Brevet FR2740351A1 — publié le 19970430

DISPOSITIF DE FREINAGE POUR PATIN La présente invention conceme un organe de glisse tel que patin à roues du type comportant une chaussure dont la semelle est associée ou associable à une platine supérieure d'un châssis sur lequel sont disposées les roues de patinage. Ce type de patin est destiné à l'entraînement des patineurs sur glace hors patinoire, mais également à tous sportifs désireux d'entretenir ou de perfectionner sur un sol dur goudronné, cimenté, etc. les techniques utilisées dans des sports de glisse tels que le ski de piste, le ski de fond, le patin à glace, etc. C'est ainsi que la pratique de ce sport comprend une phase motrice ou propulsive en faisant diverger le patin vers l'extérieur et en prenant un appui latéral sur les roues ainsi inclinées, à la manière d'une prise de carre, puis une phase de glisse s'effectuant en repositionnant les roues perpendiculairement par rapport au sol. II s'est vite avéré indispensable de disposer d'un dispositif de freinage sur ce type de patin tant pour pouvoir répondre à des critères de sécurité que pour permettre de réaliser certaines figures de patinage artistique ou acrobatique. Un tel dispositif est connu par le brevet américain NO 5 299 815 décrivant un patin à roues en ligne ayant pour particularités d'avoir un frein dont le principe de fonctionnement consiste à mettre en oeuvre un organe de freinage dont la mise en action par contact avec le sol a pour effet de le faire passer d'une position de repos située au-dessus du plan inférieur des roues, à une position de freinage située en-dessous de ce plan. Ceci revient à dire que pendant le freinage les roues situées entre une roue d'extrémité, avant par exemple, et le frein situé dans ce cas a une extrémité arrière du châssis, sont en l'air entre ces deux extrémités. On comprend bien qu'une telle disposition des moyens de freinage par rapport aux autres éléments constitutifs du patin conduit à devoir lever encore plus la roue arrière, déjà en l'air, pour désactiver le frein pour qu'il revienne à une position de repos. Cela nécessite un effort supplémentaire et contradictoire de la part du patineur conduisant à sa destabilisation. De plus, un tel agencement a pour autre inconvénient de procurer un manque de progressivité dans l'action de freinage en produisant un effet de tout ou rien. En fait, si l'on veut freiner progressivement il est nécessaire de répéter plusieurs fois l'action de freinage. Cela donne un freinage par à-coup non confortable et destabilisateur. II existe également des dispositifs de freinage agissant sur une ou plusieurs roues soit par frottement d'un patin sur un tambour ou un disque ou même sur la bande de roulement. L'inconvénient de tels dispositifs est que l'on arrive rapidement au blocage de la roue et à une usure indésirable de celleci. Sont également connus des systèmes comportant une roulette de ralentissement, mais dans ce cas l'efficacité de freinage est réduite par le fait que le patineur ne peut pas obtenir plus de ralentissement en appuyant plus. On voit bien par là que les systèmes de freinage connus dans le domaine du patin à roulettes et notamment à roues en ligne présentent bon nombre d'inconvénients que la présente invention entend résoudre. Le but de la présente invention est donc de foumir un dispositif de freinage amélioré pour organe de lisse tel que patin à roues. A cet effet, I'invention conceme un dispositif de freinage pour organe de glisse tel qu'un patin à roues apte à être associé à une chaussure par l'intermédiaire d'une platine supérieure d'un châssis sur lequel sont disposées les roues de patinage, caractérisé en ce qu'il est constitué par un élément monté rotatif sur le châssis à proximité du sol et dont la surface périphérique exteme présente un contour en forme de came, rotative autour d'un axe d'articulation dudit châssis et agissant en cours de développement à l'encontre d'un organe de rappel élastique antagoniste, dès sa mise en contact avec le sol, toutes les génératrices de la rampe de ladite came ne passant jamais en-dessous du plan inférieur de roulement des roues au cours de l'opération de freinage.Le freinage s'effectue donc plus ou moins progressivement en fonction de l'inclinaison angulaire donné au patin par le patineur en levant plus ou moins son extrémité opposée à la came de freinage par prise permanente d'appui sur une roue adjacente à celleci, le retour de la came dans une position initiale d'hors service étant automatique dès la remise en contact sur le sol de toutes les roues du patin sous l'effet de l'organe de rappel élastique. En fait, I'invention fournit au patineur un freinage allant en s'amplifiant à partir d'un premier contact avec le sol sans pour autant que le mouvement lié au freinage ou l'effort nécessaire à celuici soit accentué par le patineur. On peut dire que le type de freinage qui a été recherché et obtenu par l'invention est un freinage assisté ou asservi. La présente invention conceme également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possbles. Cette description donnée à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue latérale d'un patin à roues en ligne muni d'un dispositif de freinage selon l'invention, et d'une chaussure associée, - les figures 2, 3 et 4 représentent des vues schématiques latérales, d'un châssis de patin selon la figure 1, respectivement en position de roulage, en position de début de freinage, en position de fin de freinage, - la figure 5 est une vue latérale à échelle agrandie d'une extrémité de châssis d'un patin muni d'un dispositif de freinage selon un premier mode de réalisation, - les figures 6 et 7 représentent des vues de dessus d'un dispositif de freinage selon la figure 5, respectivement en phase de repos et en phase de freinage, - la figure 8 est une vue latérale en coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 9, d'une extrémité de châssis d'un patin muni d'un dispositif de freinage selon un second mode de réalisation, - la figure 9 est une vue de dessus dun dispositif de freinage selon la figure 8, en phase de repos, - les figures 10 et 11 sont des vues schématiques latérales d'un châssis d'un patin selon une troisième variante de réalisation de son dispositif de freinage réversible représenté respectivement dans un sens et dans l'autre. Le patin à roues en ligne 1 désigné dans son ensemble et représenté sur la figure 1 comprend une chaussure 2 constituée d'une semelle exteme 3 destinée à être rendue solidaire de la platine supérieure 4 d'un châssis 5 sur lequel sont disposées les roues 6, semelle 3 à partir de laquelle s'étend une tige 7 recouvrant l'ensemble du pied et se prolongeant en direction de la cheville du patineur. La semelle 3 de la chaussure 2 est rendue solidaire du châssis 5 formant la platine supérieure horizontale 4 sur laquelle est fixée ladite semelle 3 par l'intermédiaire de moyens de fixation connus en soi, en l'occurrence des vis traversant la platine 4 pour se visser dans les bords latéraux de la semelle 3. Cette semelle 3 pourrait également être fixée par d'autres moyens tel que des rivets ou encore par des moyens de fixation détachables. Le châssis 5 comporte également une partie inférieure perpendiculaire à la platine 4 selon son axe longitudinal et par exemple constituée par deux ailes latérales verticales 10 parallèles entre elles et disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal. Les ailes latérales 10 se prolongent respectivement à leur partie supérieure par un retour perpendiculaire, chacun d'eux étant dirigé vers l'intérieur et constituant un plan définissant la platine horizontale 4. De cette manière les ailes latérales verticales 10 définissent globalement avec la platine 4 de la chaussure 2, un U renversé entre les ailes duquel sont disposées une pluralité de roues 6, par exemple au nombre de quatre, par l'intermédiaire des axes d'articulation transversaux 12 solidaires du châssis 4 pour constituer un train roulant. Selon l'invention, le patin 1 comporte un dispositif de freinage 20 constitué par un élément monté rotatif autour d'un axe d'articulation 22 à une extrémité 5~ du châssis 5 à proximité du sol S et dont la surface périphérique exteme est composé d'au moins une rampe courbe allant en croissant dans la direction de freinage et formant en fait une came, agissant en cours de rotation à l'encontre d'un organe de rappel élastique antagoniste 23, dès sa mise en contact avec le sol S, toutes les génératrices de la rampe 21 de ladite came 20 étant prévues de façon à ne jamais passer en-dessous du plan inférieur P de roulement des roues 6 au cours de l'opération de freinage. Celleçi s'effectue donc par rotation de la came, à l'encontre de l'organe élastique de rappel 23, la came développant au fur et à mesure de sa rotation une surface engageante de plus en plus avec le sol du fait de son profil de rampe courbe et amplifiant de ce fait l'effort de freinage exercé par le sportif. Le freinage s'effectue donc plus ou moins progressivement en fonction de l'inclinaison angulaire donné au patin 1 par le patineur, en levant plus ou moins son extrémité i opposée à la came de freinage 20 par prise permanente d'appui sur une roue 6 adjacente à celleci, le retour automatique de la came 20, dans une position initiale d'hors service s'effectuant dès la remise en contact sur le sol S de toutes les roues 6 du patin 1 sous l'action de l'organe de rappel élastique. Selon l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 à 9, la came de freinage 20 a un profil en forme d'une portion de spirale dont le centre est constitué par l'axe d'articulation 22 de sorte que la distance du contour périmétrique de cette came par rapport au centre de la spirale augmente depuis un point du contact initial avec le sol tel que montré en figure 3, jusqu'au point de la surface de contact en fin de freinage montrée à la figure 4, cette spirale constitue en fait la "rampeN courbe décrite précédemment. Dans un exemple de réalisation préféré, montré sur les figures 1 à 9, le profil en spirale de la came se termine par un plat 43 disposé en bout de course de la développante de ladite came 20, de manière à obtenir en fin de freinage une plus grande surface de freinage, constituée en fait par une pluralité de génératrices, et donc un effet de freinage plus important. Par ailleurs, la came rotative 20 comporte au moins à l'une des extrémités de sa développante une butée d'arrêt 24 ayant pour effet de la bloquer en rotation et assurer ainsi un freinage maximum, dès sa mise en contact avec une contre-butée fixée 25 du châssis 5, située sur sa trajectoire. L'organe de rappel élastique 23 de la came de freinage 20 est dans l'exemple représenté, constitué par un ressort en épingle formant une pluralité de spires enroulées autour de l'axe de rotation 22 et dont l'une de ses extrémités libres 23a est en appui sur une partie fixe du châssis 5 tandis que son autre extrémité libre 23b est en appui sur une partie de ladite came rotative 20, ledit ressort 23 étant sollicité en torsion jusqu'à ce que la came 20 vienne en butée sur la contre-butée 23 du châssis 5. L'énergie antagoniste du ressort 23 est déterminée en fonction du diamètre du fil, du nombre et du diamètre de ses spires et de sa matière, selon le déroulement plus ou moins rapide souhaité de la came 20, et donc du freinage en découlant. Le ressort 23 peut comporter un moyen de réglage permettant de le durcir plus ou moins en fonction de l'efficacité de freinage souhaitée. Comme le montrent particulièrement bien les figures 6 et 7, la came de freinage 20 est montée rotative sur un axe 22 disposé entre deux ailes parallèles 26, 27 du châssis 5 issues de sa platine supérieure 4 et entre lesquelles sont également disposées les roues 6,1'épaisseur de ladite came 20 étant constante et correspondant au jeu près, à l'écartement inteme des ailes 26, 27 du châssis 5 et se prolonge à sa partie d'extrémité arrière par une branche transversale 28 pour former une butée 25 en forme de T dont la largeur correspond sensiblement à l'écartement exteme desdites ailes 26, 27, afin de prendre appui sur leur chant 24 en fin de freinage. Le mode de réalisation représenté sur les figures 8 et 9, diffère du précédent essentiellement en ce que la came de freinage 20A est montée rotative sur un axe 22 disposé entre deux ailes 26, 27 du châssis 5 issues de sa platine supérieure 4 et entre lesquelles sont également disposées les roues 6, I'épaisseur de ladite came 20A étant variable et allant en augmentant entre une génératrice de début de freinage et une génératrice de fin de freinage, de manière à augmenter progressivement l'efficacité de celuici par augmentation progressive de la surface de freinage constituée par la rampe 21 de ladite came 20A jusqu'à sa mise en butée, indiquée en pointillés sur le dessin correspondant à une surface de freinage maximum constituée par un plat 43A s'étendant de part et d'autre des ailes 26, 27. En fait, la came de freinage 20A est dans ce cas constituée par un bloc enveloppant partiellement la partie arrière du châssis 5 qui la supporte, ledit bloc comportant une partie centrale 29 d'épaisseur constante apte à se loger entre les ailes 26, 27 du châssis 5 et des parties latérales 30 prolongeant la première transversalement et s'étendant de part et d'autre dudit châssis 5 en le recouvrant partiellement, des saignées 31, 32 étant pratiquées dans ce bloc au droit des ailes latérales 26, 27 du châssis 5 pour permettre leur logement dans une position de repos de la came 20A, le développement de celle-ci en cours de freinage s'effectuant jusqu'à mise en butée d'une zone plate et transversale 25 située à l'extrémité de la rampe 21 de la came 20A, dont la largeur est telle à pouvoir lui faire prendre appui sur le chant 24 des ailes 26, 27 du châssis 5 en phase finale de freinage. L'exemple de réalisation des figures 10 et 11, diffère des précédents en ce que la rampe excentrée de la came rotative 20B est constituée par deux portions de spirale S1-S2 pour réaliser une came double réversible, chacune des portions de spirale S1-S2 constituant une surface de freinage de caractéristiques différentes, sélectives par le patineur. Les surfaces de freinage de la came double 20B peuvent être obtenues à partir d'un même matériau, l'une d'elles constituant alors une surface de freinage de secours par réversibilité. Mais préférentiellement, les surfaces de freinage de la came double 20B sont réalisées dans deux matériaux différents, de manière à obtenir des caractéristiques de freinage différentes sélectives par le patineur en fonction de la position de la came. Les portions de spirales S1-S2 de la came double 20B peuvent être symétriques par rapport à son axe de rotation 22 sur le châssis 5. Selon l'exemple représenté sur les figures 10 et 11, les portions de spirale S1-S2 de la came double 20B sont asymétriques par rapport à son axe de rotation 22 sur le châssis 5 de manière à modifier par retoumement la distance G1-G2 par rapport au sol 5 de ladite came 20B au repos, selon qu'elle est dans une position ou dans une autre et permettre au patineur un choix de type de freinage en fonction de son style. Selon ce demier cas de figure, le déroulement de la came est limité en débattement rotatif par des butées 33 venant en contact de contre-butées 34 disposées sur une partie arrière du châssis 5 en phase finale de freinage. REVENDICATIONS 1- Dispositif de freinage d'un patin (1) à roues (6) comportant un châssis (5) sur lequel sont disposées les roues (6) de patinage, caractérisé en ce qu'il est constitué par un élément monté rotatif (20, 20A, 20B) sur le châssis (5) à proximité du sol (S) et dont la surface périphérique exteme est composé d'au moins une rampe croissante dans la direction de freinage et formant une came, rotative autour d'un axe d'articulation (22) dudit châssis (5) et agissant en cours de développement à l'encontre d'un organe de rappel élastique antagoniste (23), dès sa mise en contact avec le sol (S). 2- Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came a un profil en forme de spirale dont le centre est constitué par le centre de rotation (22) de la came. 3- Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rampe de la came rotative (20B) est constituée par deux portions de spirale (S1-S2) pour réaliser une came double réversible. 4- Dispositif de freinage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les surfaces de freinage de la came double (20B) sont obtenues à partir d'un même matériau. 5- Dispositif de freinage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les surfaces de freinage de la came double (20B) sont réalisées dans deux matériaux différents. 6- Dispositif de freinage selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les portions de spirale de la came double (20B) sont symétriques par rapport à son axe de rotation (22) sur le châssis (5). 7- Dispositif de freinage selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les portions de spirale (S1-S2) de la came double (20B) sont asymétriques par rapport à son axe de rotation (22) sur le châssis (5). 8- Dispositif de freinage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les portions de spirales constituant la came de freinage (20, 20A, 20B) simple ou double se prolongent par un plat (43, 43A) disposé en bout de course de la développante de la came, de manière à obtenir une plus grande surface de freinage. 9- Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la came rotative (20) comporte au moins à l'une des extrémités de sa développante une butée d'arrêt (24) apte à coopérer avec une contre-butée fixée (25) du châssis (5), située sur sa trajectoire. 10- Dispositif de freinage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'organe de rappel élastique (23) de la came de freinage (20, 20A, 20B) est un ressort en épingle enroulé autour de l'axe de rotation (22) et dont l'une de ses extrémités libres (23a) est en appui sur une partie fixe du châssis (5) tandis que son autre extrémité libre (23t) est en appui sur une partie de ladite came rotative (20). 11 - Dispositif de freinage selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'énergie antagoniste du ressort (23) est déterminée selon le déroulement plus ou moins rapide souhaité de la came (20, 20A, 20B). 12- Dispositif de freinage selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le ressort (23) comporte un moyen de réglage permettant de le durcir plus ou moins en fonction de l'efficacité de freinage souhaitée. 13- Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la came de freinage (20) est montée rotative sur un axe (22) disposé entre deux ailes parallèles (26, 27) du châssis (S) issues de sa platine supérieure (4) et entre lesquelles sont également disposées les roues (6),1'épaisseur de ladite came (20) étant constante et correspondant au jeu près, à l'écartement inteme des ailes (26, 27) du châssis (5) et se prolonge à sa partie d'extrémité arrière par une branche transversale (28) pour former une butée (25) en forme de "T" dont la largeur correspond sensiblement à l'écartement exteme desdites ailes (26, 27), afin d'y prendre appui sur leur chant (24) en fin de freinage. 14- Dispositif de freinage selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la came de freinage (20A) est montée rotative sur un axe (22) disposé entre deux ailes (26, 27) du châssis (5) issues de sa platine supérieure (4) et entre lesquelles sont également disposées les roues (6), I'épaisseur de ladite came (20A) étant variable et allant en augmentant entre une génératrice de début de freinage et une génératrice de fin de freinage, de manière à augmenter progressivement l'efficacité de celui-ci par augmentation progressive de la surface de freinage constituée par la rampe (21) de ladite came (20A) jusqu'à sa mise en butée correspondant à une surface de freinage maximum constituée par un plat (43A) s'étendant de part et d'autre des ailes (26, 27). 15- Dispositif de freinage selon la revendication 14, caractérisé en ce que la came de freinage (20A) est constituée par un bloc enveloppant partiellement la partie arrière du châssis (5) qui la supporte, ledit bloc comportant une partie centrale (29) d'épaisseur constante apte à se loger entre les ailes (26, 27) du châssis (5) et de parties latérales (29, 30) prolongeant la première transversalement et s'étendant de part et d'autre dudit châssis (5) en le recouvrant partiellement, des saignées (31, 32) étant pratiquées dans ce bloc au droit des ailes latérales (26, 27) du châssis (5) pour permettre leur logement dans une position de repos de la came (20A).