Brevet FR2575991A1 — publié le 19860718

FREIN HYDRAULIQUE POUR bICYCLSTTES !P VEHICULSS LEGERS La présente invention concerne un dispositif s'adaptent principaiement aux bicyclettes. Le système de frein hydraulique équipant actuellement quelques bicyclettes, tous les véhicules automobiles, de plus en plus de motocy mulettes, relève du même procédé de fabrication : l'usinage consistant à aménager des cylindres dans des blocs de métal coulé. Les tuyaux reliant le ou les maîtres cylindres aux cylindres récepteurs sont fabriqués en tube métallique et (ou) en caoutchouc renforcé, voire gainé avec des raccords usinés. Le prix de revient suivant ce procédé est trop élevé pour prétendre généraliser les freins hydrauliques dans le domaine du cycle. Le dispositif, selon l'invention, permet de supprimer l'usinage des pièces principales en utilisant la technique de l'emboutissage, du ma triage, du repoussage ou de l'étirage. I1 comprend un boîtier en tôle d'acier emboutie dans lequel sont logés deux maîtres cylindres en métal matricé, repoussé ou étiré, - éventuellement en matière plastique rigide avec chacun un fond présentant un orifice, qui permet la fixation d'un axe fileté et percé, de préférence en laiton, sur lequel vient se visser un tuyau en matière plastique semi rigide conduisant le liquide comprimé au cylindre récepteur. Une poignée, munie d'un étrier, en tale d'acier emboutie, articulée sur le boîtier et venant en butée contre le haut de celui-ci.Deux cylindres récepteurs, en métal matricé, repoussé ou étiré éventuellement en matière plastique rigide dont le diamètre intérieur est, en principe, supérieur à celui des maîtres cylindres pour augmenter la puissance. Des pistons, soit en acier, soit en matière plastique rigide, soit en métal embouti, étiré, matricé ou repoussé. Les cylindres récepteurs sont conçus avec ou sans fond, l'alimentation en liquide s'effectuant par un axe fileté et percé fixé soit sur le fond, soit sur le corps du cylindre, soit sur le piston. Si le cylindre n'a pas de fond, il faut deux pistons. La position de l'axe de la poignée sur le boîtier est telle qu'une faible poussée suffit, par démultiplication, pour obtenir une pression très efficace. L'axe fileté - éventuellement perré - des pistons des cylindres récepteurs peut-être rapporté.Un écrou permet le réglage de la mâchoire du frein sur laquelle il agit. Selonune forme de réalisation préférentielle l'alimentation du cylindre récepteur s'effectue par l'axe du piston - éventuellement par l'axe fixé sur le fond du cylindre - et la forme des mâchoires de frein est prévue telle que la position du cylindre soit verticale. L'axe fileté et percé de sortie du maître cylindre peut etre en forme de T dont une branche permet le remplissage du circuit en liquide, hermétiquement bouchée, éventuezlement munie d'une valve Selon une variante, l'axe fileté et percé de sortie ou d'alimentation. des cylindres permet d'envisager à la fois la fixation et l'alimentation d'une vessie en caoutchouc insérée dans:chaque cylindre. La coupelle du piston est alors supprimée ainsi que les pertes de liquide par suintement. Les conduits reliant les maîtres cylindres aux cylindres récepteurs sont réalisés en tuyaux de matière plastique semi-rigide, de préférence en "Rilsan T 11 Nobel" marque déposée, dont les extrémités sont formées et filetées à chaud. Les mâchoires de frein sont conçues pour etre commandées par les cylindres et pistons récepteurs, à position horizontale ou verticale, de telle manière que le montage et lue démontage de ceux-ci, ainsi que le réglage de l'écartement des mâchoires, soient aisés. Les dessins planche 1 - fig. 1. et 2 représentent en plan et en coupe le dispositif de commende Belon l'invention. Les dessins planche 2 - fig. 3 et 4 - représentent en plan. et en coupe le dispositif récepteur actionnant les mâchoires de frein selon l'invention. Structure du modèle réalisé Le dispositif représenté par les dessins planche 1 - fig. 1 et 2 comporte a) Un boîtier en tôle d'acier emboutie (1), de 2 m/m d'épaisseur, d'une seule pièce, muni d'un collier de fixation (6) et destiné à loger deux maîtres cylindres ainsi que l'axe (4) de la poignée de commande (2). La voûte du boîtier (7) sert de butée à la poignée. Les dimensions exté rieures du boîtier y compris le collier de fixation sont de 7 cm de largeur, 9,cm de hauteur et de 2 cm d'épaisseur. b) Une poigne en tôle d'acier emboutie (2) de 13 cm de longueur, de 2 m/m d'épaisseur, articulée sur le boîtier par un axe (4) de 5 m/m de diamètre. c) Un étrier en tôle d'acier emboutie (3), de 3,5 cm de longueur, de 2 cm de largeur, de 2 m > d'épaisseur, articulé sur la poignée par un axe (5) de préférence rivé. d) Deux maîtres cylindres en cuivre étiré de 10 m/m de diamètre intérieur et de 5 cm de longueur (8) (9), chacun avec fond comportant un orifice qui permet d'y fixer avec joint d'étanchéité, un axe fileté et percé (10) (11), de préférence en laiton. Dans ces deux cylindres circulent des pistons (12) et (13) concaves à chaque extrémité pour, d'une part permettre de centrer les branches de l'étrier qui les pousse et, d'autre part, recevroir une rondelle en caoutchouc, de 2,5 m/m d'épaisseur faisant office de coupelle. Le dispositif représenté par les dessins planche 2 - Fit. 3 et 4, comporte e) Deux cylindres récepteurs en cuivre étiré, de 12 m/m de diamètre intérieur, de 5 cm de longueur (14 et (15), avec chacun un fond (16) comportant un orifice qui permet d'y fixer aveo joint d'étanchéité, un axe fileté avec valve (17) permettant de remplir le cylindre en liquide, ou de recharger le circuit - en principe par aspiration comme une serin- gue - de 6 m/m de diamètre, muni d'un écrou de réglage (18) destiné à pousser l'une des mâchoires de frein (19). Dans chaque cylindre circule un piston avec coupelle (20) prolongé d'un axe fileté et percé (21), de 6 m/m de diamètre, muni d'un écrou de réglage (22) destiné à pousser la deuxième mâchoire de frein (23). L'alimentation du cylindre se fait par cet axe percé dont l'extrémi- té est filetée au pas de 4 x 70 pour qu'y vienne se visser lue. tuyau de matière plastique. f) Deux tuyaux de 2 m/m de diamètre intérieur en matière plastique semi rigide (24) et (25) "Rilsan T 11 Nobel Bozel" marque déposée, dont les extrémités sont formées, et filetées à chaud pour être vissées sur les axes équipant les maîtres cylindres et les cylindres récepteurs. La forme et le filetage sont réalisés grâce à un outil conçu à cet effet, de type fer à souder dont le bec, fileté au pas de 4 x 70 est convenablement chauffé. g) Des mâchoires de frein (19 et (23) , ici à commande verticale sur le côté, conçues de telle manière que le réglage, la pose et la dépose des cylindres récepteurs soient instantanés. L'orifice qui reçoit l'axe du piston est ouvert (26) pour en permettre le passage sans rien démonter. Fonctionnnement. La longueur de la poignée faisant levier et la position de l'axe de l'étrier par rapport à l'axe d'articulation de la poignée sont telles qu'une faible pression exercée par l'utilisateur sur celle-ci est démultipliée les deux branches de l'étrier poussent en même temps des deux pistons comprimant, dans les deux circuits, le liquide qui actionne les pistons des cylindres récepteurs et donc les machoirs de frein des roues avant et arriere. L'avantage du système consiste à commander, avec unie seule poignée, deux circuits indépendants, assurant ainsi la meilleure efficacité et la meilleure sécurité possibles. L'usage de l'étrier rend impossible le blocage de la roue avant sinon après celui de la roue arrière, le maître cylindre du circuit arrière étant plus éloigné de l'axe d'articulation de la poignée que celui du circuit avant. L'aaissement ducoût de la fabrication du frein hydraulique pour bicyclettes et véhicules légers décrit ici doit permettre de généraliser son montage en série, à 'la place des freins à câble. Le remplacement, sur les nombreuses bicyclettes en service, des commandes par câbles, par des circuits hydrauliques enfin fiables, devient tout à fait envisageable ; il devrait intéresser, en dehors des fabricants de cycles, les nombreux réparateurs. En Kit, il pourrait tenter un certain nombre d'utilisateurs. La simplification du circuit hydraulique pour frein permet d'envisager l'extension du procédé aux vélomoteurs et à d'autres domaines intéressés par les commandes à distance. Les commandes actuellement en câbles de frein à main, d'accélérateur et d'embrayage, meme la direction des véhicules automobiles peuvent etre remplacées par des commandes hydrauliques. I1 est souhaitable d'en équiper les voiturettes pour handicapés. Pratique, à la maison, pour commander, par exemple de son lit, l'arret et la remise en marche de la chaudière à gaz ou à fuel, etc Pour compléter le dispositif décrit précédemment, un feu "STOP", fixé sur le corps du cylindre récepteur arrière - alimenté par une pile est actionné par le mouvement de l'axe du piston dès que l'utilisateur. exerce une pression sur la poignée du frein REVENDICATIONS I) Dispositif de frein hydraulique adapté aux bicyclettes principalement en vue d'en généraliser l'usage. Dessins planches I et 2 Fig. I-2-3-4 caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (I) fixé sur le guidon, dans lequel sont logés deux maîtres cylindres(8) et (9), et sur lequel est articulee une poignée (2) munie d'un étrier (3) appuyant sur deux pistons (I2) et (I3) qui compriment un liquide dans deux circuits indépendants lorsque la poignée est actionnée par l'utilisateur. Deux tuyaux en matière plastique semi rigide (24) et (25) vissés sur les axes percés et filetés de sortie (IO) et (II) ,de préférence en laiton, conduisent le liquide comprimé de chacun des maîtres cylindres (8) et(9) a chacun des cylindres récepteurs (I4) et (I5), dont l'axe (21) du piston (20), percé pour l'alimentation du cylindre et fileté, muni d'un écrou de réglage (22), pousse alors l'une des mâchoires du frein (23), l'axe fileté (I7) muni d'un écrou de réglage (I8) et d'une valve, fixé sur le fond (I6) du cylindre poussant l'autre mâchoire (19). le maître cylindre du circuit arrière est plus éloigné de l'axe de la poignée que celui du circuit avant. Le remplissage du cylindre récepteur en liquide et la recharge du circuit s'effectuent grâce à la valve par simple aspiration comme une seringue. 2) Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une vessie en caoutchouc, insérée dans chacun des maîtres cylindres et cylindres récepteurs, est fixée et alimentée en liquide par un axe percé et fileté la serrant soit.sur le fond du cylindre, soit sur le corps du cylindre, soit sur l'extrémité du piston alors démuni de coupelle. 3) Dispositif selon les ou l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des axes percés et filetés de sortie des maîtres cylindres, de préférence en laiton, est formé en T dont une branche sert au remplissage du circuit en liquide, hermétiquement bouchée, éventuellement munie d'une valve. 4) Dispositif, selon les ou l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque cylindre récepteur est alimenté en liquide par un axe percé et fileté fixé sur le corps du cylindre. Si le cylindre n'a pas de fond il contient deux pistons ; l'axe de l'un d'eux est muni d'une valve. 5) Dispositif, selon les ou l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque cylindre récepteur est alimenté par l'axe percé et fileté fixé sur le fond de celui-ci. L'axe est muni d'un écrou de réglage destiné à pousser l'une des mâchoires du frein ; l'axe du piston est alors muni d'une valve. 6) Dispositif, selon les ou l'une quelqonque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les maîtres cylindres principalement, éventuellement les cylindres récepteurs et les pistons (sans ou avec axe) sont réalisés en matière plastique rigide ou matériau composite. 7) Dispositif, selon les ou l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités des pistons des maîtres cylindres sont concaves pour, d'un côté, permettre de centrer les bran ches de l'étrier et, de l'autre, recevoir et incurver une ou plusieurs rondelles en caoutchouc faisant office de coupelle. Chaque piston des cylindres récepteurs est également concave d'un côté pour recevoir et incurver une ou plusieurs rondelles en caoutchouc servant de coupelle, que les pistons soient en acier, en métal embouti, étiré, matricé, repoussé, ou en matière plastique. 8) Dispositif, selon les ou l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités des mâchoires de frein sont perpees pour laisser traverser les axes du cylindre et (ou) du (des) piston les écartant grâce aux écrous de réglage. Lorsque le cylin dre récepteur est alimenté par 1t3x9 fixé sur le fond ou par l'axe du piston, l'extrémité de la mâcho4oé-$ côté alimentation laisse un passage afin de permettre de dégager instantanément le cylindre sans intervenir sur le circuit. 9) Dispositif selon les ou l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités des tuyaux en matière plastique, conduisant le- liquide des maîtres cylindres aux cylindres récepteurs, sont formées et filetées par un fer chauffant dont le bec est constitué d'un axe d'acier ou autre métal chanfréné et fileté, muni d'une butée de réglage de profondeur. L'extrémité du tuyau peut être renforcée par une bague, métallique ou autre, éventuellement filetée. IO) Dispositif selon les ou l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un feu "5TOP" , alimenté par une pile et fixé sur le corps du cylindre récepteur arrière est actionné par le mouvement de l'axe du piston dès que l'utilisateur exerce une pression sur la poignée de frein