a une première extrémité 62 placée près des fentes 42 et une autre extrémité 64 placée près de la jante 48 comme l'indiquent les figures 3 et 4.

Un ensemble 70 de retenue de ressort a une cosse cylindrique 72 ayant un trou polygonal 74, de préférence hexagonal, formé longitudinalement, et un collier 76 à une extrémité de l'ensemble. Le trou polygonal 74 loge une saillie polygonale 40, sa dimension et sa configuration étant complémentaires de celles du trou. Deux trous 78 et 80 de passage de goupille sont formés à des emplacements diamétralement opposés sur le collier et permettent le passage d'une goupille 82 de retenue de ressort.

Cette goupille 82 passe dans les trous et les fentes 82 afin qu'elle soit transversale au trou 50 de la saillie.

L'extrémité 62 du ressort est en butée contre la butée 82 et celle-ci est serrée dans les trous 78, 80.

Un piston cylindrique de manoeuvre comporte une patte 94 ayant une gorge 95 formée à l'intérieur. Un diaphragme roulant 98 est fixé, à son extrémité 102, à la patte 94 comme indiqué sur la figure 3, et extrémité 102 du diaphragme est maintenue dans la gorge 95. Le dia-phragme 98 est souple et son extrémité 104 se replie sur elle-même au cours d'un mouvement de freinage comme décrit dans la suite du présent mémoire.

Un capuchon 96 d'extrémité est fixé au cylindre 40 afin qu'il ferme celui-ci, le ressort étant placé entre eux. Une saillie polygonale 97 est placée sur le capuchon 96. Une gorge 98 est formée dans la cosse 70, dans un but décrit dans la suite du présent mémoire
Le rebord 48 est en butée contre l'extrémité 104 du diaphragme. La saillie 40 se déplace longitudinalement dans le trou 74 afin que le bras 30 de freinage se déplace par rapport à la cosse 72. Le but de ce déplacement est évident à la lecture de la suite du présent mémoire.

Comme l'indiquent les figures 3 et 4, la patte 94 a une chambre de fluide 120 formée à l'intérieur et un passage 122 de fluide reliant un trou 124 destiné à loger un raccord à la chambre 120. Cette dernière communique avec le trou interne 128 du diaphragme roulant 98.

Du fluide hydraulique HF est disposé dans la chambre 120 et dans le diaphragme 98. Un raccord 130 assure la connexion amovible de la canalisation hydraulique 16 au pas sage 122 si bien que le fluide du diaphragme 98 et de-la chambre 120 peut pénétrer dans ces chambres et en sortir.

Un trou de purge 140 communique avec le passage 122 et est fermé par une vis 142 qui permet le réglage de la quantité de fluide hydraulique dans le circuit.

Un manchon tubulaire 150 de revêtement a une extrémité sertie 152 et un rebord 154 et il entoure les éléments précités. L'extrémité sertie 152 est en butée contre un épaulement 156 formé dans la base 92, et le rebord 154 est en butée contre l'épaulement 160 formé par le collier 76. Le manchon 150 est fié à la cosse 72 à la face externe 164 de celle-ci. Une garniture 170 de montage entoure le manchon 150. Après mise en place et montage, deux gorges 172 et 174 sont délimitées dans le manchon 150 afin qu'elles coopèrent avec la gorge 98 de la cosse 72 et la gorge 95 de la patte 94 La gorge est rou- lée dans le manchon 150 et elle est déformée dans la cosse 72.La garniture ou bague 170 de roulement a une surface interne lisse qui permet au cylindre 150 de se rapprocher ou de s'éloigner de la roue FW, le cas échéant1 pendant la période de réglage. Une saillie formée dans cette bague ou cette garniture 170 pénétrerait elle-mEme dans la gorge formée dans le cylindre et ne permettrait pas ce déplacement qui est évidemment nécessaire. Après resserrage du premier châssis 252, l'ensemble du frein 10 est fixé dans sa position réglée.Le manchon 150 est reppussé dans la cosse 72 dans la partie avant du vérin asservi par sertissage des deux ensembles l'un sur l'autre ; de l'autre côté du - vérin asservi, ce sertissage ou laminage repousse le diaphragme 98 dans la gorge de la cosse, et assure le blocage et la fermeture étanche de l'ensemble dans une chambre étanche sans fuite. Aucune garniture propre n'est utilisée car la partie 170 fait simplement partie du soufflet et forme son propre joint lorsqu'elle est fixée
Le frein 10 comprend en outre un bras fixe 200 de freinage. Il faut noter que le bras 200 n'est pas absolument fixe comme l'indique la description qui suit, mais est fixe par rapport au châssis de montage.Ainsi, les termes "fixe", "stationnaire" ou analogue, lorsqu'ils désignent le bras 200, indiquent qu'il s'agit d'une position fixe par rapport au frein 10 et non par rapport a la roue FW de la bicyclette. Le bras 200 a un support 202 de patin de frein ayant un dos 204 et des côtés 206 inclinés vers l'intérieur, destinés à serrer entre eux un patin 208 de frein. Le support 202 du patin comprend un boulon 210 d'ancrage qui dépasse du dos 204. Un joint 212 de montage entoure le boulon 210.

La garniture 212 a un corps sphérique 214, une face externe plate 216 et un tronçon interne 218. La garniture est ainsi sous forme d'une rotule et permet une grande variation de réglage du bras 200 et en conséquence de l'ensemble du frein 10. Le bras 200 peut être déplacé longitudinalement vers l'intérieur ou l'extérieur par rapport au bras 28, vers le haut et vers le bas, ou en rotation autour du boulon 210 si bien que le réglage présente une grande souplesse.

Les deux bras 28 et 200 sont montés sur la roue avant FW par un cadre 250 de montage qui comporte un premier cadre 252 supportant le bras 28 et un second cadre 254 supportant le bras 200. Les deux cadres 252 et 254 comportent des boîtiers tels que 256 représentés sur la figure 2 qui sont boulonnés l'un sur l'autre par un organe de fixation tel qu'un boulon 258 afin que le bras de freinage soit maintenu dans un trou tel que le trou 260, par l'intermédiaire des garnitures 170 et 212. Les cadres 252 et 254 ont des trous 270 et 272 formés dans les branches 274 et 276 respectivement de chaque cadre. Des vis de blocage 278 et 280 sont montées dans les branches 274 et 276 afin qu'elles recoupent les trous dans un but décrit dans la suite du présent mémoire.

Le cadre 250 de montage comporte en outre un support 284 de montage en U dont les branches 286 et 286S passent dans les trous272 des branches 276 des cadres. Une partie centrale 290 du bras de support passe dans un trou 292 d'un bloc 294 de serrage.

Des goupilles 296 à cisailler forment les extrémités des branches 186 et 186S du support et, comme indiqué sur les figures 1 à 4, elles dépassent sous les branches 276. Ces goupilles 296 peuvent être cisaillées lorsque le frein 10 a été convenablement disposé sur la bicyclette B. Les vis d'arrêt 280 maintiennent les bras 286 dans les trous 272 des branches 276.

Le cadre 2f0- de montage comprend en outre un second support 300 en U qui a des branches inclinées 302 dont les tronçons inférieurs 304 passent dans les trous 270 des branches 274. Chacune des branches 302 a un tron çon supérieur 306 solidaire d'une partie intermédiaire 308, passant dans un trou 310 du bloc de serrage 294. Des goupilles à cisailler 312 sont formées aux extrémités des tronçons inférieurs 304 des branches, et des vis d'arrêt 278 retiennent les branches dans les trous 270.

Le bloc 194 de serrage a une partie supérieure 320 et une partie inférieure 322 qui sont raccordées l'une à l'autre par des boulons 324 et 326. Les trous 292 et 310 sont formés par des canaux délimités dans les parties supérieure et inférieure. Des vis d'arrêt 328 et 330 retiennent les tronçons intermédiaires des supports dans les trous. Un trou longitudinal 334 loge-un boulon principal 336 assurant la fixation et le montage du bloc 294 de serrage sur la fourche avant FF de la bicyclette comme représenté sur la figure 2.

Le boulon principal 336 est représenté sur la figure 7 avec un corps 338 qui a des extrémits filetées 340. Un bloc 352 est monté sur le corps 338 et il a une gorge 354 formée à l'intérieur. Une fente 355 d'élasticité est formée à une extrémité du boulon.

Un dispositif 350 d'orientation de frein comprend un bloc 352 de montage fixé sur le boulon 336 entre le bloc 394 et la fourche avant.FF. Un ressort 360 de rappel du frein, ayant une forme en U, est monté sur le boulon principal 336 entre le bloc 294 et la fourche avant FF. Un ressort de rappel 360 en U est monté sur le bloc 352, dans la gorge 354 et comprend des branches 362 qui sont en butée contre les branches 368 et 368S du support 284. Lorsque le~boulon 336 est serré sur le cadre, le ressort 360 est coincé entre le cadre et la base de la fente. Le desserrage léger de l'écrou 336 permet le déplacement faible d'un caté ou de l'autre du frein avec une clé prenant appui sur les plats de la saillie , si bien qu'une force est appliquée d'un côté ou de l'autre du ressort 360 et dans le support en U.De cette manière, le frein peut être- aligné parfaitement par rapport au jeu séparant les patins de frein de la jante R. L'écrou 336 de coincement est serré et le frein 10 reste parfaitement aligné. Il s'agit d'un procédé d'alignement très simple mais très efficace. De cette manière, le ressort 360 a deux rôles. Le bloc 294 de serrage pivote sur le boulon 336 par rapport au bloc 352. Le ressort 360 est au contact du bras 384 aux points 366 et 368 et repousse les branches 286 et 286S du support 284 vers l'extérieur, à distance l'une de l'autre et vers le haut, vers le bloc 352 de serrage comme indique sur la figure 4 par la flèche 370.

Le ressort 360 supporte la base du cylindre et le réglage à rotule. il détermine les limites du circuit, sans distorsion ou torsion. En d'autres termes, si la poignée 20 est enfoncée au-deld de la position normale, l'étrier250 permet uniformément l'application d'une pression maximale contre le patin de frein puis la supprime.

Il effectue cette opération sans torsion ou distorsion.

Cet étrier permet la transmission de "contraintes parfaites" du patin de frein au cylindre et au cadre, et sa construction et son entretien son simples alors qu'il est lé- ger.

Une saillie 400 de.centrage est usinée sur le boîtier 256 et se déplace contre la fourche avant FF et elle fait un angle avec elle de manière que le support reste centré sur le boîtier 256. Lorsque les patins de frein sont déplacés vers l'avant pendant un freinage, les forces sont transmises directement à -la saillie inclinée 400. Le support qui glisse contre la fourche avant permet à toutes les forces d'être transmises directement au ca- dre. Lorsque la force est appliquée, l'angle de cette saillie 400 oblige la totalité du frein à s'aligner parfaitement sur la fourche-avant ou arrière.

On se réfère maintenant aux figure 3 et 4 pour la description du fonctionnement du frein 10, l'orienta- tion du bras de feinage de la figure 3 représentant lVorien tation de l'ensemble en position de repos alors que la figure 4 représente l'orientation du frein pendant le fonctionnement.

Le manchon 150 et la base 92 sont fixes par rapport au bras 286 et la cosse 72 est fixe par rapport au manchon 150 donc par rapport au bras 286. La plaque 102 de manoeuvre et la saillie 40 sont fixes l'une par rapport à l'autre mais mobiles suivant la longueur de la saillie 40 par rapport au manchon 150 et en conséquence par rapport au bras 286. La saillie 40 peut coulisser dans le trou 74 formé dans la cosse 72 afin qu'elle permette le déplacement relatif précité du support 30 du patin de frein par rapport au bras 286 du dispositif 250 de montage.

On considère maintenant le procédé de montage du vérin asservi, qui facilite la compréhension. La pince 30 de retenue du patin 36 de frein de caoutchouc est soudée à la tige hexagonale 40 du piston. Le ressort 60 est introduit dans la tige du piston, le support 70 est glissé sur la tige et le capuchon ou tête 96 est fixé à autre extrémité, l'ensemble étant terminé. ta patte qui forme la tête du cylindre et qui a la canalisation hydraulique est placée à l'autre extrémité du cylindre. La gorge 95 formée dans la tête loge l'extrémité 102 du diaphragme roulant. Le manchon 150 du cylindre est glissé sur cette partie et les gorges 172 et 174 coopèrent avec la cosse, et elles assurent le~pincement et l'étanchéité du diaphragme, et la formation d'un tout avec la tête du cylin- dre.L'ensemble formant le piston avant est alors introdUit dans le cylindre et est aussi serti afin que l'ensemble soit terminé. L'ensemble comprenant le piston et la partie ayant le diaphragme ne sont pas fixés mais viennent simplement~en contact lors de la commande.

Après commande de l'organe 12 de manoeuvre, le fluide hydraulique est chassé du maître-cylindre 18 dans l'organe de commande ou asservi 90 par l'interm6- diaire du trajet qui comprend le tube souple 16, le rac cord'130 et le canal 122. Le diaphragme roulant 98 se dilate de la position de la figure 3 à celle de la figure 4, sous l'action du fluide hydraulique introduit.

La dilatation de ce diaphragme 98 repousse la plaque 102 de fermeture et la saillie hexagonale 97 vers la roue de bicyclette comme indiqué par la flèche 380 sur la figure 4. Le patin 36 de frein vient finalement au contact de la jante R et, comme la roue et le bras du frein sont fixes, tout déplacement supplémentaire du patin 34 vers l'intérieur est interrompu.

Le bras 200 est fixe par rapport au bras 286S et, pendant la fin de l'opération de freinage, lorsqu'une plus grande quantité de fluide hydraulique est chassée dans le diaphragme roulant, l'ensemble du frein doit pivoter autour de la roue et d'un axe qui est essentiellement perpendiculaire à l'axe de rotation de la roue. Une transmission supplémentaire de fluide hydraulique dans le diaphragme roulant après que le patin 36 est venu au contact de la jante ne peut être compensée que par le pivotement précité du frein. Le frein 10 pivote dans le sens de la flèche 370 autour du boulon principal 336, avec l'inclinaison indiquée sur la figure 4 par la référence T. Le pivotement du frein 10 repousse le bras 286S vers l'ínt4- rieur, vers la roue si bien qu'il se rapproche du bras 28.

Enfin7 après un pivotement prédéterminé du frein, le patin 208 est repoussé contre la jante R si bien que celle-ci est serrée entre les deux patins 36 et 208 pendant le freinage, et une commande supplémentaire du maîtrecylindre complète ce mouvement de freinage.

La comparaison des figures 3 et 4 montre quelle est l'action du ressort 60 de rappel. La goupille 82 est fixe par rapport au bras 286 grâce à la coopération de la cosse 72 avec le manchon 150, la garniture 160 et le châssis 252. Le déplacement du vérin de commande 90 provoque un déplacement de la saillie 40 qui se déplace axialement dans la cosse fixe 72. Ainsi, les fentes 42 de la saillie 40 se déplacent par rapport à la goupille 82 si bien que, dans la position de repos de la figure 3, la goupille 82 est en butée contre les extrémités 390 des fentes 42 et, dans la position de freinage de la figure 4, les extrémités 390 des fentes sont distantes de la goupille 82.Le mouvement de freinage de l'organe de manoeuvre a ainsi comprimé le ressort 60 de rappel qui exerce ainsi une force de rappel sur l'organe de manoeuvre, cette force étant antagoniste de la force de rappel de freinage exercée sur l'organe de manoeuvre par le fluide hydraulique qui est chassé dans la chambre 128 par le maitre-cylindre à la suite du déplacement de l'organe 12 de manoeuvre.

La libération de l'organe de manoeuvre réduit la pression du fluide hydraulique tendant à repousser l'organe 90 de manoeuvre vers la position de la figure 4. Comme indiqué précédemment, le ressort 60 de rappel est comprimé pendant le freinage si bien que la libération de l'organe 12 de manoeuvre supprime la force exercée sur le fluide hydraulique et en conséquence sur l'organe 90 de manoeuvre, si bien que le ressort derappel peut repousser l'organe de manoeuvre vers l'extérieur à distance de la roue. Cet organe de manoeuvre écarte le patin 36 de la roue de la bicyclette.

La libération du patin 36 de la roue permet au ressort 360 de rappel d'écarter le bras 200 de la roue par pivotement du frein 10 autour du boulon principal 336, en sens opposé à celui de la flèche 370.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Frein hydraulique de bicyclette, caractérisé en ce qu'il comprend deux patins opposés (36, 208) de frein montés sur un châssis (250), un bras mobile de frein (40) commandé hydrauliquemènt et destiné à repousser l'un des patins (36) au contact d'un côté d'une roue de bicyclette et à provoquer ensuite- le pivotement du châssis (250) dans un sens déterminé par rapport à un cadre de bicyclette afin que l'autre patin (208) de frein vienne au contact de l'autre côté de la roue de bicyclette, un dispositif de rappel (60) destiné à écarter le premier patin de frein (36) de la roue de bicyclette lorsque la commande hydraulique du bras de freinage (40) est supprimée, et un dispositif de rappel (362) destiné à faire pivoter le châssis (250) en sens opposé par rapport au cadre de la bicyclette7 après retour du premier patin de frein (36).

2. Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre principal (18) commandé manuellement et destiné à être monté sur le guidon d'une bicyclette, et une canalisation souple (16) de fluide mon tée entre le cylindre principal (18) et un cylindre asservi (120) et destinée à déplacer le bras de freinage (40).

3. Frein selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cylindre asservi (150) comprend un diaphragme roulant (98), le bras de freinage (40) comprend un bras creux qui peut coulisser par rapport au châssis (250) et qui est au contact du diaphragme roulant (98) afin qu'il se déplace avec celui-ci, et le dispositif de rappel. -(40) comprend un ressort de compression placé contre le diaphragme roulant (98) et destiné à repousser celui-ci en sens opposé au sens de déplacement sous l'action du fluide hydraulique qui est transmis par le cylindre principal.

4. Frein selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bras de freinage (400 est un bras formant une tige de piston et-a une forme périphérique polygonale

5. Frein selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bras de freinage (40) peut coulisser dans un trou hexagonal (74) formé dans une cosse (70) montée sur le châssis (250).

6. Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le châssis (250) comprend un bras de support ayant un premier et un second boîtier (28, 200) dans lesquels les patins de freins (36, 208) sont montés et qui est monté sur la bicyclette afin quuil puisse pivoter autour d'un organe de fixation et de montage (336) par l'intermédiaire d'une pince demontage (294).

7. Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'accouplement (130) destiné à coupler de façon amovible la canalisation hydraulique souple (16) au vérin asservi (120).

8. Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le frein (10) est monté der rière la fourche avant (FF) d'une bicyclette (B).

9. Frein selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une saillie d'alignement (400) formée sur le frein (10) est en butée contre la fourche avant (FF) afin que le frein (10) garde une orientation convenable par rapport à la fourche avant (FF).

10. Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 > caractérisé en ce que le dispositif de rappel du frein (362) comprend une entretoise en U.

.11. Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'autre patin de frein (108) est monté de de façon réglable dans un boîtier (200) par l'intermédiaire d'un organe d'appui (204) comprenant un dispositif de fixation (210) qui en dépasse et est monté dans un dispositif à rotule (214) lui-même logé dans un organe de montage (200).

12. Frein selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de purge de fluide (140) relié à la canalisation hydraulique souple (16).

13. Procédé de freinage d'une bicyclette, caractérisé en ce qu'il comprend (1) la manoeuvre d'un cylindre principal placé sur le guidon d'une bicyclette, (2) le déplacement à force d'un premier patin de frein contre la jante d'une roue de bicyclette à la suite de la manoeuvre du cylindre principal, (3) le pivotement d'un ensemble de support de patin de frein à partir d'une orientation droite autour de la jante de la roue et autour d'un axe qui est sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation de la roue, et (4) l'appui d'un second patin de frein au contact de la jante pendant que le premier patin de frein reste au contact de la jante.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre (5) le retour du support de patin de frein à son orientation droite lorsque la manoeuvre du cylindre principal est interrompue.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'opération de retour du support de patin de frein comprend la libération des patins de freins afin qu'ils ne soient plus au contact de la jante.