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REVENDICATION
1. Dispositif de freinage à commande hydraulique pour cycles et cyclomoteurs, comprenant un organe de commande et au moins deux patins agissant en position de freinage par pression sur la jante d'une roue, caractérisé par le fait que les patins sont portés par des supports guidés en déplacement perpendiculairement au plan de la roue par un élément du cadre portant la roue et sont munis de moyens de rappel élastiques, de manière à reporter le couple de freinage sur ledit élément du cadre, et par le fait qu'il comporte un circuit de commande rempli d'un fluide incompressible présentant un conduit dont l'une des extrémités est reliée à une chambre de commande élastiquement déformable coopérant avec l'organe de commande et dont l'autre extrémité est reliée à au moins une vessie élastiquement déformable située entre le support de patins et le cadre.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de rappel élastiques sont constitués par un étrier déformable élastiquement et dont chaque extrémité libre porte un support de patins guidé de telle sorte que l'étrier ne subisse pas d'autre contrainte que son élasticité propre.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'étrier comporte des moyens de fixation par pincement sur le cadre.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de rappel élastiques sont constitués par une lame ressort en forme de U dont chaque extrémité libre est reliée à un support de patin.
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de commande comporte deux vessies en forme de lentilles, chacune étant située directement entre un support de patin et ledit élément du cadre.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit de commande comporte une vessie en forme de
U coopérant avec deux supports de patins.
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque support comporte un logement destiné à coopérer pour le guidage par ledit élément du cadre et séparant ledit support en deux parties portant chacune un patin.
8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque support portant un patin est guidé par un logement pratiqué dans ledit élément du cadre.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la chambre de commande est disposée à l'intérieur d'un logement prévu dans le guidon du cadre, et s'appuie sur ce guidon.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la chambre de commande comporte des moyens de fixation à l'extérieur du guidon du cadre, et s'appuie sur ce guidon.
11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe de commande est constitué par une poignée présentant un pied d'écrasement de la chambre de commande et étant solidaire du guidon du cadre par l'entremise de moyens de rappel, le bras de levier de la poignée étant supérieur à celui du pied d'écrasement de telle sorte que la force d'écrasement appliquée sur la chambre de commande soit supérieure à la force appliquée à la poignée.
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que la surface du pied de l'organe de commande agissant sur la chambre de commande est supérieure à la section transversale de cette chambre.
13. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le pied d'écrasement présente au moins un point d'appui contre un élément du guidon servant de butée pour maintenir l'organe de commande en position de repos.
14. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les supports de patins et l'organe de commande sont en un matériau synthétique.
15. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'étrier déformable élastiquement est en un matériau synthétique.
16. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit de commande hydraulique est en un matériau synthétique.
17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé par le fait que la chambre de commande et les vessies élastiquement déformables sont renforcées.
18. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé par le fait que le conduit est renforcé.
19. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit de commande comporte un orifice de remplissage muni d'un clapet anti-retour.
20. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit de commande comporte un accumulateur oléopneumatique.
21. Dispositif selon l'une des revendications 1, 16, 17, 18 ou 19, caractérisé par le fait que le circuit de commande est préalablement rempli d'un liquide incompressible et scellé sous pression.
22. Utilisation du dispositif de freinage selon la revendication 1 sur un cycle ou un cyclomoteur dont le cadre est en un matériau plastique moulé ou injecté.
La présente invention se rapporte à un dispositif de freinage à commande hydraulique pour cycles et cyclomoteurs comprenant un organe de commande et au moins deux patins agissant en position de freinage par pression sur la jante d'une roue.
n est déjà connu, par exemple par le brevet suisse No.
581.556, de remplacer la transmission par câble utilisé dans un dispositif conventionnel de freinage pour cycles par une transmission hydraulique du type de celle utilisée pour les véhicules automobiles. Toutefois, une telle solution, nécessitant le montage d'un circuit complexe à pression élevée utilisant des pistons ajustés et des joints coulissants, est par conséquent peu pratique et onéreuse.
Le but de cette invention est donc de fournir un dispositif de freinage à commande hydraulique notamment pour cycles et cyclomoteurs, qui soit sûr, simple, léger, facile à monter et peu coûteux.
Ce but est atteint grâce au dispositif de freinage, objet de cette invention, qui comprend un organe de commande et au moins deux patins agissant en position de freinage par pression sur la jante d'une roue, et qui se caractérise par le fait que les patins sont portés par des supports guidés en déplacement perpendiculairement au plan de la roue par un élément du cadre portant la roue et sont munis de moyens de rappel élastiques, de manière à reporter le couple de freinage sur ledit élément du cadre, et par le fait qu'il comporte un circuit de commande rempli d'un fluide incompressible présentant un conduit dont l'une des extrémités est reliée à un chambre de commande élastiquement déformable coopérant avec l'organe de commande et dont l'autre extrémité est reliée à au moins une vessie élastiquement déformable située entre le le support de patins et le cadre.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemples plusieurs formes d'exécution d'un dispositif de freinage selon l'invention.
Les figures 1A et 1B sont des schémas explicatifs du principe de fonctionnement.
Les figures 2A et 2B sont des vues de face d'une première
forme d'exécution de la vessie d'actionnement du frein et des supports de patins, respectivement en position de freinage et en position de repos.
La figure 2C est une vue de côté de la première forme d'exécution, et la figure 2D est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 2C.
Les figures 3A et 3B sont des vues respectivement de face et de côté d'une seconde forme d'exécution, et la figure 3C est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 3B.
Les figures 4 et 5 sont des variantes de détails de la seconde forme d'exécution.
La figure 6A est une vue de face d'une troisième forme d'exécution, et la figure 6B est une vue en coupe selon la ligne
VI-VI de la figure 6A.
Les figures 7A, 8A, 9 et 10A sont des variantes de l'organe de commande et de la chambre de commande.
Les figures 7B et 8B sont des vues en coupe selon les lignes
VII-VII et VLII-VIII des figures 7A et 8A, respectivement, et la figure 10B est une vue en coupe selon la ligne X-X de la figure 10A pour sa moitié de gauche et selon la ligne X'-X' de la figure 10A pour sa moitié de droite.
Comme schématisé sur la figure 1A, le circuit de commande du dispositif de freinage selon l'invention comporte une chambre de commande l'élastiquement déformable et une vessie 2 également déformable élastiquement reliées par un conduit 3 flexible mais non déformable élastiquement, la chambre 1, la vessie 2 et le conduit 3 étant remplis d'un fluide incompressible du type de celui utilisé dans le circuit hydraulique de freinage des véhicules automobiles.
De préférence, ce circuit de commande est réalisé en une matière synthétique légère telle que du nylon, la chambre de commande 1 et la vessie 2 pouvant également être en un élastomère éventuellement renforcé, par exemple par une armature textile, et le conduit 3 étant également généralement renforcé.
Lorsque la chambre de commande 1 est comprimée par une organe de commande 4, la diminution de volume en résultant est compensée, par l'entremise du conduit 3, par une augmentation de volume de la vessie 2 ,d'actionnement du frein ou vessie de freinage. Cette vessie 2 en forme de U renversé agit sur au moins deux patins 5, de façon à les amener l'un vers l'autre afin de serrer latéralement entre eux la jante d'une roue (non montrée) et ainsi de freiner celle-ci.
Le circuit hydraulique de commande peut être scellé sous une légère pression, ou bien peut comporter comme illustré à la figure 1A un orifice de remplissage avec valve anti-retour 3a; ce circuit peut également être muni d'un accumulateur oléo-pneumatique 3b.
La figure 1B montre une variante du schéma de la figure 1A, dans laquelle la vessie d'actionnement du frein est constituée par deux vessies en forme de lentilles 2a et 2b coopérant chacune avec au moins un patin de frein 5 et étant reliées chacune au conduit 3.
Selon une première forme d'exécution illustrée sur les figures 2A à 2D, le dispositif de freinage selon l'invention comporte un étrier 6 fixé de façon amovible par un boulon 7 à une traverse 8 reliant deux bras 9 du cadre d'un cycle, ici la fourche sur laquelle est inontée la roue avant 10. Cet étrier 6 est déformable élastiquement, et est réalisé de préférence en un matériau synthétique léger tel que du nylon. Chacun des bras de l'étrier 6 est muni d'un organe de support 11 des patins 12; ce support 11 présente une forme telle qu'il sert également de guide pour l'étrier 6, dans son déplacement perpendiculairement au plan de la roue 10, les surfaces internes 11' du support 11 s'appuyant de chaque côté de la fourche 9 (voir figures 2C et 2D).
Ce guidage par l'organe de support 11 sert en outre à reporter sur le cadre l'effort dû au couple de freinage, afin que l'étrier 6 ne subisse pas d'autre contrainte que son élasticité propre Dans cette forme d'execution, chaque support 11 comporte deux patins 12, correspondant à peu près chacun à une moitié d'un patin de frein conventionnel. Comme on peut le constater sur la figure 2C, l'axe longitudinal du support 11 n'est pas perpendiculaire à l'axe de la fourche 9, ceci étant rendu nécessaire pour compenser le fait que cette partie de la fourche n'est pas radiale par rapport au moyeu de la roue.
En outre, une vessie 13 en forme de lentille est disposé entre l'extrémité libre 6' de chaque bras de l'étrier 6 et le bras adjacent du cadre 9. Cette pastille 13, déformable élastiquement, est reliée au reste du circuit de commande (non montré) par un tuyau flexible 14, passant à travers une ouverture adéquate pratiqueé dans ladite extrémité libre. Dans la position de repos illustrée à la figure 2B, les vessies de freinage 13 sont aplaties et l'étrier 6, grâce à son élasticité propre est plaqué contre les bras 9 de la fourche, de telle sorte que la roue 10 puisse librement tourner entre cette fourche.
Par contre, dans la position de freinage illustrée à la figure 2A, c'est-à-dire lorsque la chambre de commande (non montrée) à laquelle les deux vessies de freinage 13 sont reliées par l'entremise du tuyau 14 est comprimée par un organe de commande (également non montré), alors ces deux vessies 13 subissent une augmentation de volume qui tend à pousser les deux extrémités libres 6 de l'étrier 6 l'une vers l'autre de telle sorte que les patins 12 portés par l'étrier soient amenés en un contact pressé avec la jante 15 de la roue 10 pour freiner celle-ci.
Dans cette première forme d'exécution, un pare-boue 16 peut de plus être monté entre la traverse 8 et l'étrier 6.
Dans une seconde forme d'exécution illustrée sur les figures 3A à 3C, la vessie d'actionnement du frein 17 se présente sous la forme d'un boudin ou tuyau unique en forme de U renversé, dont les deux extrémités libres sont fermées par des pinces 18 coopérant avec les extrémités libres de l'étrier 19, et qui est reliée au reste du circuit de commande hydraulique par un tuyau flexible 20. Dans cette réalisation, la vessie de freinage 17 entours donc complètement l'étrier 19 et s'appuye extérieurement d'une part contre le bras 21 du cadre, ici des éléments du cadre portant la roue arrière, et d'autre part contre une traverse 22 reliant les deux bras 21. L'étrier 19 est fixé de façon amovible à la traverse 22 par un boulon 23 serré sur une tige filetée 23' présentant un passage pour le tuyau 20.
Comme précédemment, l'étrier 19 présente sur chacun de ses bras un support 24 servant de guide, en prenant appui de chaque côté du tube 21 du cadre, et portant chacun deux patins 25 du type conventionnel.
Comme montré en traits mixtes par la figure 3A, l'étrier 19 et par conséquent le support-guide 24 et les patins 25 sont poussés en position de freinage par la vessie de freinage 17, dont l,e volume est augmenté à la suite de la compression de la chambre de commande par l'organe de commande (non montré), jusqu'à ce que les patins 25 viennent en contact avec la jante 26 de la roue 27 afin de freiner celle-ci.
Dans cette réalisation, un pare-boue 16' peut également être prévu entre l'étrier 19 et le pneu de la roue 27.
Selon une variante de cette seconde forme d'exécution illustrée à la figure 4, il est possible de se passer de la traverse 22 pour la fixation de l'étrier 19', ce qui permet de réduire le poids du cadre et par là du cycle, en utilisant un crochet de fixation fileté 28, coulissant dans l'éxtrier 19' et serré sur chacun des bras 21' du cadre au moyen, par exemple, d'un écrou 29. L'étrier 19' présente en outre une surface d'appui arrondie en U renversé, qui permet de donner une forme à la vessie 17 meilleure que dans le cas de la figure 3A, avec notamment un volume total inférieur.
Selon une autre variante illustrée à la figure 5, on peut prévoir une sortie latérale du tuyau 20' dans la partie supérieure de l'étrier 19", de telle sorte que le dispositif de freinage selon l'invention puisse être fixé au cadre du cycle, par exemple à la traverse 22', au moyen d'une vis 30 et d'un boulon 30', sans nécessiter aucune manipulation ni démontage du circuit hydraulique de commande comme cela est nécessaire par exemple dans la réalisation de la figure 3A pour faire passer le tuyau 20 dans le passage de la tige filetée 23'. Avec cette variante, ainsi qu'avec celle de la figure 4, il est donc possible de fournir un dispositif de freinage complet, avec notamment un circuit hydraulique de commande déjà rempli et scellé, prêt à être monté sur le cycle.
Enfin, une troisième forme d'exécution du dispositif de freinage selon l'invention, illustrée sur les figures 6A et 6B, est plus particulièrement prévue pour équiper des cadres de cycles moulés en un matériau plastique. Dans ce cas, un logement est prévu dans le cadre moulé 31 comportant une paroi 32 servant d'appui à une vessie 33 en forme de U renversé, dont les extrémités sont fermées par des pinces 34 et qui est reliée au reste du circuit de commande hydraulique (non montré) par un tuyau flexible 35. Un dispositif 36 avec rondelle-ressort est prévu pour permettre le passage du tuyau 35 et la fixation de la vessie 33 à la partie transversale 32' du cadre, sans nécessiter l'utilisation d'un outil.
Dans cette réalisation, chaque support 37 de patin 38 est guidé directement par les parois moulées 32 du logement prévu dans le cadre 31. Le patin 38 ne comporte pas de partie arrière comme les patins conventionnels; il est simplement collé ou vulcanisé sur la surface du support 37. En outre, une lame ressort 39, en forme de U renversé, est fixée par ses extrémités libres aux deux supports 37 de chaque dispositif de freinage et s'appuie contre un appui 40 moulé dans la partie transversale 32' du cadre; dans cette partie transversale 32' est également prévu de moulage un appui-guide 41 pour la vessie de freinage 33.
La lame-ressort 39, nécessaire ici pour ramener les supports 37 des patins 38 de la position de freinage (en traits mixtes) contre la jante 42 de la roue ou 43 dans la position de repos avec la vessie 33 ayant son volume minimum, peut être également remplacée par d'autres moyens de rappels, comme par exemple une lame-ressort pour chaque support de patin ou un ressort à boudin également pour chaque support de patin.
Comme illustré respectivement sur les figures 7A, 7B, 8A et 8B, la chambre de commande 44, 45 du circuit hydraulique peut être disposée soit à l'intérieur du guidon 46 à proximité de la poignée 47 de celui-ci, soit à l'extérieur du guidon 48, à proximité de la poignée 49 de celui-ci.
Dans la première réalisation (figures 7A et 7B),-la chambre de commande 44 déformable élastiquement, comportant une extrémité pincée par une pièce 50 et reliée au reste du circuit de commande hydraulique (non montré) par un tuyau 51, est introduite à l'intérieur du tube du guidon 46 par une ouverture adéquate; cette ouverture permet également le passage du pied 52 de l'organe de commande 53. Cet organe de commande 53 est constitué principalement ou en un matériau synthétique tel que du nylon, prolongé par le pied 52, et solidaire du guidon 46 par l'entremise d'un lame-ressort 55 elle-même fixée audit guidon 46 par un collier 56.
En position de freinage, comme illustré en traits mixtes sur la figure 7A, le pied 52 de l'organe de commande 53 écrase donc partiellement la chambre de commande 44, ce qui aboutit par l'entremise du circuit hydraulique à créer une augmentation de volume d'une ou de deux vessies de freinage pour presser les patins contre la jante de la roue et ainsi freiner celle-ci. En outre, la partie supérieure 52' du pied d'écrasement 52 sert de butée à l'organe de commande pour empêcher celui-ci de sortir de l'ouverture pratiquée dans le guidon 46, notamment dans le cas d'un circuit de commande sous pression, et le maintenir ainsi en une position de repos.
Dans la variante illustrée à la figure 8A, avec chambre de
commande 45 extérieure au guidon 48, le poignée de frein 57 présente une partie inférieure 58 entourant le tube du guidon 48 (voir figure 8B) et servant de butée et un organe d'écrasement 59 de la chambre de commande 45; cette poignée 57 est en outre solidaire du collier de fixation 60 par une lame-ressort 61, ce collier de fixation serrant la pince 62 de la chambre 45 en position sur le guidon 48.
Une variante avec chambre de commande 63 à l'intérieur du tube du guidon 64 est encore illustrée sur la figure 9; elle comporte une poignée de frein 65 inversée, c'est-à-dire montée pivotante à l'extrémité du tube au moyen d'une goupille 66, qui est munie d'un pied d'écrasement 67 de la chambre 63.
Enfin, les figures 10A et 10B montrent une réalisation particulière de la chambre de commande 68 et de l'organe de commande 69 destinée à être utilisée dans le cas d'un guidon 70 faisant partie d'un cadre moulé en un matériau plastique approprié.
Ce guidon moulé 70 comporte un logement 71 destiné à recevoir la chambre de commande 68 munie de sa pince 72 et reliée au circuit hydraulique par le tuyau 73; une fois la chambre 68 en position, le logement 71 est refermé par une plaque de fermeture 74 laissant toutefois une ouverture pour le passage du pied 75 de l'organe de commande 69; celui comporte en outre une poignée 76 d'actionnement rendue solidaire du guidon 70 par l'entremise d'une lame-ressort 77 vissée entre la plaque de fermeture 74 et la pince 72 de la chambre 68.
Cette dernière forme d'exécution de la chambre et de l'organe de commande présente l'avantage, tout comme la forme d'exécution avec la chambre de commande à l'extérieur du guidon, de permettre le montage aisé du dispositif de freinage selon l'invention fourni sous forme scellée, donc sans nécessiter d'opération de remplissage et de connexion lors de l'ins- tallation sur le cycle.
Dans les formes d'exécution de l'organe de commande décrites ci-dessus à titre d'exemples, il convient de relever que le bras de levier de la poignée de cet organe est supérieur à celui du pied d'écrasement et que, par conséquent, la force à appliquer sur la poignée est inférieure à celle qui est réellement transmise à la chambre de commande.
Bien entendu, d'autres réalisations de l'organe de commande peuvent être envisagées, par exemple comportant un système de torsion de la vessie constituant la chambre de commande.
Une caractéristique importante de l'invention, qui ressort également des exemples décrits précedemment, consiste en ce que la surface d'écrasement de la chambre de commande ainsi que la surface de poussée des supports de patins par la ou les vessies de freinage est supérieure à la section transversale de la chambre de commande respectivement des vessies de freinage.
Il est en effet important que les surfaces d'action et de réaction soient aussi importantes que possible pour pouvoir transmettre aux patins de frein une force efficace de freinage par pression sur la jante.
Grâce au guidage du déplacement des supports de patins perpendiculairement au plan de la roue directement par un élément du cadre, et l'étrier portant ces supports de patins ne subissant aucune contrainte autre que celle dûe à son élasticité propre, le dispositif de freinage selon l'invention présente notamment l'avantage de pouvoir être réalisé en un matériau léger, facile à mouler, peu onéreux, présentant une élasticité propre et ne nécessitant aucun graissage.
En outre, avec certaines formes d'exécution du dispositif de freinage selon l'invention, il est possible de fournir ledit dispositif sous la forme d'un ensemble prémonté, rempli et scellé sous une légère pression, et qui ne nécessite pour son montage ni perçage, ni bossage, ni même éléments de traverse sur le cadre du cycle. De plus, aucun réglage du frein n'est néces saire, comme cela est le cas avec les dispositifs conventionnels après usure des patins, car la course des patins n'est pas en relation directe avec celle de l'organe de commande (poignée de frein), et une marge suffisante peut être prévue dans le dimensionnement de la chambre de commande.
Enfin, de par sa conception, le dispositif de freinage selon l'invention est plus particulièrement prévu pour équiper des cycles avec cadre en matière plastique moulé ou injecté, sur lesquels il peut être aisément monté pratiquement sans outils et remplacé complètement et rapidement lorsque cela s'avère nécessaire. De plus, dans cette réalisation, seuls les organes mobiles, à savoir les patins de frein et la poignée de l'organe de commande sont situés à l'extérieur du cadre moulé ou injecté, ce qui constitue une protection par exemple en cas de chute ou d'accident et une garantie contre d'éventuelles actions de malveillance.
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CLAIM
1. Hydraulically controlled braking device for cycles and mopeds, comprising a control member and at least two pads acting in the braking position by pressure on the rim of a wheel, characterized in that the pads are carried by supports guided in displacement perpendicular to the plane of the wheel by an element of the frame carrying the wheel and are provided with elastic return means, so as to transfer the braking torque to said element of the frame, and by the fact that it comprises a circuit control unit filled with an incompressible fluid having a conduit one end of which is connected to an elastically deformable control chamber cooperating with the control member and the other end of which is connected to at least one elastically deformable bladder situated between the skate support and the frame.
2. Device according to claim 1, characterized in that the elastic return means consist of an elastically deformable stirrup and each free end of which carries a support for skids guided so that the stirrup is not subjected to any other constraint than its own elasticity.
3. Device according to claim 2, characterized in that the stirrup comprises means for fixing by pinching on the frame.
4. Device according to claim 1, characterized in that the elastic return means consist of a U-shaped leaf spring, each free end of which is connected to a pad support.
5. Device according to claim 1, characterized in that the control device comprises two lens-shaped bladders, each being located directly between a pad support and said element of the frame.
6. Device according to claim 1, characterized in that the control circuit comprises a bladder in the form of
U cooperating with two pad supports.
7. Device according to claim 1, characterized in that each support comprises a housing intended to cooperate for guiding by said element of the frame and separating said support into two parts each carrying a shoe.
8. Device according to claim 1, characterized in that each support carrying a shoe is guided by a housing formed in said element of the frame.
9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the control chamber is arranged inside a housing provided in the handlebars of the frame, and rests on this handlebars.
10. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the control chamber comprises fixing means outside the handlebars of the frame, and rests on this handlebars.
11. Device according to claim 1, characterized in that the control member is constituted by a handle having a crushing foot of the control chamber and being secured to the handlebars of the frame by means of return means, the lever arm of the handle being greater than that of the crushing foot so that the crushing force applied to the control chamber is greater than the force applied to the handle.
12. Device according to claim 11, characterized in that the surface of the foot of the control member acting on the control chamber is greater than the cross section of this chamber.
13. Device according to claim 11, characterized in that the crushing foot has at least one point of support against an element of the handlebars serving as a stop to maintain the control member in the rest position.
14. Device according to claim 1, characterized in that the pad supports and the control member are made of a synthetic material.
15. Device according to claim 2, characterized in that the elastically deformable stirrup is made of a synthetic material.
16. Device according to claim 1, characterized in that the hydraulic control circuit is made of a synthetic material.
17. Device according to claim 16, characterized in that the control chamber and the elastically deformable bladders are reinforced.
18. Device according to claim 16, characterized in that the duct is reinforced.
19. Device according to claim 1, characterized in that the control circuit comprises a filling orifice provided with a non-return valve.
20. Device according to claim 1, characterized in that the control circuit comprises an oleopneumatic accumulator.
21. Device according to one of claims 1, 16, 17, 18 or 19, characterized in that the control circuit is previously filled with an incompressible liquid and sealed under pressure.
22. Use of the braking device according to claim 1 on a cycle or a moped whose frame is made of a molded or injected plastic material.
The present invention relates to a hydraulically controlled braking device for cycles and mopeds comprising a control member and at least two pads acting in the braking position by pressure on the rim of a wheel.
n is already known, for example by the Swiss patent No.
581.556, to replace the cable transmission used in a conventional brake device for cycles by a hydraulic transmission of the type used for motor vehicles. However, such a solution, requiring the mounting of a complex circuit at high pressure using adjusted pistons and sliding seals, is therefore impractical and expensive.
The object of this invention is therefore to provide a hydraulically controlled braking device, in particular for cycles and mopeds, which is safe, simple, light, easy to assemble and inexpensive.
This object is achieved by the braking device, object of this invention, which comprises a control member and at least two pads acting in the braking position by pressure on the rim of a wheel, and which is characterized by the fact that the pads are carried by supports guided in displacement perpendicular to the plane of the wheel by an element of the frame carrying the wheel and are provided with elastic return means, so as to transfer the braking torque to said element of the frame, and thereby that it comprises a control circuit filled with an incompressible fluid having a conduit one end of which is connected to an elastically deformable control chamber cooperating with the control member and the other end of which is connected to at least an elastically deformable bladder located between the pad support and the frame.
The accompanying drawing illustrates schematically and by way of examples several embodiments of a braking device according to the invention.
Figures 1A and 1B are explanatory diagrams of the operating principle.
Figures 2A and 2B are front views of a first
embodiment of the brake actuation bladder and the pad supports, respectively in the braking position and in the rest position.
Figure 2C is a side view of the first embodiment, and Figure 2D is a sectional view along line II-II of Figure 2C.
Figures 3A and 3B are respectively front and side views of a second embodiment, and Figure 3C is a sectional view along line III-III of Figure 3B.
Figures 4 and 5 are variant details of the second embodiment.
Figure 6A is a front view of a third embodiment, and Figure 6B is a sectional view along the line
VI-VI of Figure 6A.
Figures 7A, 8A, 9 and 10A are variants of the control member and the control chamber.
Figures 7B and 8B are sectional views along the lines
VII-VII and VLII-VIII of Figures 7A and 8A, respectively, and Figure 10B is a sectional view along line XX of Figure 10A for its left half and along line X'-X 'of Figure 10A for his right half.
As shown diagrammatically in FIG. 1A, the control circuit of the braking device according to the invention comprises an elastically deformable control chamber and a bladder 2 also elastically deformable connected by a flexible but non-elastically deformable conduit 3, the chamber 1, the bladder 2 and the conduit 3 being filled with an incompressible fluid of the type used in the hydraulic braking circuit of motor vehicles.
Preferably, this control circuit is made of a light synthetic material such as nylon, the control chamber 1 and the bladder 2 can also be made of an elastomer possibly reinforced, for example by a textile reinforcement, and the conduit 3 also being generally reinforced.
When the control chamber 1 is compressed by a control member 4, the resulting reduction in volume is compensated, through the conduit 3, by an increase in the volume of the bladder 2, of actuation of the brake or bladder of braking. This bladder 2 in the shape of an inverted U acts on at least two pads 5, so as to bring them towards one another in order to laterally tighten between them the rim of a wheel (not shown) and thus to brake it this.
The hydraulic control circuit can be sealed under slight pressure, or alternatively can include, as illustrated in FIG. 1A, a filling orifice with non-return valve 3a; this circuit can also be provided with an oleo-pneumatic accumulator 3b.
FIG. 1B shows a variant of the diagram of FIG. 1A, in which the brake actuation bladder is constituted by two lens-shaped bladders 2a and 2b each cooperating with at least one brake shoe 5 and each being connected to the conduit 3.
According to a first embodiment illustrated in FIGS. 2A to 2D, the braking device according to the invention comprises a caliper 6 removably fixed by a bolt 7 to a cross member 8 connecting two arms 9 of the frame of a cycle, in this case the fork on which the front wheel 10 is mounted. This stirrup 6 is elastically deformable, and is preferably made of a light synthetic material such as nylon. Each of the arms of the stirrup 6 is provided with a support member 11 for the pads 12; this support 11 has a shape such that it also serves as a guide for the stirrup 6, in its movement perpendicular to the plane of the wheel 10, the internal surfaces 11 ′ of the support 11 resting on each side of the fork 9 ( see Figures 2C and 2D).
This guidance by the support member 11 also serves to transfer to the frame the force due to the braking torque, so that the caliper 6 does not undergo any other constraint than its own elasticity. In this embodiment, each support 11 comprises two pads 12, roughly each corresponding to one half of a conventional brake pad. As can be seen in FIG. 2C, the longitudinal axis of the support 11 is not perpendicular to the axis of the fork 9, this being made necessary to compensate for the fact that this part of the fork is not radial relative to the wheel hub.
In addition, a lens-shaped bladder 13 is disposed between the free end 6 ′ of each arm of the stirrup 6 and the adjacent arm of the frame 9. This pad 13, elastically deformable, is connected to the rest of the control circuit. (not shown) by a flexible pipe 14, passing through a suitable opening made in said free end. In the rest position illustrated in FIG. 2B, the braking bladders 13 are flattened and the caliper 6, by virtue of its own elasticity, is pressed against the arms 9 of the fork, so that the wheel 10 can freely rotate between this fork.
On the other hand, in the braking position illustrated in FIG. 2A, that is to say when the control chamber (not shown) to which the two braking bladders 13 are connected by means of the pipe 14 is compressed by a control member (also not shown), then these two bladders 13 undergo an increase in volume which tends to push the two free ends 6 of the stirrup 6 towards each other so that the pads 12 carried by the caliper are brought into pressed contact with the rim 15 of the wheel 10 to brake the latter.
In this first embodiment, a mudguard 16 can also be mounted between the cross-member 8 and the stirrup 6.
In a second embodiment illustrated in FIGS. 3A to 3C, the brake actuation bladder 17 is in the form of a single flange or pipe in the shape of an inverted U, the two free ends of which are closed by clamps 18 cooperating with the free ends of the caliper 19, and which is connected to the rest of the hydraulic control circuit by a flexible hose 20. In this embodiment, the brake bladder 17 therefore completely surrounds the caliper 19 and is supported externally on the one hand against the arm 21 of the frame, here elements of the frame carrying the rear wheel, and on the other hand against a crosspiece 22 connecting the two arms 21. The bracket 19 is removably fixed to the crosspiece 22 by a bolt 23 tightened on a threaded rod 23 'having a passage for the pipe 20.
As before, the stirrup 19 has on each of its arms a support 24 serving as a guide, bearing on each side of the tube 21 of the frame, and each carrying two pads 25 of the conventional type.
As shown in phantom in FIG. 3A, the caliper 19 and consequently the guide support 24 and the pads 25 are pushed into the braking position by the braking bladder 17, the volume of which is increased as a result of compression of the control chamber by the control member (not shown), until the pads 25 come into contact with the rim 26 of the wheel 27 in order to brake the latter.
In this embodiment, a mudguard 16 ′ can also be provided between the caliper 19 and the tire of the wheel 27.
According to a variant of this second embodiment illustrated in Figure 4, it is possible to do without the crosspiece 22 for fixing the bracket 19 ', which reduces the weight of the frame and thereby the cycle , using a threaded fixing hook 28, sliding in the bracket 19 'and tightened on each of the arms 21' of the frame by means, for example, of a nut 29. The bracket 19 'also has a surface d 'rounded U-shaped support, which allows to give a shape to the bladder 17 better than in the case of Figure 3A, with in particular a lower total volume.
According to another variant illustrated in FIG. 5, one can provide a lateral outlet for the pipe 20 ′ in the upper part of the caliper 19 ", so that the braking device according to the invention can be fixed to the frame of the cycle , for example at the crossbar 22 ', by means of a screw 30 and a bolt 30', without requiring any manipulation or disassembly of the hydraulic control circuit as is necessary for example in the embodiment of FIG. 3A to make pass the pipe 20 through the passage of the threaded rod 23 '. With this variant, as well as with that of FIG. 4, it is therefore possible to provide a complete braking device, with in particular a hydraulic control circuit already filled and sealed, ready to be mounted on the cycle.
Finally, a third embodiment of the braking device according to the invention, illustrated in FIGS. 6A and 6B, is more particularly intended to equip cycle frames molded from a plastic material. In this case, a housing is provided in the molded frame 31 comprising a wall 32 serving to support a bladder 33 in the form of an inverted U, the ends of which are closed by clips 34 and which is connected to the rest of the control circuit. hydraulic (not shown) by a flexible hose 35. A device 36 with spring washer is provided to allow the passage of the hose 35 and the fixing of the bladder 33 to the transverse part 32 'of the frame, without requiring the use of a tool.
In this embodiment, each support 37 of the pad 38 is guided directly by the molded walls 32 of the housing provided in the frame 31. The pad 38 does not have a rear part like the conventional pads; it is simply glued or vulcanized on the surface of the support 37. In addition, a leaf spring 39, in the shape of an inverted U, is fixed by its free ends to the two supports 37 of each braking device and bears against a support 40 molded in the transverse part 32 'of the frame; in this transverse part 32 ′ is also provided for molding a guide support 41 for the brake bladder 33.
The leaf spring 39, necessary here to bring the supports 37 of the pads 38 from the braking position (in phantom) against the rim 42 of the wheel or 43 in the rest position with the bladder 33 having its minimum volume, can also be replaced by other return means, such as for example a leaf spring for each pad support or a coil spring also for each pad support.
As illustrated respectively in FIGS. 7A, 7B, 8A and 8B, the control chamber 44, 45 of the hydraulic circuit can be arranged either inside the handlebar 46 near the handle 47 thereof, or at the outside of the handlebar 48, near the handle 49 thereof.
In the first embodiment (FIGS. 7A and 7B), - the elastically deformable control chamber 44, having one end clamped by a piece 50 and connected to the rest of the hydraulic control circuit (not shown) by a pipe 51, is introduced into the inside the handlebar tube 46 by an adequate opening; this opening also allows the passage of the foot 52 of the control member 53. This control member 53 consists mainly or of a synthetic material such as nylon, extended by the foot 52, and integral with the handlebar 46 through of a leaf spring 55 itself fixed to said handlebar 46 by a collar 56.
In the braking position, as illustrated in phantom in FIG. 7A, the foot 52 of the control member 53 therefore partially crushes the control chamber 44, which results in an increase in volume through the hydraulic circuit. one or two brake bladders to press the pads against the rim of the wheel and thus brake it. In addition, the upper part 52 ′ of the crushing foot 52 serves as a stop for the control member to prevent it from leaving the opening made in the handlebar 46, in particular in the case of a control circuit. under pressure, and thus maintain it in a rest position.
In the variant illustrated in FIG. 8A, with the
control 45 external to the handlebar 48, the brake handle 57 has a lower part 58 surrounding the handlebar tube 48 (see FIG. 8B) and serving as a stop and a crushing member 59 of the control chamber 45; this handle 57 is also integral with the fixing collar 60 by a leaf spring 61, this fixing collar tightening the clamp 62 of the chamber 45 in position on the handlebars 48.
A variant with control chamber 63 inside the handlebar tube 64 is also illustrated in FIG. 9; it comprises an inverted brake handle 65, that is to say pivotally mounted at the end of the tube by means of a pin 66, which is provided with a crushing foot 67 of the chamber 63.
Finally, FIGS. 10A and 10B show a particular embodiment of the control chamber 68 and of the control member 69 intended to be used in the case of a handlebar 70 forming part of a frame molded from a suitable plastic material.
This molded handlebar 70 comprises a housing 71 intended to receive the control chamber 68 provided with its clamp 72 and connected to the hydraulic circuit by the pipe 73; once the chamber 68 in position, the housing 71 is closed by a closure plate 74, however, leaving an opening for the passage of the foot 75 of the control member 69; that further comprises an actuating handle 76 made integral with the handlebar 70 by means of a leaf spring 77 screwed between the closure plate 74 and the clamp 72 of the chamber 68.
This last embodiment of the chamber and of the control member has the advantage, like the embodiment with the control chamber outside of the handlebars, of allowing easy mounting of the braking device according to the invention supplied in sealed form, therefore without requiring any filling and connection operation during installation on the cycle.
In the embodiments of the control member described above by way of example, it should be noted that the lever arm of the handle of this member is greater than that of the crushing foot and that, by therefore, the force to be applied to the handle is less than that which is actually transmitted to the control chamber.
Of course, other embodiments of the control member can be envisaged, for example comprising a system for twisting the bladder constituting the control chamber.
An important characteristic of the invention, which also emerges from the examples described above, consists in that the crushing surface of the control chamber as well as the thrust surface of the pad supports by the braking bladder or bladders is greater than the cross section of the brake chambers respectively.
It is indeed important that the action and reaction surfaces are as large as possible in order to be able to transmit to the brake pads an effective braking force by pressing on the rim.
By guiding the movement of the pad supports perpendicular to the plane of the wheel directly by an element of the frame, and the stirrup carrying these pad supports not undergoing any stress other than that due to its own elasticity, the braking device according to the he invention has the particular advantage of being able to be made of a light material, easy to mold, inexpensive, having its own elasticity and requiring no lubrication.
In addition, with certain embodiments of the braking device according to the invention, it is possible to provide said device in the form of a pre-assembled assembly, filled and sealed under slight pressure, and which does not require for its mounting or drilling, no boss, or even cross members on the cycle frame. In addition, no adjustment of the brake is necessary, as is the case with conventional devices after wear of the pads, because the stroke of the pads is not directly related to that of the control member (handle of brake), and a sufficient margin can be provided in the dimensioning of the control chamber.
Finally, by its design, the braking device according to the invention is more particularly intended to equip cycles with molded or injected plastic frame, on which it can be easily mounted practically without tools and replaced completely and quickly when necessary. is necessary. In addition, in this embodiment, only the movable members, namely the brake pads and the handle of the control member are located outside the molded or injected frame, which constitutes protection for example in the event of a fall. or accident and a guarantee against possible malicious acts.