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Perfectionnements aux dispositifs de commande hydraulique de freins,, plus spécialement pour bicyclettes, motocyclettes ou machines similaires
Le présent brevet d'invention a pour objet un perfection- nement aux dispositifs de commande hydraulique de freins à pa- tins ou à tambour, appliqués plus particulièrement sur les bi- cyclettes, motocyclettes ou machines similaires (tandems, re- morques, etc...).
L'inventeur a déjà proposé un dispositif de commande hy- draulique, pour de tels freins, ce dispositif comportant une pompe motrice à deux pistons actionnée de préférence par un le- vier unique, ladite pompe agissant par l'intermédiaire de tuyaux flexibles sur deux pompes réceptrices à piston, solidaires des organes de freinage proprement dit.
Un tel. dispositif comporte les inconvénients suivants : a) pression élevée agissant sur les pistons en raison de leur faible surface de travail qui résulte de la nécessité de réduire le poids au minimum. b) fuites du liquide aux joints résultant à la fois de cette pression élevée de fonctionnement et de l'existence de ces joints sur surfaces planes étendues dont l'étanchéité abso-
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lue conduirait à des solutions trop onéreuses. c) fuites de liquides dans les tuyaux flexibles, dues à leurs dimensions nécessitées par la pression élevée de fonction- nement, notamment dans le tuyau flexible de commande du frein AR. d) création, en raison de la pression élevée de fonction- nement, d'organes de freinage plus résistants, donc plus lourds.
e) affaiblissement des tubes supports de roues par le dou- ble perçage nécessité par la fixation des leviers de patins de frein.
La présente invention évite ces inconvénients.
En substance elle comprend l'utilisation d'une pompe mo- trice à double diaphragme dont la surface peut être baaucoup plus grande que celle du piston précédemment employé tout en con- servant les qualités de légèreté du dispositif. Cette pompe ac- tionnée de préférence par un levier unique, agit par l'intermé- diaire de tuyaux flexibles, sur deux pompes réceptrices à diaphragme solidaires des organes de freinage. Le diaphragme peut être avantageusement remplacé par une pochette flexible métallique ou en matière élastique telle que le caoutchouc.
L'utilisation de diaphragmes ou pochettes permet un fonc- tionnement à basse pression, (entre 2 à 2,5 kg/cm2) tout en éliminant les fuites inhérentes au piston ou engendrées par les pressions élevées tant aux pompes motrices et réceptrices qu'aux tuyaux flexibles dont les dimensions et le poids peuvent être diminués.
Elle permet de plus un fonctionnement en circuit fermé entrainant la suppression du réservoir d'alimentation précédem- ment employé, d'où allégement de l'ensemble du dispositif.
Le dispositif de commande hydraulique conformément à l'in- vention peut en outre être appliqué aux dispositifs actuels de freinage commandés par câbles conduits dans des gaines, en uti- lisant les organes de freinage existants, donc sans création d'organes nouveaux plus résistants, ni affaiblissement supplé- mentaire des tubes supports de roues ; lespompes réceptrices sont rendues solidaires desdits organes de freinage par tout
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moyen approprié.
Un autre but de l'invention est de permettre que l'effort à exercer sur l'organe de commande de la pompe motrice à double diaphragme soit le plus faible possible pendant toute sa course de travail. Ce résultat peut être notamment obtenu en faisant agir l'organe de commande de la pompe motrice sur un groupe d'or- ganes intermédiaires commandant simultanément les deux diaphrag- mes et permettant à la fois de multiplier les courses, avec un faible effort, pendant le mouvement d'approche des organes de freinage de la roue correspondante et de multiplier les efforts, avec une faible course, pendant la période effective de freinage.
Pour faire mieux comprendre l'objet de l'invention, lesdes- sins jointsà titre d'exemple, non limitatif, motrent l'ensemble d'un dispositif conforme à l'invention, monté sur une bicyclette.
La pompe motrice comprend un boitier central 1 auquel sont accolés deux flasques 2-3 formant les chambres à eau 28-2.9. Dans ce boitier central, se meuvent transversalement deux glissières en forme d'équerre l4.et 15 solidaires de la manette de commande 7 par l'intermédiaire de l'étrier 10 et des axes 11-12.. Quatre bielles. 16-16' d'une part et 20-20'd'autrepart s'appuient, par leurs extrémités externes sur la petite branche de chacune des glissières 14-15 et par leurs extrémités internes, avec interpo- sition de deux crocheta, sur les pistons 17-SI disposés libre- /ou mem- ment et face à face dans le boîtier 1.
Deux diaphragmes en branes caoutchouc 18-22 intercalés entre les flasques 2-3 et les pis- tons 17 et 81 ferment hermétiquement les chambres à eau 28-29 et placent leur capacité sous la. dépendance de ces diaphragmes.
Chaque chambre à eau comporte un orifice, respectivement 19 et 23, pour la sortie du liquide et un orifice de purge servant à l'évacuation de l'air au moment du remplissage, lequel orifice est ensuite fermé par la vis 26. Le collier 5 fixe l'ensemble de la double pompe sur le guidon 4 au moyen des vis 6.
Chaque frein comporte un boitier 35 auquel est accolé. un flasque 32; entre ces deux pièces est interposé un diaphragme en caoutchouc 36. Ledit flasque 32 est muni d'un tube d'arrivée
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de liquide 30 et est percé d'un orifice de purge fermé par la vis 31. A l'intérieur du boitier 35 est disposé un piston 37 qui peut s'y mouvoir et qui vient s'appliquer sur le diaphragme 36. Ce piston 37 est relié à deux bielles 38-38' sur lesquelles sont aménagés deux taquets de butée 39-39' qui servent à main- tenir ledit piston horizontal, à fin de course.
Ces deux bielles 38-38' viennent, à leur autre extrémité, exercer leur poussée par l'intermédiaire des vis de réglage 41-41', sur les branches supérieures des deux leviers de freins 42-42' dont les branches inférieures sont munies des patins 44-44' et qui pivotent autour des axes 43-43' fixés sur la fourche ou sur les tubes du cadre suivant qu'il s'agit d'un frein Avant ou d'un frein Arrière, lesquels leviers tendent toujours à être rappelés à leur position ouverte par les ressorts 40-40'.
Chacun de ces ressorts est for- mé d'un fil d'acier recourbé deux fois sur lui-même et dont le coude est pris dans une gorge formée entre deux becs 35a-32a for- més sur le bord du boitier et sur le bord correspondant du flas- que tandis que les deux branches de ce ressort s'étendant le long du levier de frein sur chaque face de ce levier en s'appuyant sur l'axe de pivotement dudit levier. Les deux extrémités libres 46 de ce fil, établies en forme de crochet, sont engagées dans une fenêtre 47 percée dans la branche inférieure de ce levier de frein.
Le fonctionnement est le suivant:
Le remplissage des quatre chambres à eau ayant été effectué en refoulant le liquide par les purges d'air 26 et 31, si on at- tire la manette 7 contre la poignée du guidon 4, celle-ci pivote sur l'axe 13, entraine l'étrier 10 par l'intermédiaire de la vis 9 et cet étrier 10 au moyen des axes 11 et 12 actionne les glis- sières 14 et 15 en sens inverse l'une de l'autre.
Les quatre bielles 16-16' et 20-20' qui s'appuient, d'une part sur les têtes de glissières 14-15 sont solidaires, d'autre part, des pistons 17-21; le montage en losange de ces quatre bielles se déformante provoque, une poussée sur les pistons 17-21 qui, alors compriment respectivement les diaphragmes 18-22, ce
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qui a pour effet de chasser le liquide des chambres à eau 28-29, par les orifices 19-23 respectivement dans les freins AV et AR.
Le liquide pénètre dans ces freins par le tube 30, vient aug- menter le volume de la chambre à eau 34, et le diaphragme en caoutchouc 36, en se déformant, vient pousser le piston 37 qui, par les moyens indiqués plus haut agit sur les deux leviers de frein 42-42' lesquels pivotent sur leurs axes et viennent opérer le serrage en tenailles des patins 44 et 44' sur la jante 45.
Les deux vis 41 et 41' servent à mettre le jeu désiré entre la jante 45 et les patins 44-44'.
Les deux ressorts 40-40' agissant d'une part, comme ti- rants pour maintenir l'ensemble de la pompe réceptrice du frein formé par le boitier 35 et le couvercle 32, servent, d'autre part, par leur flexion, à provoquer l'écartement des patins de freins et en même temps à refouler le liquide dans les chambres à eau de la pompe motrice au moment où l'opération de freinage cesse.
Enfin la vis. 9 sert à fixer la manette 7 à une position convenable par rapport à la poignée du guidon 4. A cet effet, le ressort à pincettes 8 a pour but de maintenir constamment en contact le levier 7 et la vis de réglage 9.
Si l'on cesse de tirer sur la manette 7, les ressorts de rappel 40-40' montés sur les leviers de freins 42-42' ramènent les branches supérieures de ces leviers l'une vers l'autre et le piston 37 venant, de ce fait, comprimer la membrane en caout- chouc 36, refoule le liquide dans les chambres à eau 28-29 de la pompe motrice et provoque, par suite, l'écartement des patins 44-44'.
Il est évident que les membranes. en caoutchouc peuvent être remplacées par des pochettes élastiques ou par des pochet- tes métalliques extensibles.
Dans l'application de l'invention, on peut utiliser une seule pompe motrice à membrane unique actionnant un seul frein ou deux freins ou deux pompes motrices commandées chacune par un levier avec une seule pompe réceptrice actionnant un seul frein.
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La commande des pompes peut être réalisée aussi par une poignée tournante ou par rétropédalage.
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Improvements in hydraulic brake control devices, more especially for bicycles, motorcycles or the like
The subject of the present invention patent is an improvement in the hydraulic control devices for pad or drum brakes, applied more particularly to bicycles, motorcycles or similar machines (tandems, trailers, etc.). ..).
The inventor has already proposed a hydraulic control device for such brakes, this device comprising a motor pump with two pistons preferably actuated by a single lever, said pump acting by means of flexible pipes on two. piston receiving pumps, integral with the actual braking members.
Such. The device has the following drawbacks: a) high pressure acting on the pistons due to their small working surface which results from the need to reduce the weight to a minimum. b) liquid leaks at the joints resulting both from this high operating pressure and from the existence of these joints on extensive flat surfaces whose absolute tightness
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read it would lead to too expensive solutions. c) liquid leaks in the flexible pipes, due to their dimensions required by the high operating pressure, in particular in the flexible control pipe of the rear brake. d) creation, because of the high operating pressure, of more resistant and therefore heavier braking members.
e) weakening of the wheel support tubes by the double drilling required by the fixing of the brake pad levers.
The present invention avoids these drawbacks.
In essence, it comprises the use of a double diaphragm motor pump, the surface of which can be much larger than that of the piston previously used while retaining the qualities of lightness of the device. This pump, preferably actuated by a single lever, acts via flexible pipes on two diaphragm receiver pumps integral with the braking members. The diaphragm can advantageously be replaced by a flexible pouch made of metal or of an elastic material such as rubber.
The use of diaphragms or pockets allows operation at low pressure, (between 2 to 2.5 kg / cm2) while eliminating the leaks inherent in the piston or generated by the high pressures both in the driving and receiver pumps as well as flexible hoses whose dimensions and weight can be reduced.
It also allows operation in a closed circuit resulting in the elimination of the feed tank previously used, hence lightening the entire device.
The hydraulic control device according to the invention can also be applied to current braking devices controlled by cables conducted in sheaths, using existing braking members, therefore without creating new, more resistant members, no additional weakening of the wheel support tubes; the receiving pumps are made integral with said braking members by any
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appropriate way.
Another object of the invention is to allow the force to be exerted on the control member of the double diaphragm motor pump to be as low as possible throughout its working stroke. This result can be obtained in particular by making the control member of the driving pump act on a group of intermediate organs simultaneously controlling the two diaphragms and making it possible at the same time to multiply the strokes, with a low force, during the approach movement of the braking members of the corresponding wheel and to multiply the forces, with a short stroke, during the effective braking period.
In order to better understand the subject of the invention, the drawings attached by way of nonlimiting example form the whole of a device according to the invention, mounted on a bicycle.
The motive pump comprises a central box 1 to which are joined two flanges 2-3 forming the water chambers 28-2.9. In this central box, move transversely two sliders in the form of a square l4.et 15 integral with the control lever 7 via the bracket 10 and the pins 11-12 .. Four connecting rods. 16-16 'on the one hand and 20-20' on the other hand rest, by their outer ends on the small branch of each of the slides 14-15 and by their inner ends, with the interposition of two hooks, on the pistons 17-SI arranged freely- / or mutually and face to face in the housing 1.
Two rubber diaphragms 18-22 interposed between the flanges 2-3 and the pistons 17 and 81 hermetically close the water chambers 28-29 and place their capacity under the. dependence of these diaphragms.
Each water chamber has an orifice, 19 and 23 respectively, for the outlet of the liquid and a purge orifice serving to evacuate the air at the time of filling, which orifice is then closed by the screw 26. The collar 5 fix the whole of the double pump on the handlebar 4 by means of the screws 6.
Each brake comprises a box 35 to which is attached. a flange 32; between these two parts is interposed a rubber diaphragm 36. Said flange 32 is provided with an inlet tube
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of liquid 30 and is pierced with a purge orifice closed by the screw 31. Inside the housing 35 is disposed a piston 37 which can move therein and which comes to rest on the diaphragm 36. This piston 37 is connected to two connecting rods 38-38 'on which are arranged two stop lugs 39-39' which serve to hold said horizontal piston at the end of travel.
These two connecting rods 38-38 'come, at their other end, to exert their thrust by means of the adjustment screws 41-41', on the upper branches of the two brake levers 42-42 ', the lower branches of which are provided with pads 44-44 'and which pivot around the pins 43-43' fixed on the fork or on the frame tubes depending on whether it is a Front brake or a Rear brake, which levers always tend to be recalled to their open position by the springs 40-40 '.
Each of these springs is formed from a steel wire bent twice on itself and the bend of which is caught in a groove formed between two nozzles 35a-32a formed on the edge of the case and on the edge. corresponding plate while the two branches of this spring extending along the brake lever on each face of this lever, resting on the pivot axis of said lever. The two free ends 46 of this wire, established in the form of a hook, are engaged in a window 47 pierced in the lower branch of this brake lever.
The operation is as follows:
The filling of the four water chambers having been carried out by discharging the liquid through the air purges 26 and 31, if the lever 7 is pulled against the handlebar grip 4, the latter pivots on the axis 13, drives the stirrup 10 by means of the screw 9 and this stirrup 10 by means of the pins 11 and 12 actuates the slides 14 and 15 in the opposite direction to each other.
The four connecting rods 16-16 'and 20-20' which rest, on the one hand on the slide heads 14-15, are integral, on the other hand, with the pistons 17-21; the diamond-shaped mounting of these four deforming rods causes a thrust on the pistons 17-21 which, then respectively compress the diaphragms 18-22, this
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which has the effect of expelling the liquid from the water chambers 28-29, through the orifices 19-23 respectively in the front and rear brakes.
The liquid enters these brakes through the tube 30, increases the volume of the water chamber 34, and the rubber diaphragm 36, by deforming, pushes the piston 37 which, by the means indicated above acts on the two brake levers 42-42 'which pivot on their axes and operate the pincer clamping of the pads 44 and 44' on the rim 45.
The two screws 41 and 41 'are used to put the desired play between the rim 45 and the pads 44-44'.
The two springs 40-40 'acting, on the one hand, as tie-rods to hold the assembly of the brake receiving pump formed by the housing 35 and the cover 32, serve, on the other hand, by their bending, to cause the brake pads to move apart and at the same time force the fluid back into the water chambers of the driving pump when the braking operation ceases.
Finally the screw. 9 serves to fix the lever 7 in a suitable position relative to the handlebar grip 4. For this purpose, the tweezer spring 8 is intended to keep the lever 7 and the adjusting screw 9 in constant contact.
If you stop pulling on the lever 7, the return springs 40-40 'mounted on the brake levers 42-42' bring the upper branches of these levers towards each other and the piston 37 coming, therefore, compressing the rubber diaphragm 36, forces the liquid into the water chambers 28-29 of the motive pump and consequently causes the spacing of the shoes 44-44 '.
It is obvious that the membranes. rubber bags can be replaced by elastic pouches or by expandable metal pouches.
In the application of the invention, it is possible to use a single drive pump with a single diaphragm actuating a single brake or two brakes or two drive pumps each controlled by a lever with a single receiving pump actuating a single brake.
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The pumps can also be controlled by a rotating handle or by back-pedaling.
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