Brevet FR2597824A1 — publié le 19871030

La présente invention se rapporte à un perfectionnement à un dispositif de freinage pour une bicyclette, et plus particulièrement à un perfectionnement à un dispositif de freinage comprenant un levier de frein, des moyens formant freins, chacun ayant un ressort de frein et manoeuvréspar le levier, et un câble de commande pour transmettre le fonctionnement du levier aux organes de manoeuvre sur les moyens formant freins. Un dispositif conventionnel de freinage pour une 10 bicyclette comprenant un levier et des moyens formant freins ainsi manoeuvrés, comme cela est révélé dans la publication du modèle d'utilité au Japon NO 55-23 009, est pourvu, entre deux bras, par exemple sur un frein à mâchoire, d'un ressort qui restaure les bras de leur position de fonctionnement à leur position d'origine après libération du levier, le levier étant restauré de sa position de fonctionnement à sa position d'origine par le câble de commande qui relie les bras de frein et le levier. En bref, tous les dispositifs conventionnels de freinage ne sont pourvus que sur les moyens formant freins du ressort pour la restauration, afin de restaurer les organes d'actionnement, comme les bras et également le levier du frein. Le ressort pour la restauration du levier, en considération de la détérioration de l'efficacité de transmission du câble de commande après un long usage, a une force importante d'élasticité (usuellement de 39N) pour restaurer le levier de sa position d'actionnement à 30 sa position d'origine. Par conséquent, un ressort de frein ayant une force importante comme on l'a mentionné ci-dessus, est dur à faire fonctionner,même lorsque le câble de commande a une bonne efficacité de transmission AW, et par ailleurs, 35 devient de plus en plus dur avec la détérioration de l'efficacité > W. 2 2597824 La présente invention a pour objet un perfectionnement à un dispositif de freinage pour une bicyclette qui est pourvu, sur un levier de frein, d'un ressort de levier pour restaurer le levier de sa position de fonctionnement à sa position d'origine en rendant plus faible une force du ressort des moyens de freinage par rapport à l'exemple conventionnel, pour ainsi permettre une action de freinage d'un toucher léger avec une faible force pour tourner le levier. Le rapport de la force de restauration du levier lorsque le levier est libéré à la force de rotation du levier est ainsi plus important. Par conséquent, le levier est rapidement restauré à sa position d'origine tandis que sa force de rotation est réduite, ce qui permet d'obtenir suffisamment une sensation de modération de l'action 15 - de freinage. La présente invention établit une force du ressort de freinage à 39N comme cela est conventionnel dans un frein à machoire. Lorsque plusieurs personnes sont soumises à l'essai de sensation sur une force standard de rotation 20 du levier F1-de 16,7N, on a trouvé que toutes avaient une sensation de légèreté lorsque la force est plus faible que 8,8N sans sentir de différence par rapport à la valeur standard lorsque la force est supérieure à 8,8N. Dans le cas o la force F de rotation du levier est infé25 rieure à 8,8N, lorsque le rapport de la force de restaura.tion du levier F2 à la force de rotation du levier F, - c"est-à-dire le rapport de restauration- rotation du levier F2/F1 est plus faible, il n'y a pas de sensation de modération, avec pour résultat une mauvaise sensation au.30- freinage. La présente invention a été conçue afin de résoudre le problème ci-dessus. Dans un dispositif de freinage pour une bicyclette comprenant un levier, des moyens formant freins, chacun ayant un ressort et manoeuvrés par le levier, 135 et un câble de commande pour transmettre le fonctionnement du levier aux moyens formant freins, le perfectionnement réside dans le fait que le levier est pourvu d'un ressort 3 2597824 pour le restaurer de sa position de fonctionnement ou active à sa position d'origine. Lorsqu'une force de rotation du levier pour manoeuvrer le levier pour tirer le câble de commande est représentée par F1 et qu'une force de restauration du levier pour restaurer le levier par le ressort du levier et le ressort du frein est représentée par F2, la force K1 du ressort du frein et la force K2 du ressort du levier sont établies de manière que la valeur de F1 soit de 8,8N ou moins et que celle de F2 soit 10 de 0,89N ou plus à un rapport de F2/F1 de 40% ou plus. En conséquence, le dispositif de freinage de la présente invention exerce son action de freinage par une force de rotation du levier de 8,8N ou moins, permettant ainsi l'action de freinage en un toucher léger et une 15 réduction du temps jusqu'à ce que les sabots-de frein contactent un organe freiné tel qu'une jante de roue. De môme, le levier du frein, lorsqu'il est libéré, peut être restauré exactement à sa position d'origine avec une bonne sensation de modération. En général, le rapport du levier du frein, c'està-dire le rapport a/b de la longueur a entre le point utile de la force de fonctionnement du levier et le centre de son mouvement pivotant à une longueur b entre ledit centre et le point de retenue du levier, est usuellement 25 de 4,5 et l'efficacité de fonctionnement ÀLA du ressort du frein est de 80%. Dans ces conditions, lorsque l'efficacité de fonctionnement AB du ressort du levier est de %, il est préférable d'établir la force K1 du ressort du frein à 10,8N ou moins et la force K2 du ressort du 30 levier sur la base de la force établie K1 du ressort de manière que la force de rotation du levier F1 soit d'environ 8,8N ou moinsec que la force derestauration du levier F2 soit d'environ 0,89N ou plus lorsque l'efficacité de transmission. W du câble de commande est de 35%. 35 L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description 4 2597824 explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une illustration d'un mode de réalisation d'un dispositif de freinage selon l'invention; - la figure 2 est un graphique montrant la relation entre la force d'un ressort de frein K1 sur l'axe des abscisses et celle d'un ressort de levier K2 10 sur l'axe des ordonnées; - la figure 3 est un graphique montrant les données d'essai pour une sensation de modération; la figure 4 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'un levier de frein; et - la figure 5 est une vue en perspective éclatée d'une partie d'un moyen de retenue. En se référant à la figure 1, un organe formant patte 3 est fixé à une section de tige courbée h d'un guidon surbaissé H de la bicyclette par une bande 1 et un 20 organe de serrage 2 qui lui est vissé de manière très serrée, un levier de frein 4 ayant une base 41 et une portion active ou de manoeuvre 42 est supporté pivotant par sa base 41 sur l'organe formant patte 3 par l'intermédiaire d'un arbre 5 du levier et un frein à mâchoire du type à traction latérale 10 est utilisé comme moyen de freinage. L'organe formant patte 3 est de section rectangulaire et a une cavité 3a dans laquelle est prévue une paroi intermédiaire 3b. L'organe de serrage 2 peut être supporté, en étant inséré, sur la paroi intermédiaire 3b, un câble de commande 20 reliant le levier de frein et le moyen de freinage 10 est inséré à travers la paroi 3b et une pièce extrême 6 d'une gaine externe 21 guidant le câble de commande 20 lui est fixée. L'organe formant patte 3 est fixé au guidon H en vissant l'organe de serrage 2 au moyen d'un écrou 7 qui est couplé à la bande 1. 2597824 Le levier 4 est supporté pivotant par sa base 41 par l'intermédiaire de l'arbre 5 sur une paroi de support 3c qui fait saillie vers le haut de la paroi intermédiaire 3b de l'organe formant patte 1, la base 41 ayant à l'avant un moyen de retenue 43 d'une pièce extrême 22 du câble de commande 20. De plus, le moyen de retenue 43 est cylindrique sans fente afin d'empêcher la pièce extrême 22 de s'échapper, même lorsque l'efficacité de transmission du câble baisse 10 pour ne restaurer le levier de freinage 4 que par un ressort 8 que l'on décrira ci-dessous. Le levier 4 est soumis à une force de manoeuvre dans la direction de la flèche X par une portion de manoeuvre 42 serrée par un cycliste. Le rapport de a/b 15 pour le levier, de sa longueur a entre le point utile p et l'axe de la tige 5 à la longueur b entre son axe et le centre longitudinal du moyen de retenue 43 pour recevoir la pièce extrême 22 est de manière souhaitable de préférence égal à A,5. Le rapport a/b peut être établi comme on le souhaite, mais il est de préférence de 4,5, pouvant être compris entre 3,0 et 5,0. Entre le levier 4 et l'organe formant patte 3 est prévu un ressort 8 pour restaurer le levier 4 de sa 25 position de manoeuvre à sa position d'origine. Le ressort 8 du levier est en aboutement, par une extrrémité, contre la surface interne de la portion de manoeuvre 42 du levier 4, il est retenu par son autre extrémité à la paroi de support 3c sur l'organe formant patte 3 et il 30 est enroulé en une portion intermédiaire. Par ailleurs, sur le frein à mâchoire 10 du type à traction latérale, deux bras 11 et 12 en tant qu'organes de manoeuvre sont supportés pivotants sur un pivot 13, des sabots 14 et 15, chacun ayant une surface de freinage 35 faisant face à une jante de roue R de la bicyclette sont maintenus par les bras 11 et 12, un support 16 du câble de 6 2597824 commande 20 est prévu sur l'un des bras 11 et 12, un organe de réception 17 de la gaine externe 21 est prévu sur l'autre et entre le pivot 13 et les bras respectifs 11 et 12 est prévu un ressort 18 du frein pour restaurer:5 chaque bras 11 ou 12 de sa position de manoeuvre à sa position d'origine. De plus, sur la figure 1, le chiffre de référence 9 désigne un couvercle de la patte et 19 désigne des butées pour le ressort 18. Le dispositif de freinage selon l'invention, o sont prévus le ressort du levier 8 et le ressort du frein 18 comme on l'a mentionné ci-dessus, et dont les forces K1 et K2 sont établies,fonctionne comme suit: Lorsqu'une force de rotation du levier pour 15 tourner le levier 4 du frein pour tirer le câble de commande 20 est représentée par F1 et qu'une force de restauration du levier pour le restaurer par le ressort du levier 8 et le ressort du frein 18 est représentée par F2, les forces de ressort K1 et K2 sont établies de manière que 20 la valeur de F1 soit égale à 8,8N ou moins et celle de F2 soit de 0,89N ou plus pour un rapport de restaurationrotation du levier de frein F2/F1 de 40% ou plus. La raison de l'ajustement de la force de rotation du levier F1 à 8,8N ou moins réside dans le fait que le 25 frein à mâchoire usuel o est incorporé un ressort de frein d'une force de 39N a été soumis à un test sensoriel par un certain nombre de personnes sur la base de la force de rotation du levier pour manoeuvrer le levier de frein. Par suite, toutes les personnes ont senti que la rotation 30 du levier était légère avec une valeur de F1 inférieure b' 8,8N et n'était pas si différente de la valeur standard pour une force supérieure à 8,8N. De même, la raison de l'établissement de la force F2 de restauration du levier à 0,89N ou plus réside dans le fait que lorsque la valeur 35 de F2 est inférieure à 0,89N, le levier 4 du frein retourne lentement ce qui donne une sensation d'inquiétude au cycliste lors de l'action de freinage. ;. (. 7 2597824 La raison de l'établissement de F2/F1 à 40% ou plus réside dans le fait que, comme le montre la figure 3, les professionnels, comme les coureurs amateurs I (projecteurs pour la bicyclette), très intéressés par la bicyclette, 5 les employés généraux Il et vendeuses III sont subdivisés en trois groupes, chacun de 10 personnes et la moyenne de la sensation de modération par les groupes respectifs a été faite avec pour résultat que la plupart d'entre eux ont senti, au rapport F2/F1 de 40 à 45%, que le levier 4 était 10 restauré à sa position d'origine avec une bonne sensation de modération et la majorité d'entre eux avaient une mauvaise sensation de modération pour un rapport de F2/F de 40% ou moins. De plus, la force F1 de rotation du levier est 15 donnée par l'équation qui suit: ( K1 / jA / W) + ( K2/-) F 1= R (1) F 1 = et la force F2 de restauration du levier a est donnée par l'équation qui suit: K1. AA * W + K2 AB (2) F2 = _ R o A est une efficacité de fonctionnement du ressort 18 du frein, > B est celle du ressort 8 du levier, A W est l'efficacité de transmission du câble de commande 2, et R est le rapport a/b du levier du frein 4. Pour établir les forces K1 et K2 du ressort 18 du frein et du ressort 8 du levier, le rapport R, l'efficacité de fonctionnement XA du ressort du frein et l'efficacité de fonctionnement A B du ressort du levier sont établis sur la base de la valeur de conception standard. Plus concrètement, le rapport du levier est établi à 4,5, l'efficacité de fonctionnement du ressort du frein ?A est établie à 80%, l'efficacité de fonctionnement du ressort du levier XB est établie à 85% et l'efficacité de transmission >W du câble de commande 20 est établie à 65% comme cela est habituel. Dans ces conditions, lorsque la force F1 de rotation du levier est établie à 8,8N ou moins, les forces K1 et K2 du ressort 18 et du ressort 8 sont données par l'équation (1) dans lO l'expression suivante: K2 les forces K1 et K2 étant établies sur la base du système de coordonnées dansl'étendue d'une ligne A s'étendant vers la droite et vers le bas. Lorsque la force de restauration du levier est établie à 0,89N ou plus dans la condition ci-dessus, les forces K1 et K2 sont données par l'équation (2) dans l'expression suivante: K2 >/-16,3059K1 + 4,78, les deux forces K1 et K2 étant établies sur la base du système de coordonnées dans une étendue placée entre la ligne A s'étendant vers le bas et vers la droite et une ligne 8 s'étendant vers le bas et vers la droite sur la figure-2. Lorsque l'efficacité de restauration - rotation du levier F2/F1 dans la condition ci-dessus est établie à 40% ou plus, il résulte des équations (1) et (2), K2 es 0,2185K1 les deux forces K1 et K2 sont établies sur la base du système de coordonnées dans une gamme entourée des trois côtés par la ligne C allant vers la droite et vers le haut et les deux lignes A et B ci-dessus mentionnées sur la figure 2. Ainsi, les forces K1 et K2 sont établies à une -35 valeur souhaitable et dans la zone hachurée entourée par les lignes A, B et C sur la figure 2. Par ailleurs, lorsque la force K1 est établie à. 9 2597824 à 7,8N et la force K2 à 5,9N, la force de rotation du levier F1 est de 4, 89N et la force de restauration du levier F2 est de 2,02N, l'action de freinage en un toucher léger est alors possible et une bonne sensation de modération de l'action de freinage peut être obtenue. Lorsque la valeur de K est établie à 6,89N et celle de K2 à 7,8N, que F1 est de 4,90N et F2 de 2,27N, l'action de freinage en un toucher léger et avec une bonne sensation de modération peut s'exercer. Il est préférable que,dans la condition ci-dessus, le rapport R=a/b du levier 4 soit établi à 4,5, l'efficacité de fonctionnement du ressort XA à 80% et l'efficacité du ressort du levier X B à 85%, F1 étant d'environ 8,8N ou moins et F2 d'environ 0,89N ou plus lorsque l'efficacité de transmission du câble de commande ? W est de 35%. Dans ce cas, la force K1 est établie à 10,8N ou moins et la force K2 est établie sur la base de la force K1 qui a été établie. Dans une telle construction, la raison de l'établissement de l'efficacité de transmission - W du câble de commande 20 à 35% est la sécurité, parce que l'efficacité de transmission peut diminuer après un long usage. Par conséquent, il n'est pas nécessaire d'établir la condition ci-dessus lorsqu'un câble de commande de 25 haute qualité est utilisé, permettant de maintenir son efficacité de transmission pratiquement sans détérioration. De plus, dans la présente invention, le ressort 18 du frein peut avoir une force minimale K1 afin de déplacer les sabots au loin de la jante R de la roue lorsque le 30 levier 4 est libéré. 10 Dans ce cas, la force minimale K1 du ressort permet d'avoir un ressort 8 du levier d'une force relativement importante K2. Le câble de commande 20 dans le levier 4 du frein de la figure 1 est introduit dans la portion inférieure de l'organe formant patte 3 et s'étend vers le moyen de freinage 10 à travers le guidon H. Alternativement, le cible 20 peut être inséré à travers la paroi avant de l'organe formant patte 3 et être fixé au levier 4 et la pièce extrême 6 de la gaine externe 21 peut être maintenue à la paroi avant. Dans ce cas, sur la base 41 du levier 4 pivote un moyen de retenue 43 pour retenir la pièce extrême 22 du câble 20. Le moyen de retenue 43, comme celui montré à la figure 1, est construit pour empêcher la pièce extrême 22 de s'échapper du moyen de retenue 43 même lorsque le levier 4 retourne seul par la force du ressort 8. Le moyen de retenue 43 du mode de réalisation de la figure 4 est en forme de U comme le montre la figure 5 et il a une pièce de connexion 43a qui est pourvue d'un perçage d'insertion 43b de la pièce extrême 22 et d'une fente d'insertion 43c du câble de commande 20. Un capuchon de blocage 44 ayant un perçage d'insertion 44a pour la pièce extrême 22, une 25 fente d'insertion 44b pour le câble 20 et une portion de restriction 44c formée sur le parcours de la fente 44b, est formé et fixé au moyen de retenue 43, pour ainsi empêcher le câble 20 de s'en échapper. Dans le mode de réalisation ci-dessus, le frein 30 à mâchoires 10 du type à traction latérale est utilisé, mais un frein à mâchoires du type à traction centrale, un frein sur jante, un frein cantilever, un frein à tambour ou un frein sur le moyeu comme un frein à main peut être disponible, quel que soit le type, s'il a un organe d'actionnement et exerce l'action de freinage par manoeuvre du levier 4 par l'intermédiaire du câble de commande 20. il 2597824 Alternativement, un levier de frein 4 peut être appliqué à un guidon plat ou à un guidon relevé autre que le guidon surbaissé et tout type de levier 4 est utilisable. Comme on peut le voir par ce qui précède, le dispositif perfectionné de freinage de l'invention construit à la façon ci-dessus peut exercer son action de freinage en un-toucher léger et avec une bonne sensation de modération et permet également de réduire le temps jusqu'à ce que les sabots de frein du moyen de freinage 10 contactent l'organe freiné, par exemple la jante de la roue, en comparaison avec un dispositif conventionnel de freinage pourvu d'un ressort de frein d'une force importante afin de restaurer également le levier du frein. REVENDICATI ONS 20 30 35 1.- Dispositif de freinage pour une bicyclette du type comprenant un levier de frein, des freins ayant chacun un ressort et un câble de commande pour transmettre le fonctionnement du levier auxdits freins, caractérisé en ce que ledit levier (4) est pourvu d'un ressort (8) du levier pour le restaurer à sa position d'origine à partir d'une position de manoeuvre o ledit levier est manoeuvré pour actionner lesdits freins, de manière que, lorsqu'une force de rotation du levier lorsque ledit levier de frein est manoeuvré pour tirer ledit câble de commande (20) est représentée par F1 et qu'une force de restauration du levier lorsque ledit levier du frein est restauré par ledit ressort du frein et le ressort du levier est représentée par F2, la force K1 du ressort du frein et la force K2 du ressort du levier soient établies de manière que ladite force de rotation du levier F1 pour le levier du frein soit de 8,8N ou moins et que ladite force de restauration du levier F2 soit de 0,89N ou plus lorsque le rapport de restauration-ratation du levier F2/F1 pour le levier est de 40% ou plus. 2.- Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport a/b de la longueur a entre le point utile d'une force de manoeuvre du levier (4) du frein et le centre du mouvement pivotant dudit levier à la longueur b entre ledit centre du mouvement pivotant et le point de retenue o le câble de commande (20) est retenu sur ledit levier du frein est établi à 4,5 de manière que dans la condition o l'efficacité de fonctionnement dudit ressort du levier est établie à 85%, la force K1 du ressort du frein soit établie à 10,8N ou moins lorsque l'efficacité de transmission dudit câble de commande est de 35%. 3.- Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le câble de commande est pourvu, a 13 2597824 l'une de ses extrémités longitudinales, d'une pièce extrême (22) pour être retenu sur le levier du frein, ledit levier étant pourvu d'un moyen (43) de retenue de ladite pièce extrême, ledit moyen de retenue étant pourvu 5 d'un organe de blocage pour empêcher ladite pièce extrême de s'échapper dudit moyen de retenue.