Brevet FR2288024A1 — publié le 19760514

L'invention concerne les patins de frein destinés à coopérer avec une jante de roue et utilisés dans le mécanisme de freinage de bicyclettes, tricycles, cyclomoteurs et engins similaires (appelés ci-après "bicclettes" dans un but de simplification), ainsi que des procédés de fabrication de tels patins de frein. En général, les patins de frein de bicyclettes sont constitués d'une pièce de matériau de friction agencée pour être logée (habituellement par coulissement) dans un support de patin faisant partie du mécanisme de freinage. L'un des inconvénients d'un tel patin de frein et de ce système de freinage réside dans le fait que, si le support de patin est mal positionné, le freinage peut faire sortir le patin de son support (à moins bien entendu qu'on ait déformé le support, mais alors il devient difficile de changer le patin). La présente invention vise à éliminer les inconvénients des dispositifs connus et, à cet effet, elle a pour objet un patin de frein pour bicyclettes, caractérisé par le fait qu'il comprend un bloc en matériau de friction, un élément-support rigide et allongé fixé audit bloc, les extrémités dudit élément-support étant entourées par le matériau de friction, et des moyens pour fixer le patin de frein à un mécanisme de freinage. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un patin de frein pour bicyclette, caractérisé par le fait qu'on loge dans un moule un élément-support rigide et allongé, l'été ment-support portant un goujon pour fixer le patin dans un mécanisme de freinage, on moule un bloc de matériau de friction autour de l'élément-support de telle manière que les extrémités de cet élément-support soient entourées par le matériau de friction, et on extrait le patio de frein ainsi formé du moule. Selon une variante du procédé de fabrication selon la présente invention, on recouvre d'un liant un élément-support rigide et allongé à section en U, on fixe un goujon dans le dit élément-support, on place l'ensemble dans un moule, on moule un bloc de matériau de friction autour de l'élément-support de telle manière que les extrémités de cet élément-support soient entourées par le matériau de friction, et on extrait le patin de frein ainsi formé du moule. L'invention peut Etre mise en oeuvre de diverses manières et on va maintenant décrire diverses formes de réalisations particu lières en se référant au dessin annexé, dans lequel - la fig. 1 est une tue en élévation latérale, partiellement en coupe, d'une forme de réalisation d'un patin de frein fabriqué selon la présente invention; - la fig. 2 est une vue en élévation de bout, partiellement en coupe, du patin de frein de la figure 1; - les fig. 3 et 4 sont semblables à la figure 2 pour des variantes du patin de frein; - la fig. 5 est une vue semblable à celle de la figure 1 pour une autre variante du patin de frein, et - la fig. 6 est une vue en plan, partiellement en coupe, du patin de frein de la fig. 5. On notera que les proportions des ?arties des patins de freins représentées n'ont pas été nécessairement respectées et que certaines parties ont été représentées plus grandes que dans un patin de frein effectivement fabriqué, afin qu'elles puissent être décrites plus clairement. On notera également que des parties correspondantes dans les diverses formes de réalisation de l'invention portent des références identiques. Un patin de frein fabriqué conformément à une forme de mise en oeuvre selon l'invention comprend un bloc allongé 10 à section sensiblement rectangulaire en matériau de friction moulable (tel qu'un composé de caoutchouc résistant à l'usure) dans lequel est noyé un élément-support ll, métallique ou en un matériau rigide semblable, cet élément-support s'étendant sur une partie importante de la longueur du bloc 10. On noie l'élément 11 dans le bloc 10 en logeant cet élément 11 dans un moule, puis en moulant le bloc 10 autour de l'élément 11. A cet effet, l'éliment-support 11 est fixé à un goujon cylindrique 12 qui est fileté et dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'élément-support rigide 11.De préférence, le goujon 12 est logé au centre de l'élément-support 11 mais, dans tous les cas, sa disposition est telle que sa partie filetée fait saillie à l'extérieur du bloc 10 en matériau de friction après moulage de ce dernier. Les extrémités de l'élément 11 sont entourées par le matériau de friction. Afin d'assurer une liaison durable entre le goujon 12 et l'élément-support 11, le premier comporte, de préférence à celle de ses extrémités qui est agencée pour venir en butée contre l'élément-support 11, une pièce réceptrice d'élément-support 13 fixée au goujon 12 ou, de préférence, formée d'une seule pièce avec celui-ci. La piece réceptrice 13 a une dimension telle qu'une partie de sa surface fait saillie au-delà du bloc 10 pour former une face 14 contre laquelle 9 |appuie, en fonctionnement, la partie du mécanisme de freinage à laquelle est fixé le patin 10.L'élémentsupport 11, le goujon 12 et la pièce réceptrice 13 associés sont fixés ensemble rigidement avant le moulage du patin 10, par exemple par soudage de l'élément-support l1 à la pièce réceptrice 13, et l'ensemble constitué par l'élément-support Il et le goujon 12 avec sa pièce réceptrice 13 peut être considéré comme un support de patin. L'invention n'est pas limitée aux détails qui viennent d'etre décrits. Par exemple, le matériau constitutif du bloc 10 peut être un composé moulable autre que du caoutchouc, pourvu que ses caractéristiques de frottement et d'usure soient appropriées. L'élément 11 peut avoir la forme d'une tige à section transversale circulaire, comme on l'a représenté à la figure 3, ou avoir une section en U comme représentée aux figures 1 et 2, ou une section en V comte représentée à la figure 4, ou une autre forme, par exemple une simple plaque plane (non représentée) et, en fonction de la forme extérieure de l'élément-support 11, la pièce réceptrice 13 peut comporter une surface plane 15 coupe on l'a représenté aux figures 1 et 2 à laquelle peut être fixé un élément 11 plat ou en U, ou elle peut comporter une rainure 16 en forme de V à laquelle peut être fixé 1 'élément-support ll en V de la figure 4 ou 1'616 ment à section circulaire ll de la figure 3, ou une rainure d' autre forme correspondant à la forme de l'élément Il à utiliser. Donc, dans les formes de construction des figures 1, 2 et 4, la pièce 13 possède une face qui est totalement en contact avec l'élé- ment 11. En variante, bien entendu, la pièce réceptrice 13 peut être supprimée à cOndition que l'élément-support ll puisse étire percé et taraudé pour coopérer avec le filetage du goujon 12. Dans une telle construction, le goujon 12 est fileté sur toute sa longueur et, après avoir été vissé dans l'élément-support 11, il est bloqué en place par martelage ou en déformant d'une autre manière son extrémité qui traverse l'élément-support 11, de telle sorte qu'il maintienne fermement le bloc 10 tout en étant maintenu fermement dans le mécanisme de freinage. Bien que les patins de frein selon l'une des formes de réalisation représentées aux figures 1 à 4 soient apparus tout à fait satigfaisants pour de nombreuses utilisations, on notera que, bien que le matériau du bloc 10 entoure complètement l'élément-support 11, il peut en fait ne pas lui être lié. Cependant, l'application d'un liant aux éléments-supports 11 précédents peut présenter quelque inconvénient du fait que chaque élément est fixé de manière rigide au goujon 12 et qu'il existe en conséquence un risque d'encrassement du filetage du goujon par le liant, ce qui rend difficile la fixation du patin de frein au mécanisme d'actionnement des freins. Si on le juge nécessaire, l1élé- ment-support 11 et le goujon 12 assemblés peuvent être enduits d'un liant avant le moulage du bloc 10 autour d'eux. On obtient ainsi une autre variante du patin de frein qui permet le traitement de l1élément-support par un liant, donnant ainsi l'assurance que le bloc 10, après moulage, est chimiquement lié à l1élément-support qui est noyé dedans. Cette variante est représentée aux figures 5 et 6 qui représentent un élément-support 11 à section en U comportant dans la région centrale de sa base 11 a une cuvette 11 b dans laquelle un trou 11 c est poinçonné ou formé d'une autre manière. Dans cette forme de réalisation de 11 invention, le goujon 12 comporte une collerette 13 a, de préférence d'une seule pièce avec le goujon 12. La collerette comporte des plats opposés 13 b et la distance entre les plats 13 b est telle que ceux-ci se trouvent au voisinage immédiat des faces intérieures 11 d des ailes de 1'élé- ment 11 à section en U une fois qu'on a fait passer le goujon par le trou 11 c. On empêche ainsi une rotation du goujon 12 par rapport à l'élément-support 11. Dans cette forme de réalisation, il est possible de revêtir complètement l'élément-support 11 par un liant avant l'assemblage du goujon 12 à l'élément 11. Le goujon n'est pas fixé à l'élémentsupport 11 mais est maintenu dans la position représentée à la figure 5 pendant l'introduction de l'élément 11 et du goujon 12 dans un moule et pendant le moulage subséquent du bloc 10 autour de l'élément-support 11. Il est clair que lorsque le bloc 10 est moulé, le goujon 12 est maintenu par le bloc dans la position représentée. L'élément 11 est pour ainsi dire complètement noyé dans le matériau de friction. Bien qu'on se soit référé à un patin de frein simple, il ne faut pas exclure la possibilité de mouler simultanément une pluralité de patins de frein. Dans un tel cas, on prévoit un moule avec une série de supports de patin écartés les uns des autres et le caoutchouc, ou un matériau analogue, est moulé en une seule pièce autour de l'ensemble des supports. Après moulage et extraction du moule, il faut découper 1'ensemble pour obtenir les patins individuels. Outre qu'on ne risque plus de voir le bloc sortir de son support lors du freinage à la suite d'un montage incorrect, la fabrication du bloc et du support en une seule pièce présente d'autres avantages : on économise au moins une opération d'assemblage et, en outre, comme l'élément-support est noyé dans le bloc, il n'y a pratiquement aucune partie métallique exposée à l'air et, donc, pas de détérioration par corrosion de l'aspect de la bicyclette. REVENDICATIOIiS 1 - Patin de frein destiné à venir en contact avec la jante d'une roue de bicyclette, caractérisé #ar le fait qu'il comprend un bloc en matériau de friction, un élément-support rigide et allongé fixé audit bloc, les extrémités audit élément-support étant entourées par le matériau de friction, et des moyens pour fixer le patin de frein à un mécanisme de freinage. 2 - Patin de frein selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de fixation comprennent un goujon. 3 - Patin de frein selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'élément-support est complètement ou à peu prêts complètement noyé dans le matériau de fric Lion. 4 - Patin de frein selon la revendication 3, dans lequel le goujon et l'élement-support sont fixés rigidement l'un à l'autre. 5 - Patin de frein selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens de fixation comprennent une pièce réceptrice d'élément-support, fixée à l'élément-support. 6 - Patin de frein selon la revendication 5, dans lequel la pièce réceptrice d'élément-support comporte une face entièrement en butée contre l'élément-support. 7 - Patin de frein selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'élément-support a une section transversale en U. 8 - Patin de frein selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l1élément-support a la forme d'une plaque plane. 9 - Patin de frein selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'élément-support a une section transversale en V. 10 - Patin de frein selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'élément-support a une section transversale circulaire. 11 - Patin de frein selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel le matériau de friction est lié à 1'élément-support. 12 - Patin de frein selon la revendication 1, dans lequel est prévu un élément-support à section en U comportant un trou à sa base et les moyens de fixation comprennent un goujon traversant le trou et muni d'une collerette agencée pour empêcher la rotation du goujon par rapport à l'élément-support. 13 - Patin de frein selon la revendication 12, dans lequel 1'é- lément-support est lié au matériau de friction. S - Patin de hircin sclon l'une des revendications 12 et 13, dans lequel la collerette comporLe des plats agencés pour se trouvcr au voisinage immédiat des faces intérieures des ailes de 1 'élément-support en forme de U. 15 - Procédé de fabrication d'un patin de frein pour bicyclette selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on loge dans un moule un élément-support rigide et allongé, l'élément-support portant un goujon pour fixer le patin dans un mécanisme de freinage, on moule un bloc de matériau de friction autour de 1 ' élément- support de telle manière que les extrémités de cette élément-support soient entourées par le matériau de friction, et on extrait le patin de frein ainsi formé du moule. 16 - Procédé de fabrication d'un patin de frein pour bicyclette selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'on recouvre d'un liant un élément-support rigide et allongé à section en U, on fixe un goujon dans le dit élEmAnt-support, on place l'ensemble dans un moule, on moule un bloc de matériau de friction autour de l'élément-support de telle manière que les extrémités de cet élément-support soient entourées par le matériau de friction, et on extrait le patin de frein ainsi formé du moule.