Brevet FR2713841A1 — publié le 19950616

DISPOSITIF MAGNETIOUE DE FREINAGE REGLABLE La présente invention concerne un dispositif de freinage réglable et, plus particulièrement, un dispositif magnétique de freinage réglable pour faciliter l'application d'efforts variables sur un équipement sportif ou autre. Ce dispositif de freinage est caractérisé par une configuration compacte, une performance stable et une excellente durabilité. Le dispositif de freinage utilisé dans un équipement sportif peut être en général rangé dans les catégories suivantes: 1) le type à friction, 2) le vérin hydraulique, 3) le frein à vent et 4) le type électromécanique. Dans le premier type, à friction, l'inconvénient est une usure facile et des efforts instables. Pour ce qui est du vérin hydraulique, on trouve souvent des fuites, du bruit et une performance de freinage médiocre en particulier quand la température du liquide est élevée. Pour ce qui est du type à vent, sa taille est très importante et il n'est pas facile à régler. D'autre part, il a une apparence très médiocre. Quand au dernier, l'électromécanique, son coût est important et sa construction complexe. Il est bien connu que lorsqu'un conducteur électrique est placé dans un flux magnétique variable, une boucle fermée locale à l'intérieur du conducteur va créer une force contre-électromotrice. De ce fait, un courant local est produit. Ce courant est appelé courant de Foucault. Selon la loi de Lenz, la direction du champ magnétique établi par ce courant de Foucault est opposée au flux magnétique de départ. D'après l'équation de Maxwell, on comprend que le couple est proportionnel au carré de la densité de flux magnétique qui passe dans l'entrefer. Un objet de l'invention est de faire varier la densité de flux magnétique traversant l'entrefer pour régler le couple qui peut être appliqué sur un dispositif de freinage pour équipement sportif. Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif magnétique de freinage réglable que l'on peut utiliser pour remplacer les dispositifs de freinage de l'art antérieur. On obtient un dispositif de freinage de configuration compacte, performance stable et durabilité excellente. Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif magnétique de freinage réglable dans lequel la valeur de freinage peut être définie au préalable et le dispositif de freinage peut commander la superficie de couplage entre l'aimant et la bague conductrice magnétique pour régler la résistance de freinage en continu. Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif magnétique de freinage réglable qui a une configuration compacte pour augmenter l'espace intérieur d'un équipement sportif et étendre l'utilisation de ce dernier. Les objets et autres avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement en liaison avec un mode préféré de réalisation et les dessins annexés de celui-ci, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif magnétique de freinage réglable réalisé selon l'invention; les figures 2 (A, B, C, D) sont des vues en perspectives éclatées d'un dispositif magnétique de freinage réglable réalisé selon l'invention; la figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif magnétique de freinage réglable réalisé selon l'invention; la figure 4 est un autre mode de réalisation possible d'un dispositif magnétique de freinage réglable réalisé selon l'invention; la figure 5 est une vue en perspective d'un équipement sportif auquel est incorporé un dispositif magnétique de freinage réglable réalisé selon l'invention. Si l'on se réfère aux figures 1, 2 et 3, le dispositif magnétique de freinage réglable comprend un boîtier rotatif 1; un volant a relié à une courroie b est intégré à la paroi extérieure du boîtier rotatif 1 et un palier 11 est placé dans le volant a. Une bague 2 en conducteur magnétique est placée à la périphérie intérieure du boîtier rotatif 1. Un arbre 3 est placé dans le palier 11 du volant a, l'arbre 3 présentant une partie 31 formant vis sans fin en sa partie médiane. Un dispositif de positionnement 4 qui comprend une tige de support 41, une plaque de guidage intérieure 42 et une plaque de guidage extérieure 43 est présent et est relié à l'arbre 3 au moyen d'un trou 44. Un boîtier coulissant 5 avec un palier lubrifié 51 est reçu de façon coulissante par la tige de support 41 et un aimant permanent 50 est placé sur le côté intérieur du boîtier coulissant 5. Un dispositif d'entraînement 6 qui est placé & l'intérieur du boîtier coulissant 5 comprend un moteur d'entraînement 61 soutenu par un support 60, un pignon 611 placé au niveau de l'arbre de sortie du moteur 61, une paire de barres 62, 62' qui traversent le support 60; les barres 62, 62' sont reliées via une paire de roues dentées 621, 621' respectivement placées sur les barres 62, 62'; la roue dentée 621 engrène avec le pignon 611 qui l'entraîne et, de ce fait, les barres 62 et 62' sont mises en rotation en sens inverse; la partie médiane des barres 62, 62' est pourvue de vis sans fin 622, 622' qui engrènent avec la partie 31 formant vis sans fin de l'arbre 3, comme on le voit clairement d'après les figures 2C et 2D. Un décodeur 63 est placé sur un côté du dispositif d'entraînement 6; une plaque souple 631 est placée sur un côté du décodeur 63 et est entraînée par la vis sans fin 62'; du fait du contact de la plaque souple 631 avec le circuit du décodeur 63, la position de rotation de la vis sans fin 62' peut être reliée au panneau de commande A (comme représenté à la figure 5) au moyen d'une douille 632. Quand on assemble les éléments décrits ci-dessus, on obtient une configuration compacte de l'équipement sportif pour des efforts variables. Le fonctionnement de ce dispositif de freinage conforme à l'invention va être décrit en détail ci-dessous. Quand l'utilisateur entre une valeur d'effort souhaitée dans l'équipement sportif par l'intermédiaire du panneau de commande A, le moteur 61 entraîne les barres 62 et 62' en rotation dans le sens horaire et dans le sens anti-horaire. Comme le support 60 en forme de U est monté sur le boîtier coulissant 5, le boîtier coulissant 5 monte sur la tige de support 41 lorsque les barres 62 et 62' tournent. Avec cette disposition, la superficie utile de couplage entre l'aimant permanent 50 et la bague 2 en conducteur magnétique varie en conséquence. Le couple de freinage du bottier coulissant 5 diminue quand la superficie utile de couplage de la bague 2 en conducteur magnétique diminue; au contraire, le couple de freinage du bottier rotatif augmente quand la superficie utile de couplage de la bague 2 en conducteur magnétique augmente. Par conséquent, l'entraînement du bottier rotatif 1 augmente et donc la force appliquée par la courroie b augmente aussi. De ce fait, le mouvement de l'aimant permanent 50 et l'entraînement (effort) du bottier rotatif peuvent être réglés à des valeurs variables. D'autre part, la figure 4 montre un autre mode de réalisation possible. Dans ce second mode de réalisation, un dispositif d'entraînement 7 placé sur un côté du bottier coulissant 5 est utilisé pour entraîner un manchon 52 du bottier coulissant 5. Le manchon 52 est déplaçable le long de l'arbre 3. Le dispositif d'entraînement 7 comprend: - un manchon fixe 71 qui est fixé à l'arbre 3; un ressort 711 est placé sur le côté intérieur du manchon fixe et un support 72 est placé sous le ressort 711 en présentant une tige de guidage 721 pour le déplacement du bottier coulissant 5; - un moteur 73 avec un arbre de sortie 731 est placé sur un côté du support 72; quand le moteur 73 tourne, une plaque souple 74 du décodeur qui est placé sur un côté du support 72 se déplace; - un élément formant courroie 75 est fixé à l'arbre de sortie 731 en une extrémité et au bottier coulissant 5 en l'autre extrémité. Quand on assemble les éléments décrits ci-dessus, on construit un dispositif d'entraînement. Le bottier coulissant 5 est poussé par le ressort 711 placé à l'intérieur du manchon fixe 71. Avec cette disposition, le manchon 52 se déplace vers l'intérieur le long de l'arbre 3. Quand le moteur 73 est actionné, l'élément formant courroie 75 est enroulé pour établir une tension qui va tirer sur le boîtier coulissant 5. De ce fait, le boîtier coulissant 5 monte le long de l'arbre 3 et de la tige de guidage 721 au moyen du manchon 52. En réglant la superficie utile de couplage entre l'aimant permanent 50 et la bague 2 en conducteur magnétique, on fait varier et on commande le couple de freinage du boîtier rotatif 1. De ce fait, un dispositif d'entraînement est fourni pour régler la superficie utile de couplage entre l'aimant permanent 50 et la bague 2 en conducteur magnétique, le freinage pouvant être facilement commandé. Puisque le dispositif de freinage a une taille compacte il peut être facilement utilisé pour différents équipements sportifs. Au moyen du panneau de commande A, l'effort sportif peut être facilement défini et la performance du dispositif sportif peut être facilement atteinte. Bien que la présente invention ait été décrite en liaison avec des modes préférés de réalisation, de nombreuses autres variantes et modifications apparaîtront à l'homme du métier sans quitter le champ d'application de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif magnétique de freinage réglable, caractérisé en ce qu'il comprend: - un boîtier rotatif (1) avec un volant (a), qui est relié à une courroie (b), intégré à la paroi extérieure du boîtier rotatif, un palier (11) étant placé à l'intérieur du volant, - une bague (2) en conducteur magnétique, placée à la périphérie intérieure du boîtier rotatif, - un élément formant arbre (3) placé à l'intérieur du palier du volant, l'élément formant arbre ayant une partie (31) formant vis sans fin en sa partie médiane, - un dispositif de positionnement (4) qui comprend une tige de support (41), une plaque de guidage intérieure (42) et une plaque de guidage extérieure (43) étant présent et relié à l'élément formant arbre au moyen d'un trou (44), - un boîtier coulissant (5) avec un palier lubrifié (51) étant reçu de façon coulissante par la tige de support, un aimant permanent (50) étant placé au niveau de la partie formant bague intérieure du boîtier coulissant, - un dispositif d'entraînement (6) qui est placé à l'intérieur du boîtier coulissant étant présent, ledit dispositif d'entraînement comprenant un moteur d'entraînement (61) soutenu par un support (60), un pignon (611) placé au niveau de l'arbre de sortie du moteur, une paire de barres (62, 62') qui traversent le support, les barres étant reliées via une paire de roues dentées (621, 621') disposées respectivement au niveau des barres, la roue dentée (621) étant engrenée avec le pignon (611) qui l'entraîne et, par conséquent, les barres (62, 62') sont mises en rotation en sens inverse, la partie médiane des barres étant pourvue de vis sans fin (622, 622') qui engrènent avec la partie (31) formant vis sans fin de l'arbre (3), et - un décodeur (63) placé sur un côté du dispositif d'entraînement, une plaque souple (631) étant placée sur un côté du décodeur et étant entraînée par la vis sans fin (62') et grâce au contact de la plaque souple avec le circuit de décodeur, la position de rotation de la vis sans fin pouvant être reliée au panneau de commande (A) au moyen d'une douille (632). 2. Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif d'entraînement peut être placé sur l'autre côté du boîtier coulissant pour entraîner le manchon du boîtier coulissant le long de l'arbre afin de régler la superficie utile de couplage entre l'aimant permanent et la bague en conducteur magnétique. 3. Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif d'entraînement comprend: - un manchon fixe (71) qui est fixé à l'arbre, un élément formant ressort (711) étant placé sur le côté intérieur du manchon fixe, un support (72) étant placé sous l'élément formant ressort avec une tige de guidage (721) pour déplacer le boîtier coulissant, - un moteur (73) avec un arbre de sortie étant placé sur un côté du support, une plaque souple (74) du décodeur qui est placée sur un côté du support étant déplacée lorsque le moteur tourne, et - un élément formant courroie (75) étant fixé à l'arbre de sortie en une extrémité et au bottier coulissant en l'autre extrémité.