FR2684063A1

FR2684063A1 - Disc brake device equipping a bicycle, the wheels of which are fixed to the frame so that they overhang

Info

Publication number: FR2684063A1
Application number: FR9114876A
Authority: FR
Inventors: Laiti Michel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-27
Filing date: 1991-11-27
Publication date: 1993-05-28

Abstract

Device consisting of equipping bicycles, the wheels of which are fixed to the frame so that they overhang, with a disc brake (8) situated on the other side of the wheel, the support arm (3) is then between the disc brake system and the wheel.

Description

DESCRIPTION
Dispositif consistant à équiper les bicyclettes décrites dans la demande de Brevet Français n" 8702456 du 23 Février 1987 (bicyclettes dont les roues sont fixées en porte à faux sur le cadre) de freins à disques à commande hydraulique ou mécanique à simple ou double effet.DESCRIPTION
Device consisting in equipping the bicycles described in French Patent Application No. 8702456 of February 23, 1987 (bicycles whose wheels are cantilevered on the frame) with disc brakes with hydraulic or mechanical control with single or double effect.

Ces bicyclettes sont traditionnellement équipées de système de freins classiques (à patins sur jante ou à tambour dans le moyeu). These bicycles are traditionally equipped with conventional brake systems (with skids on rim or drum in the hub).

Ces différents types de freins présentent des inconvénients majeurs dans l'utilisation moderne qui est faite de certaines bicyclettes (par exemple les vélos tous terrains) ; pour les freins sur jantes - l'usure est rapide - la qualité du freinage varie avec l'état de propreté et de surface des jantes (exemple : pluie, boue, neige, jantes déformées après chocs...) - en utilisation tous terrains, sur des chemins boueux, il y a agglomération de boue sur le pneu et la jante et cette boue se dépose inévitablement contre le mécanisme de freinage sur jantes, ce qui a pour conséquences d'alourdir le vélo, de diminuer les qualités de freinage et de roulement du vélo (l'agglomération de boue entre le système de frein et la roue peut conduire inévitablement au blocage de celle-ci).These different types of brakes have major drawbacks in the modern use which is made of certain bicycles (for example mountain bikes); for rim brakes - wear is fast - the quality of braking varies with the state of cleanliness and surface of the rims (example: rain, mud, snow, rims deformed after impact ...) - in all terrain use , on muddy roads, there is agglomeration of mud on the tire and the rim and this mud inevitably settles against the braking mechanism on rims, which has the consequence of weighing down the bicycle, reducing the braking qualities and rolling of the bicycle (the agglomeration of mud between the brake system and the wheel can inevitably lead to its blocking).

- il faut basculer tout le mécanisme de frein pour enlever la roue latéralement et pour les freins à tambour - bien que le système de frein soit mieux protégé à l'intérieur du moyeu, l'étanchéité n'est pas parfaite, - l'eau peut rentrer dans le système de frein quand on traverse un cours d'eau - la poussière et le sable peuvent également rentrer et détériorer les surfaces de frottement. - the entire brake mechanism must be tilted to remove the wheel laterally and for drum brakes - although the brake system is better protected inside the hub, the seal is not perfect, - water can enter the brake system when crossing a stream - dust and sand can also enter and damage the friction surfaces.

Au vu de ces différents inconvénients, le système de freins à disques paraît être une bonne solution : il est suffisamment loin des pneus et de la jante pour ne pas être chargé de boue, son architecture est telle qu'il n'y a pas d'effet de cage qui emprisonne sable et poussière comme avec les freins à tambour. In view of these various drawbacks, the disc brake system seems to be a good solution: it is far enough from the tires and the rim not to be loaded with mud, its architecture is such that there is no cage effect that traps sand and dust as with drum brakes.

Le dispositif selon l'invention consiste à positionner le disque de frein et le mécanisme de frein de l'autre côté de la roue avant ou arrière, le bras support de roue étant entre le système de frein à disque et la roue. The device according to the invention consists in positioning the brake disc and the brake mechanism on the other side of the front or rear wheel, the wheel support arm being between the disc brake system and the wheel.

La figure I représente un exemple de système de frein à disque fixé sur la roue avant selon l'invention. Figure I shows an example of a disc brake system attached to the front wheel according to the invention.

On y retrouve les pièces principales qui caractérisent les bicyclettes conformes à la demande de brevet citée en référence - telles que un roulement à double rangée de billes à contact oblique 1, un boîtier de roulement 2, un bras support de roue 3, un moyeu 4 qui supporte les rayons par exemple, un écrou de centrage à portée conique 5 et un axe de roue 6 qui traverse le roulement 1, supporte le moyeu 4 et la douille 7. There are the main parts which characterize the bicycles in accordance with the patent application cited in reference - such as a double row angular contact ball bearing 1, a bearing housing 2, a wheel support arm 3, a hub 4 which supports the spokes for example, a centering nut with a conical bearing 5 and a wheel axle 6 which passes through the bearing 1, supports the hub 4 and the sleeve 7.

Cette douille 7 supporte le disque de frein 8. La liaison entre le disque de frein 8 et la douille 7 peut être assurée par exemple par des vis fixées en 9. L'étrier de frein 10 qui peut être simple ou double effet, à commande hydraulique ou par câble, est fixé sur le bras support de roue 3 par l'intermédiaire de vis par exemple. This socket 7 supports the brake disc 8. The connection between the brake disc 8 and the socket 7 can be ensured for example by screws fixed at 9. The brake caliper 10 which can be single or double acting, on command hydraulic or by cable, is fixed to the wheel support arm 3 by means of screws for example.

Au moment du freinage, les garnitures de freins pincent le disque 8 qui transmet l'effort de freinage au moyeu 4 par l'intermédiaire des pièces 9, 7 et 1. L'effort de freinage appliqué sur la vis 6 et l'écrou 5 a pour effet de comprimer les pièces 7, 1 et 4, la transmission de l'effort se fait par adhérence entre les surfaces en contact à condition que le sens de filetage entre la vis 6 et l'écrou 5 soit adapté au mouvement relatif roue/bras support ; au freinage, l'écrou 5 se visse sur la vis 6. When braking, the brake linings pinch the disc 8 which transmits the braking force to the hub 4 via parts 9, 7 and 1. The braking force applied to the screw 6 and the nut 5 has the effect of compressing the parts 7, 1 and 4, the force is transmitted by adhesion between the surfaces in contact provided that the thread direction between the screw 6 and the nut 5 is adapted to the relative movement of the wheel / support arm; when braking, the nut 5 is screwed onto the screw 6.

La figure 2 représente un exemple de système de frein à disque fixé sur la roue arrière selon l'invention. On y retrouve les pièces principales qui caractérisent les bicyclettes conformes à la demande de brevet citée en références, telles que : un roulement à double rangée de billes à contact oblique 20, un boîtier de roulement 21, un bras support de roue 22, un moyeu 23 qui supporte les rayons par exemple, un écrou de centrage à portée conique 24 et un axe de roue 25 qui traverse le roulement 20, supporte le moyeu 23 et la douille 26. FIG. 2 shows an example of a disc brake system fixed to the rear wheel according to the invention. We find the main parts that characterize the bicycles in accordance with the patent application cited in references, such as: a double row angular contact ball bearing 20, a bearing housing 21, a wheel support arm 22, a hub 23 which supports the spokes for example, a centering nut with a conical bearing 24 and a wheel axle 25 which passes through the bearing 20, supports the hub 23 and the bush 26.

Cette douille 26 supporte le disque de frein 27 et la roue libre 28. La liaison entre le disque de frein 27 et la douille 26 peut être assurée par exemple par des vis à tête noyée en 29 ou par des goupilles fixées en 29. La rondelle de calage 30 permet de régler l'espace entre la roue libre 28 et le disque de frein 27 et contribue à plaquer le disque de frein 27 sur la douille 26 par l'intermédiaire de la roue libre. This socket 26 supports the brake disc 27 and the freewheel 28. The connection between the brake disc 27 and the socket 26 can be ensured for example by countersunk head screws at 29 or by pins fixed at 29. The washer timing 30 adjusts the space between the freewheel 28 and the brake disc 27 and helps to press the brake disc 27 on the sleeve 26 through the freewheel.

Le sens du filetage entre l'écrou à portée conique 24 et l'axe de roue 25 est tel que l'écrou à portée conique 24 se serre contre le moyeu 23 sous l'action de pédalage. The direction of the thread between the conical bearing nut 24 and the wheel axle 25 is such that the conical bearing nut 24 is tightened against the hub 23 under the pedaling action.

Le sens du filetage entre le contre écrou 31 et l'axe de roue 25 est tel qu'il s'oppose au desserrage de l'écrou à portée conique 24 au moment du freinage. The direction of the thread between the lock nut 31 and the wheel axle 25 is such that it opposes the loosening of the conical bearing nut 24 during braking.

L'effort de pédalage serre l'écrou à portée conique 24 contre le moyeu 23. La transmission de l'effort moteur se fait par adhérence entre les surfaces en contact. Quand l'ensemble est suffisamment serré, il suffit de bloquer le contre écrou 31 contre l'écrou à portée conique 24. Au freinage, le sens de l'effort étant inversé, l'écrou à portée conique aurait tendance à se desserrer s'il n'y avait pas le contre écrou 31. The pedaling force tightens the conical bearing nut 24 against the hub 23. The transmission of the motor force takes place by adhesion between the surfaces in contact. When the assembly is sufficiently tightened, it suffices to lock the lock nut 31 against the conical bearing nut 24. When braking, the direction of the force being reversed, the conical bearing nut would tend to loosen if there was no lock nut 31.

La dépose de la roue arrière se fait d'abord en enlevant le contre écrou 31 puis il suffit de desserrer et d'enlever l'écrou à portée conique 24 en agissant soit sur celui-ci, soit sur l'axe 25 quand celui-ci est réalisé dans une vis CHC par exemple. The removal of the rear wheel is done first by removing the lock nut 31 then it is enough to loosen and remove the nut with conical bearing 24 by acting either on this one, or on the axis 25 when this- this is achieved in a CHC screw for example.

La figure 3 représente un exemple d'implantation de l'étrier de frein 32 et de la plaquette support de dérailleur 33. FIG. 3 represents an example of installation of the brake caliper 32 and the derailleur support plate 33.

L'étrier de frein 32 est lié à son support 34 par des vis fixées en A par exemple. Ce support 34 est fixé au bras support de roue 22 Par soudure par exemple. The brake caliper 32 is linked to its support 34 by screws fixed at A for example. This support 34 is fixed to the wheel support arm 22 By welding, for example.

Le dérailleur arrière vient se fixer en B sur la plaquette 33 montée sur l'étrier 32 par l'intermédiaire de vis fixées en C par exemple. The rear derailleur is fixed at B on the plate 33 mounted on the stirrup 32 by means of screws fixed at C for example.

Le fait d'adapter le système de freins à disques décrit dans l'invention sur des bicyclettes conformes à la demande de brevet citée en références permet de conserver tous les avantages des bicyclettes décrites dans le dit brevet : roues avant et arrière identiques, démontage et remontage aisés... Adapting the disc brake system described in the invention on bicycles in accordance with the patent application cited in references makes it possible to retain all the advantages of the bicycles described in said patent: identical front and rear wheels, disassembly and easy reassembly ...

La figure 4 est la coupe A.A. de la figure 3. Le bras support de roue 22 n'est pas représenté dans cette vue. Figure 4 is the section A.A. of Figure 3. The wheel support arm 22 is not shown in this view.

La figure 4 précise la position de l'étrier de frein 32 et de la plaquette 33 qui supporte le dérailleur. Figure 4 specifies the position of the brake caliper 32 and the pad 33 which supports the derailleur.

La figure 5 représente une variante de ce système qui permet de supprimer les écrous 31 et 24 de la figure 2, de simplifier le démontage de la roue arrière et d'améliorer la sécurité. Cette variante consiste à remplacer l'axe de roue arrière 25 fig 2 par un axe à section polygonale 35 ainsi l'effort de pédalage et l'effort de freinage ne sont plus transmis à la roue par adhérence mais par obstacle, la vis 36 et la rondelle 37 servent uniquement à arrêter la roue en translation sur son axe. Cette variante peut également s'adapter aux bicyclettes décrites dans la demande de brevet citée en références et dont les freins sont à patins sur jante ou à tambour. FIG. 5 represents a variant of this system which makes it possible to remove the nuts 31 and 24 of FIG. 2, to simplify the disassembly of the rear wheel and to improve safety. This variant consists in replacing the rear wheel axle 25 fig 2 by an axle with polygonal section 35 so the pedaling force and the braking force are no longer transmitted to the wheel by adhesion but by obstacle, the screw 36 and the washer 37 is only used to stop the wheel in translation on its axis. This variant can also be adapted to the bicycles described in the patent application cited in references and whose brakes are with skids on rim or with drum.

Le démontage de la roue se fait très rapidement en démontant la vis 36 et la rondelle 37. Pour éviter la dépose complète de la vis 36, la rondelle 37 peut être remplacée par une rondelle fendue ou encore par une rondelle dont la section est identique à celle de l'arbre. Dans ce dernier cas, pour déposer, la roue, il suffit de desserrer la vis 36, de faire coïncider la section de la rondelle avec celle de l'arbre et d'ôter la roue ; au remontage, il suffit de décaler la section de la rondelle d'un huitième de tour par rapport à celle de l'axe et de bloquer la vis 36 pour arrêter la roue en translation. The disassembly of the wheel is done very quickly by removing the screw 36 and the washer 37. To avoid the complete removal of the screw 36, the washer 37 can be replaced by a split washer or by a washer whose section is identical to that of the tree. In the latter case, to remove the wheel, simply loosen the screw 36, make the section of the washer coincide with that of the shaft and remove the wheel; on reassembly, it suffices to shift the section of the washer by an eighth of a turn relative to that of the axle and to lock the screw 36 to stop the wheel in translation.

Dans le cas où la rondelle 37 est fendue, celle-ci peut être perdue par l'utilisateur lorsqu'il transporte sa bicyclette avec les roues démontées. Pour éviter cet inconvénient, cette rondelle peut être liée au moyeu 23 par une chainette ou un câble ou encore, cette rondelle peut pivoter autour d'un axe 39 comme le représente la figure 6 qui est une vue suivant F
de la figure 5 dont la rondelle 37 est rendue pivotante.In the case where the washer 37 is split, it may be lost by the user when he transports his bicycle with the wheels removed. To avoid this drawback, this washer can be linked to the hub 23 by a chain or a cable or else, this washer can pivot around an axis 39 as shown in FIG. 6 which is a view along F
of Figure 5, the washer 37 is made pivotable.

Cette variante représentée par les figures 5 et 6
s'applique également à la roue arrière. This variant represented by Figures 5 and 6
also applies to the rear wheel.

Claims

1) Disc brake device fitted to a bicycle, the wheels of which are fixed cantilevered to the frame, characterized by a brake disc and a brake mechanism positioned on the other side of the front or rear wheel, the support arm of wheel being between the disc brake system and the wheel.

2) Device according to claim 1 which, when mounted on the front wheel, is characterized by a screw 6 and a nut 5 such that when braking the nut 5 is screwed onto the screw 6.

3) Device according to claim 1 which, when mounted on the rear wheel, is characterized by a conical nut 24 which is tightened against the hub 23 under the pedaling action and by a nut 31 whose direction of threading is as it opposes the loosening of the tapered nut 24 at the time of braking.

4) Device according to claim 1 which, when mounted on the rear wheel, is characterized by a shim washer 30 which adjusts the space between the free wheel 28 and the brake disc 27 and which contributes to tackle the brake disc 27 on the sleeve 26 by means of the free wheel.

5) Device according to claim 1 which, when mounted on the rear wheel, is characterized by a derailleur support plate 33 mounted on the brake caliper 32 by means of screws fixed in C for example.

6) Device according to claim 1, characterized by an axis 35 of polygonal section which transmits the pedaling or braking force, by a screw 36 and a washer 37 which serve only to stop the wheel in translation on its axis.

7) Device according to claims 1 and 6 characterized by a split washer 38 to replace the washer 37.

8) Device according to claims 1 and 6 characterized by a washer whose section is identical to that of the axis 35 to replace the washer 37.

9) Device according to claims 1, 6 and 7 characterized by a cable or a chain which connects the washer 38 to the hub of the wheel.

10) Device according to claims 1, 6 and 7 characterized by a washer 38 which pivots about an axis 39 fixed in the hub of the wheel.