Brevet FR2753106A1 — publié le 19980313

PATIN A ROULETTES EN LIGNE EQUIPE D'UN FREIN L'invention a pour objet un patin à roulettes en ligne comprenant un châssis sur lequel sont montés, d'une o part, au moins trois roulettes et, d'autre part, une chaussure dont la tige est capable de basculer vers l'arrière relativement au châssis, et un frein constitué d'un sabot agissant sur les deux roulettes arrières et relié mécaniquement à la tige de la chaussure par des moyens d'actionnement à multiplicateur de force, de telle manière que le freinage est assuré par le basculement de la tige vers l'arrière. Un tel patin est connu de la demande de brevet EP 0 656 220. Selon un premier mode d'exécution de ce patin connu, le sabot de freinage est actionné par un système de leviers. Selon un autre mode d'exécution, le sabot de frein est monté à l'extrémité d'une paire de barres reliées directement à la tige de la chaussure. Dans tous les cas, le frein constitue un ensemble volumineux et encombrant. Le freinage sur les roulettes n'est en outre qu'un freinage auxiliaire, le freinage principal se faisant par le frottement d'un sabot sur le sol. Du brevet US 5,437,466 on connaît par ailleurs un patin équipé d'un sabot de frein agissant également sur les deux roulettes arrières d'un patin et actionné par un levier articulé sur le châssis du patin et agissant en multiplicateur de force. Ce levier fait largement saillie à l'arrière du patin. L'invention a pour but de réaliser un frein aussi compact que possible et de commande aisée. Le patin à roulettes selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens d'actionnement du sabot de frein sont constitués, d'une part, d'une came montée rotativement dans le châssis et à l'intérieur du sabot, dans un logement assurant une liaison cinématique permanente et continue entre le sabot et la came et, d'autre part, d'une liaison mécanique rigide sur au moins un partie de la course de la tige de la chaussure, entre la came et la tige de la chaussure. La disposition de la came, qui constitue un excellent multiplicateur de force à l'intérieur du sabot de frein permet de réaliser un frein très compact. Le montage du frein dans un châssis peut se faire simplement au moyen de l'axe de la came. Selon un mode d'exécution de l'invention, la came est munie d'un bras relié à la tige de la chaussure par un fil d'acier du type corde à piano capable de travailler en poussée pour assurer le freinage. Le défreinage peut être assuré par un ressort de rappel ou par la corde à piano, selon qu'on désire ou non disposer d'une course libre de la tige de la chaussure avant l'actionnement du frein. Dans ce cas, la corde à piano peut traverser un guidage solidaire de la tige de la chaussure, la corde à piano étant munie d'une butée en-dessous de ce guidage, de telle manière que le frein n'est actionné qu a partir du moment où le guidage vient entraîner cette butée. Selon un autre mode d'exécution, la liaison entre la came du frein et la tige de la chaussure est constituée d'un ressort à spire non jointives et guidé permettant également de disposer d'une course à vide de la tige avant compression totale du ressort qui agit ensuite comme la corde à piano. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques modes d'exécution de l'invention. La figure 1 est une vue générale d'un patin selon un premier mode d'exécution de l'invention. La figure 2 est une vue de détail représentant le sabot de frein en position défreinée. La figure 3 est une vue de dessus du sabot représenté à la figure 2. La figure 4 représente le même sabot en position freinée. La figure 5 est une vue partielle d'un patin selon un deuxième mode d'exécution. La figure 6 est une vue partielle et en coupe partielle d'un patin selon un troisième mode d'exécution. La figure 7 représente un quatrième mode d'exécution, à rattrapage d'usure, en coupe selon VII-VII de la figure 8. La figure 8 est une vue en coupe selon VIII-VIII de la figure 7. La figure 9 représente un frein à main destiné au quatrième mode d'exécution. Le patin représenté à la figure 1 est constitué d'un châssis 1 de forme usuelle, c'est-à-dire présentant un profil général en U entre les ailes duquel sont montées quatre roulettes 2, 3, 4, 5 en ligne. Le châssis 1 présente une plate-forme avant 6 et une plate-forme arrière 7 sur lesquelles est fixée une chaussure 8 dont la tige est munie d'un collier 9 articulé sur la chaussure autour d'un axe 10 et muni d'une boucle de fermeture et de serrage 11. Ce type de chaussure est bien connu en soi. Ce patin est muni d'un frein représenté aux figures 2 et 3. Ce frein est constitué essentiellement d'un sabot 12 en forme de joug muni latéralement de deux nervures de guidage 13 pour son guidage vertical dans le châssis 1. Le sabot 12 s'étend pratiquement symétriquement audessus des deux roulettes arrières 4 et 5 par des parties présentant chacune une gorge arrondie 14, 15 dont le profil est voisin de celui des roulettes 4 et 5. Le milieu du sabot 12 présente un évidement 16 de forme oblongue dans lequel est logée une came cylindrique 17 solidaire en rotation d'un arbre non cylindrique et excentré monté rotativement dans le châssis 1, entre les ailes de celui-ci, entre les roulettes arrière 4 et 5, au-dessus et à égale distance des axes de ces roulettes. La came cylindrique 17 est munie d'un bras d'entraînement 19 dont l'extrémité forme une chape dans laquelle est articulée une pièce 20 fixée à l'extrémité d'une corde à piano en acier 21. Dans sa face supérieure, le sabot de frein 12 présente une gorge 22 permettant le déplacement du bras 19 dans un plan parallèle aux ailes du châssis 1, c'est-à-dire la rotation de la came 17. La corde à piano 21 s'étend approximativement horizontalement dans le châssis 1 et traverse l'arrière de celui-ci à travers un trou 23, puis remonte ensuite en direction du collier 9 en traversant tout d'abord deux oeillets de guidage 24 et 25, puis une pièce de guidage 26 solidaire du collier 9. En-dessous de la pièce de guidage 26, la corde à piano 21 est munie d'une butée 27 constituée simplement d'un serre- câble. L'extrémité de la corde à piano 21 est également munie d'un serre-câble de sécurité 28. Un moyen de rappel constitué d'un ressort de traction 29 relie en outre la pièce d'extrémité 20 de la corde à piano à l'arrière du châssis 1. Ce ressort 29 a donc tendance à maintenir le bras 19 dans la position représentée aux figures 1 et 2, c'est-à-dire de maintenir le sabot 12 en position défreinée. Le freinage s'effectue, comme c'est le cas dans de nombreux patins, en avançant le patin à freiner relativement à l'autre patin. Ceci a pour effet d'entraîner le collier 9 dans un mouvement de basculement vers l'arrière. Après une certaine course du collier 9, la pièce 26 rencontre et entraîne la butée 27, de telle sorte que la corde à piano 21 pousse le bras 19 vers l'avant, comme représenté à la figure 4, en faisant tourner la came 17. La rotation de cette came 17 dans son logement 16 a pour effet de faire descendre le sabot de frein 12 et de l'appliquer sur les roulettes 4 et 5. Lors du redressement du collier 9, l'entraînement du bras 19 dans l'autre sens est assuré par le ressort de rappel 29. Le début de l'action de freinage peut être modifié en déplaçant le serre-câble 27. Il convient de souligner que le sabot de frein dépasse tangentiellement, vers l'arrière, la verticale passant par l'axe de la roulette 5, de manière à éviter un effet de rabotage sur la roulette. En utilisant une came de forme adéquate et/ou en prévoyant une course suffisante et appropriée du sabot 12, il est possible de fixer la corde à piano 21 au collier 9 et de supprimer le ressort de rappel 29, la liaison entre la came 17 et le collier 9 étant alors rigide et bidirectionnelle. Le patin représenté à la figure 1 est en outre muni d'un moyen de blocage du frein en position freinée, pour la marche. Ce moyen de blocage est constitué simplement d'une tige d'acier flexible 30 fixée radialement dans une partie 18 dépassant légèrement à l'extérieur du châssis et d'une vis 31 vissée dans le châssis 1 en-dessous de la tige d'acier 30. Le blocage manuel du frein s'effectue en faisant passer le tige 30, saisie par sa tête 32, par dessus la vis 31 et en venant l'accrocher sous la tête de cette vis. Dans le deuxième mode d'exécution représenté à la figure 5, la corde à piano 21 est remplacée par un ressort 33 à spires non jointives à l'état détendu, le sabot 12 et sa came étant inchangés. Les extrémités du ressort 33 sont attachées respectivement à l'extrémité du bras 19 et au collier 9 en un point 34. Le ressort 33 est guidé dans un prolongement 35 du châssis 1 montant en direction du collier 9. Dans un premier temps, le basculement en arrière du collier 9 entraîne la came 17 du frein par la compression du ressort 33, le freinage étant pratiquement nul car le collier 9 doit tout d'abord serrer les spires du ressort 33, ce qui laisse au collier une certaine latitude de pivotement sans freinage effectif. Une fois que les spires du ressort 33 sont serrées, ce ressort agit de la même maniere que la corde à piano 21 ou comme un câble sous gaine. Le freinage devient alors efficace. Le mode d'exécution représenté à la figure 6 est une variante du deuxième mode d'exécution. Dans cette variante, tous les éléments du frein de la figure 5 sont réunis dans un bâti particulier 40 constituant un sous-ensemble susceptible d'être monté soit sur le patin gauche, soit sur le patin droit, selon que le patineur a l'habitude de freiner du pied gauche ou du pied droit. Le bâti 40 se présente sous la forme d'une sorte de cassette en matière plastique présentant une partie tubulaire 41 pour le guidage du ressort 33 et une partie 42 profilée en U dans laquelle est logé le sabot de frein 12. Le bâti 40 est introduit à l'intérieur du châssis 1, par dessous, avant le montage des roulettes 4 et 5 ou après avoir enlevé ces roulettes, et il est rendu solidaire du châssis 1 par l'arbre 18 de la came 17. Le bâti 40 est par ailleurs maintenu entre l'arrière de la chaussure 8 et une surface d'appui 36 du châssis 1. Le ressort 33 pourrait bien entendu être remplacé par une corde à piano selon le premier mode d'exécution. Un quatrième mode d'exécution, comprenant des moyens de rattrapage de l'usure des roulettes sur lesquelles agit le sabot de frein, est représenté aux figures 7 et 8. Le sabot de frein 12 et sa came 17 sont les mêmes que dans les modes d'exécution précédents. L'ensemble des éléments de frein est à nouveau monté dans un bâti auxiliaire 40. L'arbre 18, solidaire en rotation de la came 17, est à nouveau monté rotativement dans la partie en U 42 du bâti auxiliaire 40. Sur l'arbre 18 sont en outre fixées, de part et d'autre du sabot de frein 12 et à l'intérieur du bâti auxiliaire 40, deux roues à rochet 51 et 52 pourvues d'une denture 53 à dents triangulaires couchées ou en bec de perroquet. Ce type de roue à rochet est bien connu des anciens crics. Les roues à rochet 51 et 52 sont avantageusement venues d'une seule pièce, en matière plastique, avec la came 17. Les roues à rochet 51 et 52 coopèrent avec un cliquet 54, respectivement 55, montés sur les faces intérieures de la partie 42 du bâti auxiliaire 40. Ces cliquets peuvent également être venus d'une pièce avec le bâti 40 en matière plastique. L'entraînement de la came 17 est assuré par une pièce en matière plastique 56 souple et guidée dans le bâti auxiliaire 40. Cette pièce 56 se termine, côté frein, par une partie en forme de fourche 57 dont les deux bras se terminent par un bec 58 engagé dans la denture 53 des roues à rochet. L'extrémité supérieure de la pièce 56 se termine par une tête 59 sous laquelle est monté un ressort de rappel 60 travaillant en compression entre la tête 59 et l'extrémité supérieure du bâti auxiliaire 40. Le collier 9 de la chaussure présente à l'arrière une portée 61 munie d'un trou vertical fileté dans lequel une vis 62 munie, à son extrémité inférieure, d'une tête bombée 63 et, à son extrémité supérieure, d'une ailette d'entraînement 64. Lors du basculement en arrière du collier 9, la tête 63 vient pousser la pièce 56. L'ailette 64 permet de régler la course libre du collier 9. Dans sa partie inférieure, le sabot de frein 12 présente un trou borgne vertical 65 dans lequel est logé un ressort 66 travaillant en compression entre le fond du trou 65 et une portée 67 du châssis 1. Lors du freinage, la fourche 57 entraîne, par ses becs 58, les roues à rochet 51 et 52 provoquant la descente du sabot de frein 12 et son application sur les roulettes 4 et 5. La course verticale du sabot de frein 12 et la longueur des dents 53 sont telles que les cliquets 54 et 55 ne dépassent pas l'extrémité des dents sur lesquelles ils s'appuient lors de la rotation des roues à rochet. Lors du redressement du collier 9, les roues à rochet 51 et 52 et le sabot de frein 12 reviennent dans leur position initiale sous l'effet du ressort 66. Lors de ce retour, la came 17 est entraînée par le sabot de frein 12. Après une certaine usure des roulettes 4 et 5, le sabot 12 peut descendre davantage. Cela signifie que les roues à rochet 51 et 52 tournent également d'un angle plus grand. A un certain moment, cet angle atteint une valeur telle que les cliquets 54 et 55 passent par dessus les dents 53 sur lesquelles ils s'appuient et retombent dans l'entre-dents suivant. Compte tenu de la forme des dents 53, les roues à rochet 51 et 52 peuvent légèrement tourner en sens inverse lors de ce saut des cliquets, ce qui permet de restaurer le jeu nécessaire entre le sabot de frein 12 et les roulettes 4 et 5. En variante, le ressort de rappel 60 pourrait être monté à l'intérieur du bâti auxiliaire 40 et le frein pourrait être équipé d'une seule roue à rochet. Ce dernier mode d'exécution peut également être équipé d'un frein à main. Un exemple de frein à main est représenté à la figure 9. Ce frein à main est constitué, d'une part, d'une roue dentée 68, à fine denture, fixée sur l'arbre 18, à l'extérieur du châssis 1 et, d'autre part, d'un cliquet de blocage 69 articulé autour d'un axe 70 sur le flanc du châssis 1 et dont l'extrémité, en forme d'arc de cercle, est également munie d'une fine denture 71. La longueur du cliquet 69 est telle que lorsque la roue dentée 68 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, le cliquet 69 vient se coincer par arcboutement entre la roue 68 et son axe 70. Dès lors, lorsque le cliquet de blocage 69 est amené en appui contre la roue 68 et que le patineur freine à fond, la roue 68 est entraînée dans le même sens que la roue à rochet 51, c'est-à-dire dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. Lorsque le frein est relâché, le ressort 66 a tendance à entraîner la roue 68 dans le sens des aiguilles d'une montre et ceci a pour effet de coincer le cliquet 69 et de bloquer le frein. Pour libérer le frein, il suffit de freiner à nouveau à fond, ce qui a pour effet d'entraîner légèrement en rotation la roue 68 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre en raison de l'élasticité du système. Cette légère rotation permet de dégager le cliquet 69 de la main et de l'amener dans une position hors service 69' représentée en traits mixtes. Au lieu d'une denture fine, la roue 68 et/ou le cliquet 69 pourraient présenter une surface rugueuse ou simplement à coefficient de frottement élevé. Les modes d'exécution décrits sont susceptibles de nombreuses variantes d'exécution sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, la came 17 pourrait présenter toutes autres formes. Le sabot de frein 12 pourrait également présenter une autre forme, en particulier une forme en demi-cercle. REVEND I CATI ONS 1. Patin à roulettes en ligne comprenant un châssis (1) sur lequel sont montés, d'une part, au moins trois roulettes (2, 3, 4, 5) et, d'autre part, une chaussure (8) dont la tige (9) est capable de basculer vers l'arrière relativement au châssis, et un frein constitué d'un sabot (12) agissant sur les deux roulettes arrières (4, 5) et relié mécaniquement à la tige de la chaussure par des moyens d'actionnement (21 33 ; 56), de telle manière que le freinage est assuré par le basculement de la tige vers l'arrière, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement du sabot de frein sont constitués, d'une part, d'une came (17) montée rotativement dans le châssis (1) et à l'intérieur du sabot (12) dans un logement (16) assurant une liaison cinématique permanente et continue entre le sabot et la came, et, d'autre part, d'une liaison mécanique (21 ; 33 ; 56) rigide sur au moins une partie de la course de la tige de la chaussure, entre la came (17) et la tige de la chaussure. 2. Patin selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite liaison mécanique est constituée d'une corde à piano (21). 3. Patin selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la came est constituée d'un cylindre (17) monté sur un axe excentré (18) et muni d'un bras d'entraînement (19). 4. Patin selon la revendication 3, caractérisé en ce que la came (17) est munie d'un moyen extérieur d'entraînement (30), un moyen (31) étant prévu sur le châssis pour maintenir ce moyen d'entraînement dans une position telle que le sabot de frein est maintenu en position de freinage. 5. Patin selon la revendication 2, caractérisé en ce que la corde à piano (21) est attachée en un point fixe de la tige de la chaussure de telle manière que la liaison mécanique entre la came et la tige de la chaussure est permanente. 6. Patin selon la revendication 2, caractérisé en ce que la corde à piano (21) est reliée à la tige (9) de la chaussure à travers une pièce de guidage (26) montée coulissante sur la corde à piano et en ce que cette corde à piano est munie d'une butée (27) fixée sur la corde à piano en dessous de ladite pièce de guidage. 7. Patin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison entre la tige (9) et la came (17) est constituée d'un ressort à spires non jointives et en ce qu'elle comprend des moyens de guidage (35 ; 41) de ce ressort. 8. Patin selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de rattrapage de l'usure des roulettes, ces moyens comprenant au moins une roue à rochet (51, 52) solidaire en rotation d'un arbre (18) constituant l'axe de rotation de la came (17) et solidaire en rotation de la came, cette roue à rochet présentant une denture triangulaire couchée ou en bec de perroquet (53) dans laquelle s'engage un cliquet anti-retour (54, 55), et en ce que la liaison mécanique (56) avec la tige de la chaussure se termine, côté came, par un bec de poussée (58) engagé, comme le cliquet, dans la denture de la roue à rochet. 9. Patin selon la revendication 8, caractérisé en ce que la liaison mécanique est constituée d'une tige souple en matière plastique (56) associée à un ressort de rappel (60). 10. Patin selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort de rappel du sabot (66) monté entre le sabot de frein (12) et le châssis (1). 11. Patin selon l'une des revendications 8, 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un frein à main constitué d'une roue dentée, rugueuse ou à coefficient de frottement élevé (68) fixée sur l'arbre (18) de la came et d'un cliquet de blocage (69) dont l'extrémité (71) en forme d'arc de cercle est également dentée, rugueuse, ou à coefficient de frottement élevé et de longueur telle qu'il vient se coincer entre la roue dentée et son axe de rotation par arcboutement. 12. Patin selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le sabot (12), la came (17) et les moyens de liaison (21 ; 33) sont montés dans un bâti indépendant (40) constituant un sous-ensemble susceptible d'être monté sur le patin gauche ou droit.