Brevet FR2794422A3 — publié le 20001208

FR 2794422 A3 20001208 FR 9906883 A 19990601 Frein à disque avant pour bicyclette La présente invention concerne un frein à disque avant pour bicyclette, et plus particulièrement un frein à disque avant haute per formance qui peut être installé rapidement et de manière fiable, et ac tionné pour stopper le disque de frein de manière bien stable. Une bicyclette n'est pas seulement un simple véhicule de transport personnel mais est également un matériel de sport. Une bicy clette comporte généralement un frein avant destiné à être actionné à la main grâce à un levier de frein pour stopper les roues en mouve ment. Un frein avant de bicyclette classique est un frein à étrier com portant deux étriers de frein maintenant chacun un patin de frein res pectif. Lorsque le câble de frein est tiré, les étriers de frein sont en traînés pour faire appuyer les patins de frein respectifs sur la jante de la roue avant de la bicyclette, ce qui provoque l'arrêt du mouvement de la roue avant. Récemment, plusieurs freins à disque avant couramment utilisés pour les motocyclettes ont été utilisés sur des bicyclettes. Un frein à disque avant comprend généralement un disque de frein fixé fermement au moyeu au niveau de la fourche de la bicyclette, et un moyeu de frein monté sur des pattes de la fourche et entraîné par un câble de frein pour stopper la rotation du disque de frein. L'étrier de frein étant entraîné par un câble de frein et non par un système hy- draulique comme sur les motocyclettes, la pression peut n'être pas ap pliquée de manière égale aux deux parois latérales opposées du disque de frein lorsque l'étrier de frein est entraîné par le câble de frein pour stopper le mouvement du disque de frein. De plus, le corps de l'étrier de frein comportant une fente étroite destinée à recevoir le disque de frein, l'étrier de frein doit être monté, sur les pattes de la fourche de la bicyclette dans une position précise afin que le disque de frein puisse être suspendu avec précision au milieu de la fente étroite du corps de l'étrier de frein. Pendant le montage, des éléments de calage peuvent être nécessaires pour ajuster la position du corps de l'étrier de frein de façon que le corps de l'étrier de frein puisse être positionné, avec pré cision par rapport au disque de frein. Cette procédure de montage est compliquée. La présente invention propose un frein à disque avant com prenant un disque de frein monté de manière fixe sur un moyeu au ni- veau d'une fourche de bicyclette, et un étrier de frein monté sur la fourche et tiré par un câble de frein pour stopper ledit disque de frein, l'étrier de frein comprenant un support de montage monté de manière fixe sur la fourche de la bicyclette, un corps monté sur le support de montage, deux axes à cames montés dans le corps, et une barre de trac tion entraînée par le câble de frein pour faire tourner les axes à cames, ce qui permet aux axes à cames d'être déplacés vers deux parois latéra les opposées dudit disque de frein. Le support de montage est un élément sensiblement en forme de U comportant deux premiers trous de vis fixés à des pattes respecti ves de la fourche 1 de la bicyclette, et deux seconds trous de vis fixés respectivement au corps. Le corps comprend une fente étroite qui reçoit le disque de frein, deux logements en deux côtés opposés de la fente étroite, une gorge annulaire intérieure réalisée respectivement à l'intérieur de cha cun des logements, une pluralité de billes d'acier pouvant se déplacer respectivement dans la gorge annulaire intérieure de chacun des loge ments, un trou d'axe traversant les logements et la fente étroite, deux premiers trous de vis réalisés en deux côtés opposés du support de montage et fixés respectivement aux premiers trous de vis du support de montage par une vis de montage respective, deux seconds trous de vis disposés en deux côtés opposés et faisant intersection respective- ment en périphérie avec les premiers trous de vis dudit corps, et deux boulons à vis de positionnement vissés respectivement dans les se conds trous de vis du corps. Les axes à cames sont respectivement montés dans les loge ments à l'intérieur du corps, chacun comprenant une tête circulaire plate comportant une paroi latérale supérieure et une paroi latérale in férieure, un corps d'axe s'étendant perpendiculairement depuis le cen tre de la paroi latérale inférieure de la tête circulaire, une pluralité de rainures pour billes réalisées dans la paroi latérale inférieure de la tête circulaire autour du corps d'axe, qui reçoit les billes d'acier dans les rainures annulaires intérieures du corps. Le corps d'axe comporte une extrémité de retenue carrée fixée à un trou carré respectif à une extré mité de la barre de traction, les rainures pour billes ayant la forme de gouttes d'eau, chacune présentant une profondeur augmentant graduel lement depuis son extrémité étroite vers son extrémité large. La barre de traction peut être un élément sensiblement en for me de U, comprenant une base transversale, et deux bras parallèles s'étendant depuis deux extrémités opposées de la base transversale, les bras comportant chacun un trou carré respectivement fixé à l'extrémité de retenue carrée du corps d'axe de chacun des axes à cames. Les axes à cames peuvent comprendre chacun au moins qua tre rainures à billes espacées de manière équiangulaire sur la paroi la térale inférieure de la tête circulaire respective. Les boulons à vis de positionnement peuvent comprendre chacun une tige filetée respectivement vissée dans les seconds trous de vis du corps, une tête disposée à l'extérieur du corps, et un épaulement conique reliant la tête et la tige fileté, du boulon à vis de positionne ment respectif et mise au contact périphérique de la vis de montage respective dans un premier trou de vis du corps. Selon un aspect de la présente invention, le frein à disque avant comprend un disque de frein monté de manière fixe sur un moyeu au niveau d'une fourche de bicyclette, et un étrier de frein mon té, sur des pattes de la fourche de bicyclette et tiré par un câble de frein pour stopper le disque de frein, l'étrier de frein comprenant un corps, le corps comportant une fente étroite qui reçoit le disque de frein, deux gorges annulaires intérieures en deux côtés opposés de la fente, et deux ensembles de billes d'acier se déplaçant dans la fente, deux axes à cames montés dans le corps, les axes à cames comportant chacun une tête et des rainures pour bille espacées de manière équian- gulaire à la tête, les rainures pour bille recevant les billes d'acier et présentant chacune une profondeur augmentant graduellement d'une extrémité à l'autre, et une barre de traction entrainée par le câble de frein pour faire tourner les axes à cames, ce qui permet d'obliger les axes à cames à se déplacer vers l'extérieur vers deux parois latérales opposées du disque de frein. Du fait que la barre de traction fait tour ner les axes à cames en synchronisation et qu'un ensemble respectif de billes d'acier les pousse vers l'extérieur, la pression est appliquée uni formément par l'étrier de frein aux deux côtés opposés du disque de frein quand le câble de frein est tiré. Selon un autre aspect de la pré sente invention, un support de montage est prévu et installé sur les pattes de la fourche de la bicyclette pour maintenir le corps de l'étrier de frein, permettant au corps de l'étrier de frein d'être correctement ré glé pour prendre une position précise afin d'être bien positionné, par rapport au disque de trein. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante, faite en référence aux dessins d'accom pagnement dans lesquels : La figure 1 est une vue en perspective montrant un frein à disque avant installé sur la fourche d'une bicyclette en accord avec la présente invention; la figure 2 est une vue éclatée de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe de l'étrier de frein du frein à disque avant selon la présente invention; la figure 4 est une vue en coupe du dispositif de la présente invention, montrant la garniture de frein tirée, l'étrier de frein action- n é; la figure 5 est similaire à la figure 3 mais avec les axes à ca mes déplacés l'un vers l'autre, les plaquettes de frein fixes pressées contre les deux parois latérales opposées du disque de frein selon la présente invention; la figure 6 est une vue de dessus d'un mode de réalisation de la présente invention, montrant le positionnement de l'étrier de frein sur le support de montage; la figure 7 est une vue en coupe d'une partie de la présente invention, montrant l'épaulement conique du boulon à vis de position- nement arrêté, contre la vis de montage correspondante. En référence aux figures 1 à 3, un disque de frein 2 et un étrier de frein 3 sont installés dans le voisinage du moyeu 11 à la four che 1 d'une bicyclette (non représentée). Le disque de frein 2 est soli dement fixé au moyeu 11. L'étrier de frein 3 est fixé à la fourche 1 par un support de montage 4, comprenant un corps 31, des axes à cames gauche et droit 32, et une barre de traction 33. Le corps 31 de l'étrier de frein 3 est un bloc rhombique com prenant une fente étroite 311 destinée à recevoir le disque de frein 2, deux logements 3 12 en deux côtés opposés de la fente étroite 3 11, une gorge annulaire intérieure 3121 réalisée respectivement à l'intérieur de chacun des logements 312, une pluralité, de billes d'acier 5 pouvant se déplacer respectivement dans la gorge annulaire intérieure 3121 de chacun des logements 312, un trou d'axe 313 traversant les logements 312 et la fente étroite 311, une partie saillante 314, une douille 315 montée à pivotement sur la partie saillante 314 pour le passage du câ ble de frein 6, deux premiers trous de vis 316 réalisés en deux côtés opposés du support de montage 4 et fixés respectivement à celui-ci par une vis de montage respective 94, deux seconds trous de vis 317 dis posés en deux côtés opposés du support de montage 4 et faisant inter section respectivement en périphérie avec les premiers trous de vis 316, et deux boulons à vis de positionnement 9 vissés dans les seconds trous de vis 3 17. Les axes à cames 32 sont respectivement montés dans les lo gements 3 12 à l'intérieur du corps 3 1, chacun comprenant une tête cir culaire plate 321, un corps d'axe 322 s'étendant perpendiculairement depuis un côté, de la tête circulaire 321 au centre, une pluralité de rai nures 323 pour billes réalisées dans la paroi latérale inférieure de la tête circulaire 321 autour du corps d'axe 322, et un trou 324 au centre de la paroi supérieure de la tête circulaire 321 dans lequel un joint res pectif 8 est installé, pour maintenir une plaquette de frein respective fixe 7. Les rainures 323 pour billes sont en forme de goutte d'eau et sont prévues pour correspondre avec la gorge annulaire intérieure 3121 du corps 3 1, chacune présentant une profondeur augmentant graduelle ment depuis l'extrémité étroite vers l'extrémité large. Le corps d'axe 322 comporte une extrémité de retenue carrée 3221 couplée à la barre de traction 33. La barre de traction 33 est un élément sensiblement en forme de U comprenant une base transversale 332, et deux bras parallèles 321 s'étendant depuis deux extrémités opposées de la base transversale 332. La base transversale 332 comporte un trou 3321 auquel est fixée une extrémité du câble de frein 6. Les bras 321 comportent chacun un trou carré 3311 en leur extrémité à laquelle l'extrémité de retenue car rée 3221 du corps d'axe 322 de l'axe à cames 32 correspondant est fixée. Le support de montage 4 est un élément sensiblement en for me de U comprenant deux paires de trous de vis 41 et 42 disposés res pectivement aux quatre coins de celui-ci. Une paire de trous de vis 41 du support de montage 4 est fixée à des pattes respectives 12 de la fourche 1. L'autre paire de trous de vis 42 du support de montage 4 est fixée respectivement aux trous de vis 316 du corps 31. Les boulons à vis de positionnement 9 susmentionnés com prennent chacun une tige filetée 91 respectivement vissée dans les se conds trous de vis 317 du corps 31, une tête 92 disposée à l'extérieur du second trou de vis correspondant 317, et un épaulement conique 93 reliant la tête 92 et la tige filetée 91 et mise au contact de la vis de montage respective 94, permettant ainsi à la vis de montage respective 94 d'être fermement maintenue en place (voir figures 6 et 7). En référence aux figures 4 et 5, les trous carrés 33.11 des bras 321 de la barre de traction 3 étant respectivement couplés à l'extrémité de retenue carrée 3221 du corps d'axe 322 de chacun des axes à cames 32, la barre de traction 33 pivote vers le haut d'un certain angle lors que le câble de frein 6 est tiré par le cycliste, ce qui fait pivoter les axes à cames 32 relativement d'un certain angle. Lorsque les axes à ca mes 32 pivotent, les billes en acier 5 se déplacent le long des rainures 323 pour bille respectives aux axes à cames 32 dans une direction, ce qui oblige les axes à cames 32 à se déplacer vers l'extérieur vers deux parois latérales opposées du disque de frein 2 (parce que la profondeur des rainures 323 pour bille se réduit graduellement dans une direction) ce qui stoppe le disque de frein 2. Du fait que les billes d'acier 5 se déplacent dans les rainures 323 pour bille espacées de manière équian- gulaire aux axes à cames respectifs 32 et les gorges annulaires inté rieures 3121 respectives du corps 31 et parce que les axes à cames 32 se déplacent en synchronisation, la pression est uniformément répartie de la plaquette de frein fixe 7 respecti ve au disque de frein 2, ce qui permet au disque de frein 2 d'être stoppé, de manière sûre et stable. En outre, grâce au support de montage 4, l'étrier de frein 3 peut être fixé de manière pratique et précise aux pattes 12 de la four che 1. L'installation des boulons à vis de positionnement 9 permet au corps 31 de l'étrier de frein 3 d'être couplé au disque de frein 2 avec précision. Il est bien entendu que la description de modes de réalisation qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limita tif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Frein à disque avant comprenant un disque de frein (2) monté de manière fixe sur un moyeu (11) au niveau d'une fourche (1) de bicyclette, et un étrier de frein (3) monté sur la fourche (1) et tiré par un câble de frein (6) pour stopper ledit disque de frein (2), ledit étrier de frein (3) comprenant un support de montage (4) monté de ma nière fixe sur la fourche (1) de la bicyclette, un corps (31) monté sur ledit support de montage (4), deux axes à cames (32) montés dans ledit corps (31), et une barre de traction (33) entraînée par le câble de frein (6) pour faire tourner lesdits axes à cames (32), ce qui permet auxdits axes à cames d'être déplacés vers deux parois latérales opposées dudit disque de frein (2), caractérisé en ce que : ledit support de montage (4) est un élément sensiblement en forme de U comportant deux premiers trous de vis fixés à des pattes respectives (12) de la fourche (1) de la bicyclette, et deux seconds trous de vis fixés respectivement audit corps (31); ledit corps (31) comprend une fente étroite (311) qui reçoit ledit disque de frein (2), deux logements (312) en deux côtés opposés de ladite fente étroite (311), une gorge annulaire intérieure (3121) réa lisée respectivement à l'intérieur de chacun desdits logements (312), une pluralité de billes d'acier (5) pouvant se déplacer respectivement dans la gorge annulaire intérieure (3121) de chacun des logements (312), un trou d'axe (313) traversant lesdits logements (312) et ladite fente étroite (311), deux premiers trous de vis (316) réalisés en deux côtés opposés dudit support de montage (4) et fixés respectivement aux premiers trous de vis dudit support de montage (4) par une vis de montage respective (94), deux seconds trous de vis (317) disposés en deux côtés opposés et faisant intersection respectivement en périphérie avec les premiers trous de vis (316) dudit corps (31), et deux boulons à vis de positionnement (9) vissés respectivement dans les seconds trous de vis (317) dudit corps (31); lesdits axes à cames (32) sont respectivement montés dans les logements (312) à l'intérieur dudit corps (31), chacun comprenant une tête circulaire plate (321) comportant une paroi latérale supérieure et une paroi latérale inférieure, un corps d'axe (322) s'étendant perpendi culairement depuis le centre de la paroi latérale inférieure de ladite tê- te circulaire, une pluralité de rainures (323) pour billes réalisées dans la paroi latérale inférieure de ladite tête circulaire (321) autour dudit corps d'axe (322), qui reçoit les billes d'acier dans les rainures annu laires intérieures dudit corps, ledit corps d'axe (322) comportant une extrémité de retenue carrée (3221) fixée à un trou carré respectif à une extrémité, de ladite barre de traction (33), lesdites rainures (323) pour billes ayant la forme de gouttes d'eau, chacune présentant une profon deur augmentant graduellement depuis son extrémité étroite vers son extrémité large. 2. Frein à disque avant selon la revendication 1, dans lequel ladite barre de traction (33) est un élément sensiblement en forme de U, comprenant une base transversale (332), et deux bras parallèles (321) s'étendant depuis deux extrémités opposées de ladite base trans versale (332), lesdits bras (321) comportant chacun un trou carré (3311) respectivement fixé à l'extrémité de retenue carrée (3221) du corps d'axe (322) de chacun desdits axes à cames (32). 3. Frein à disque avant selon la revendication 1, dans lequel lesdits axes à cames (32) comprennent chacun au moins quatre rainu res à billes (323) espacées de manière équiangulaire sur la paroi laté rale inférieure de la tête circulaire (321) respective. 4. Frein à disque avant selon la revendication 1, dans lequel lesdits boulons à vis de positionnement (9) comprennent chacun une tige filetée (91) respectivement vissée dans les seconds trous de vis (317) dudit corps (31), une tête (92) disposée à l'extérieur dudit corps (31), et un épaulement conique (93) reliant la tête (92) et la tige file tée (91) du boulon à vis de positionnement (9) respectif et mise au contact périphérique de la vis de montage respective (94) dans un pre mier trou de vis dudit corps (3 1).