Brevet FR2859452A1 — publié le 20050311

La présente invention concerne un étrier de frein pour vélo, par exemple pour vélo tout terrain, plus particulièrement un étrier du type à patins. L'art antérieur connaît plusieurs types de freins à patins, en particulier: - les freins traditionnels représentés en figure 1, comportant deux patins (a,b) solidaires de deux leviers (c,d) fixés en extrémité basse sur un point fixe du cadre du vélo et actionnés à leur autre extrémité par un câble de freinage. Lors d'un freinage, les patins se rapprochent de la jante suivant une trajectoire en arc de cercle et viennent enserrer ladite jante, la pression s'exerçant principalement sur les parties hautes de chaque patin d'où une usure inégale de sa surface de contact. En outre, le freinage est inefficace en cas de voile de la jante. - Les freins à arceau, non représentés, fonctionnant comme les freins traditionnels, avec en plus un arceau de guidage, et comportant les mêmes inconvénients car la trajectoire des patins est également en arc de cercle. - Les freins à parallélogramme déformable, représentés en figure 2 et permettant un déplacement linéaire des patins grâce à la présente d'une biellette (e) et à quatre pivots d'articulation (f). Ce type de frein présente cependant de nombreux inconvénients: nécessité d'usinages, prix de revient élevé, nécessité d'un entretien fréquent (graissage et nettoyage des pivots, usure des pivots et remplacement fréquent). La présente invention vise à palier les inconvénients des dispositifs cités, son principe fondamental résidant dans le fait de remplacer les liaisons à pivots des parallélogrammes par des liaisons à encastrement, via des lames flexibles. Plus particulièrement l'invention consiste en un étrier de frein à patin pour vélo, plus particulièrement mais non limitativement un vélo tout terrain, étrier du type comportant un ensemble d'actionnement à levier et un ensemble à parallélogramme déformable pour actionner le déplacement d'un patin, ledit étrier étant fixé au cadre du vélo par un organe, caractérisé en ce que le patin (est porté par un support de patin (lui-même lié d'une part au levier par une liaison déformable et d'autre part, à l'ensemble déformable par une liaison fixe à encastrement et caractérisé en ce que toutes les pièces composant l'ensemble à parallélogramme déformable sont assemblées par des liaisons fixes à encastrement, l'aptitude du parallélogramme à la déformation lui étant conférée par deux lames ou branches opposées réalisées en matériau flexible. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description faite ci-après en référence aux figures annexées suivantes: É Figures 1 et 2: types de freins de l'art antérieur É Figure 3: vue générale de deux étriers de freinage selon l'invention ^ Figure 4: vue en éclaté d'un des étriers de la figure 3, É Figure 5: détail d'un étrier selon l'invention en position de repos, É Figure 6: détail de l'étrier de la figure 5 en position de travail. É Figure 7: vue de détail d'un levier d'étrier selon l'invention. Un frein de la figure 3 est composé de deux étriers symétriques (1), chacun fixé classiquement sur un point du cadre vélo par un corps ou organe tubulaire ou cylindrique (2). Un étrier (1) est composé d'un ensemble d'actionnement (3) à levier combiné à un ensemble à parallélogramme déformable (4). L'ensemble déformable (4) est composé de deux lames principales flexibles (5), préférentiellement en fibre de carbone, parallèles et planes dans la position de repos de la figure 5. Chaque lame principale (5) est fixée, dans sa partie basse, par exemple par des vis (6), à deux pattes de fixation d'un corps mobile (7) cylindrique emmanché sur le corps fixe (2). L'écartement dans la partie haute des lames principales est assuré par une pièce rigide en L appelée renfort (9) fixé d'une part par sa petite branche (10) à la lame principale extérieure et, d'autre part, par sa grande branche (11) à un corps de support de patin (12). Ledit corps de support de patin (12) est prolongé par une tête (13) apte à recevoir un patin de freinage (14) classique. L'assemblage de la partie haute de l'ensemble déformable est réalisé classiquement par des vis (15). Un ensemble de rondelles (16) assure la pression en tous les points d'assemblage de l'ensemble déformable à parallélogramme (4). On décrit à présent l'ensemble d'actionnement (3) qui est composé d'un levier et de lames secondaires (18,24) flexibles en fibre de carbone. L'extrémité supérieure (21) du levier (17) est actionnée classiquement par un câble de frein non représenté et l'extrémité inférieure est fixée à une première lame secondaire (18) coudée et préformée en fabrication. Une partie plane (19) de ladite lame (18) est assemblée par les vis (6) entre le corps mobile (7) et la lame principale (5) située côté jante. L'autre partie plane (20) de ladite lame (18) est assemblée par des vis (23) à l'extrémité inférieure (22) biseautée du levier (17). Le levier (17) est également fixé dans sa partie médiane à une deuxième lame secondaire (24) elle-même vissée sur le corps de support de patin (12). Toutes les pressions au niveau des assemblages de l'ensemble d'actionnement sont également exercées au moyen de rondelles d'acier à section rectangulaire (16). Le fonctionnement d'un étrier est expliqué en liaison avec les figures 5 et 6. Au repos, l'ensemble déformable est dans la position représentée en figure 5, les lames principales sont planes et parallèles et la première lame secondaire (18) est, dans sa partie basse, sensiblement plaquée contre l'extérieur du corps mobile (7). Lorsque le levier (17) est actionné en direction de la jante, il entraîne le support de patin et l'ensemble déformable (4) également vers la jante comme représenté en figure 6. L'orientation des lames principales permet de résister aux efforts de freinage (effort de cisaillement) et, en même temps, de se déformer pour le déplacement du patin (effort de flexion). Les lames secondaires assurent la liaison entre le bras de levier et le support de patin. Elles servent également à exercer une reprise d'efforts lors du freinage, pour mieux répartir les forces dans les quatre lames. Les dimensions et la flexibilité des lames principales et secondaires permettent un déplacement rectiligne des supports de patin et donc du patin (14) qui vient s'appliquer sur toute sa surface sur la jante avec une pression uniformément répartie. En outre, un dispositif de réglage est prévu de façon à pouvoir positionner les deux étriers (1) symétriquement par rapport à la jante et équilibrer les forces de freinage sur la roue. Ce dispositif de réglage, consiste en une pente prévue en périphérie du 5 corps fixe (2), en regard d'une vis de pression (25) prévue dans le corps mobile (7). Lorsque l'on tourne la vis de réglage, on fait pivoter le corps mobile (ainsi que l'ensemble de l'étrier) par rapport au corps fixe. Ceci a pour incidence d'écarter le patin par rapport à la jante. La force à to appliquer sur l'étrier sera alors plus ou moins grande. La trajectoire du point de contact entre la vis de pression et le corps fixe s'effectue sur une légère pente à la surface du corps fixe. On peut prévoir également sur le corps fixe (2) un dégagement pour permettre la rotation de l'ensemble de l'étrier afin de faciliter le passage du pneu 15 lors du démontage de la roue. Pour alléger le bras de levier, on peut également prévoir des évidements (26) dans celui-ci contribuant également à son esthétique. L'invention peut présenter des variantes d'exécution comme, par exemple, le remplacement des deux lames principales par une lame unique 20 conformée en U avec deux branches parallèles remplaçant les lames principales (5). L'invention présente de nombreux avantages et notamment les avantages suivants: - suppression des usinages d'où une réduction des coûts de fabrication, - suppression des graissages ou lubrifications au niveau des liaisons, d'où un encrassement et un entretien réduits, - suppression des jeux et du bruit dus à l'usure des pivots de l'art antérieur, - usure régulière des patins et bon freinage - progressivité de freinage plus importante que pour les freins de l'art antérieur, - mécanisme entièrement démontable - réglage simplifié 30 remplacement facile du patin suppression de la tige de rappel des étriers. REVENDICATIONS 1. Etrier de frein à patin pour vélo, plus particulièrement mais non limitativement un vélo tout terrain, étrier du type comportant un ensemble d'actionnement à levier et un ensemble à parallélogramme déformable (4) pour actionner le déplacement d'un patin (14), ledit étrier étant fixé au cadre du vélo par un organe (2), caractérisé en ce que le patin (14) est porté par un support de patin (12,13) lui-même lié d'une part au levier (17) par une liaison déformable et d'autre part, à l'ensemble déformable (4) par une liaison fixe à encastrement et caractérisé en ce que toutes les pièces composant l'ensemble à parallélogramme déformable sont assemblées par des liaisons fixes à encastrement, l'aptitude du parallélogramme à la déformation lui étant conférée par deux lames ou branches opposées réalisées en matériau flexible. 2. Etrier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble déformable (4) est composé de deux lames principales flexibles (5), parallèles et planes dans la position de repos, chaque lame principale (5) étant fixée, dans sa partie basse, à deux pattes de fixation d'un corps mobile (7) cylindrique emmanché sur l'organe fixe (2), de liaison avec le cadre du vélo, l'écartement dans la partie haute des lames principales étant assuré par une pièce rigide en L appelée renfort (9) fixé d'une part par sa petite branche (10) à la lame principale extérieure et, d'autre part, par sa grande branche (11) à un corps de support de patin (12). 3. Etrier selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'assemblage de la partie haute de l'ensemble déformable est réalisé par des vis (15), et en ce que un ensemble de rondelles (16) assure la pression en tous points d'assemblage de l'ensemble déformable à parallélogramme (4). 4. Etrier selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble d'actionnement (3) est composé d'un levier (17) et de lames secondaires (18,24) flexibles. 5. Etrier selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure (21) du levier (17) est actionnée par un câble de frein et l'extrémité inférieure est fixée à une première lame secondaire (18) coudée et préformée en fabrication, une partie plane (19) de ladite lame (18) étant assemblée par des vis (6) entre le corps mobile (7) et la lame principale (5) située côté jante, l'autre partie plane (20) de ladite lame (18) étant assemblée par des vis (23) à l'extrémité inférieure (22) du levier (17), le levier (17) étant également fixé dans sa partie médiane à une deuxième lame secondaire (24) elle-même vissée sur le corps de support de patin (12). 6. Etrier selon l'une des revendications 4 à 5, caractérisé en ce que toutes les pressions au niveau des assemblages de l'ensemble d'actionnement sont exercées au moyen de rondelles d'acier à section rectangulaire (16). 7. Etrier selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les dimensions et la flexibilité des lames déformables sont aptes à permettre un déplacement rectiligne du support de patin en direction de la jante. 8. Etrier selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de réglage, consistant en une pente prévue en périphérie de l'organe ou corps fixe (2), en regard d'une vis de pression (25) prévue dans le corps mobile (7). 9. Etrier selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe ou le corps fixe (2) comporte un dégagement pour permettre la rotation de l'ensemble de l'étrier afin de faciliter le passage du pneu lors du démontage de la roue. 10. Etrier selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les lames en matériau flexible sont des lames en fibres de carbone.