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La présente invention se rapporte à une tige de valve en caout- chouc et particulièrement une tige de valve en caoutchouc à utiliser avec une jante et un pneu sans chambre à air.
L'invention a pour buts de procurer: une tige de valve en caoutchouc qui puisse être facilement mise en place et enlevée d'une jante pour pneu sans chambre à air ; une tige de valve en caoutchouc assurant elle-même sa fixation et l'étanchéité de son montage dans la jante d'un pneu sans chambre à air; une tige de valve en caoutchouc du type décrit, qui maintienne étanche à l'air le trou de valve de la jante quelles que soient les condi- tions de service, particulièrement la force centrifuge, la force axiale, les vibrations, le fléchissement et les vibrations rapides causées par la cha- leur.
Pour mieux comprendre l'invention, on se référera aux dessins an- nexés, dans lesquels:
La figure 1 est une coupe transversale d'une jante avec pneu sans chambre à air, montrant en élévation la tige de valve suivant la présente invention.
La figure 2 est une coupe longitudinale de la tige de valve sui- vant l'invention.
La figure 3 est une vue en plan de la base de la tige de valve montrée sur la figure 2.
La figure 4 est une coupe semblable à celle de la figure 2 d'une autre forme de réalisation de l'invention.
La figure 5 est une vue en plan de la base de la tige de valve montrée sur la figure 4.
La figure 6 est une coupe de la tige de valve montrée sur la fi- gure 1, en place sur une jante.
La figure 7 est une coupe de la tige de valve montrée sur la fi- gure 2, en place sur une jante.
La figure 8 est une coupe de la tige de valve suivant l'invention, en place sur une jante et fléchie dans la direction de la flèche.
La figure 9 est une coupe de la tige de valve suivant l'inven- tion montrant en traits mixtes la position du corps de valve avant d'avoir subi une déformation permanente et en traits pleins la position du corps de valve après déformation permanente.
Sur la figure 1 des dessins, le chiffre 1 indique une jante sur laquelle est monté un pneu sans chambre à air 2. La jante 1 a un trou de valve 3 de dimensions standard par lequel fait saillie la tige de valve, in- diquée dans son ensemble par le chiffre 4. La tige 4 comporte un trou axial dans lequel est engagé et soudé en substance sur toute la longueur de la ti- ge, un corps de valve métallique 5. L'extrémité supérieure du corps 5 dépas- se la tige 4 et porte un filet 6 pour recevoir un capuchon de valve ordinai- re.
La tige de valve 4 a un corps 7 allant en s'élargissant graduel- lement ou dont le diamètre augmente à partir de la partie filetée du corps métallique 5 vers le col 8. Le col 8 de la tige de valve porte sur la péri- phérie intérieure 9 du trou de valve 3 de la jante. La base 10 de la valve, ou la partie de la valve faisant saillie de la jante en service, a un épau- lement de base 11 dont le diamètre est considérablement plus grand que celui
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du col 8 de la tige de valve. L'épaulement 11 s'appuie sur la face exté- rieure 12 de la jante adjacente au trou de valve. La base 10 et l'épaule- ment 11 sont relativement épais, de préférence 4 à 6 fois plus épais que la jante.
La jante comprime suffisamment la base de la tige pour empêcher celle-ci d'être enlevée du trou de valve de la jante à la main, ou chassée par la force centrifuge ou par la pression d'air. L'épaulement 11 de la base s'étend radialement et forme un angle aigu avec le plan radial. Quand la tige de valve est en place, comme sur la figure 6, l'épaulement 11 est comprimé axialement suivant un plan radial passant par l'intersection 13 de l'épaulement 11 et du col 8.
Pour maintenir une étanchéité entre le col 8 de la tige de valve et la périphérie du trou de valve 3 de la jante, le col a un diamètre ex- terne de 18 à 40 % plus élevé que le diamètre du trou de valve 3 de la jante et de préférence approximativement 23 % plus élevé. La périphérie intérieu- re du trou de valve 3 de la jante et la face 12 de la jante adjacente au trou 3 sont respectivement rendues étanches par la pression du col 8 et de l'épaulement de la base 11. De plus, comme le montre la coupe sur les figu- res 6 et 7, la forte compression du col entre la périphérie du trou de valve de la jante et le corps métallique 5 déforme le caoutchouc du col et le for- ce à déborder sur et autour de la face extérieure 12 de la jante, adjacente au trou de valve.
L'étanchéité à l'air du trou de valve de la jante est ainsi assurée et l'épaulement 11 procure un arrêt positif pour maintenir la valve en place pendant le montage et ensuite perpendiculairement à la face de la jante.
La base 10 possède une rainure ou dépression annulaire 14 prati- quée axialement dans celle-ci, concentriquement à l'axe du corps 5. La pro- fondeur de la rainure annulaire 14 est au moins égale à 50 % de la distance séparant l'extrémité 10 de la base et l'intersection 13, mais la rainure an- nulaire peut se prolonger axialement dans le corps du col 8. La largeur de la rainure est en substance moindre que sa profondeur et est de préférence de 5 à 30 % de l'épaisseur du col, c'est-à-dire, la différence entre le ra- yon du col 8 et le rayon du corps 5.
La dépression ou rainure 14 a pour but d'augmenter l'extensibilité du col 8 et la flexibilité de la base 10 pour maintenir une bonne étanchéité du col 8 et de l'épaulement pendant le monta- ge, de maintenir l'étanchéité à la face interne 9 et à la face externe 12 de la jante lors d'une forte déformation de la valve et de procurer une élasticité augmentant l'étanchéité après déformation permanente du col de caoutchouc 8.
Comme décrit plus haut, le but de la rainure 14 est d'augmenter l'extensibilité du col 8 pour procurer une assise étanche du col 8 et de l'épaulement 11 au montage. La tige de valve peut être facilement montée à la main dans la jante 1 en introduisant le corps en caoutchouc 7 dans le trou de valve 3 de l'extérieur 12 vers l'intérieur 9 de la jante 1, jusqu'à ce que la partie la plus large du corps 7 engage la périphérie du trou de valve. On applique alors une force axiale à la tige pour forcer le corps 7 et le col 8 dans le trou 3 afin de mettre en place le col 8 et l'épaulement 11 dans et autour du trou de valve 3 de la jante.
La distance entre la rai- nure 14 et le col 8 est relativement courte, afin que pendant l'application de la force axiale, le caoutchouc entre le col et la rainure soit étiré et que, en même temps, l'épaulement Il prenne appui sur la face 13. Quand l'é- paulement 11 est parfaitement en place, le caoutchouc étiré entre la rainure 14 et le col 8 tend à se retirer, ce qui favorise et renforce l'étanchéité à la hauteur du col 8 quand la tige est en place dans la jante, le corps métallique 5 et la partie de la base en caoutchouc entre le corps 5 et la rainure 14 formant une dépression par rapport au plan horizontal de la base 10 comme le montrent les figures 6 et 7.
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Après un service prolongé le caoutchouc fortement comprimé à hauteur du col 8 tend à subir une déformation permanente et les forces de compression, représentées par des lignes de force sur la figure 9, sollici- tant le caoutchouc à hauteur du col diminuent graduellement. Cette diminu- tion d'élasticité du caoutchouc à hauteur du col, due à la déformation per- manente, est évitée suivant la présente invention parce que la rainure 14 permet un déplacement axial du corps métallique 5 vers la base 10 à mesure que le caoutchouc à la hauteur du col 8 subit une déformation permanente, comme montré sur la figure 9, où les traits pleins représentent la tige après déformation permanente et les traits mixtes représentent la tige avant cette déformation.
Etant donné que la compression du caoutchouc à hauteur du col 8 diminue, la force de restitution de la base en caoutchouc 10 est en substance moindre que la force de restitution du corps en caoutchouc 7 et le corps métallique 5 se déplace d'une distance appréciable 15 vers la base 10, (représentée sur la figure 9), en maintenant ainsi un degré élevé de compression à la hauteur du col 8. De plus, si le corps métallique de valve 5 est fléchi, ou forcé transversalement dans une direction indiquée par flèche sur la figure 8, le corps métallique 5 pivote autour d'un axe passant par le plan de la jante. L'extrémité du corps métallique 5 de la base 10 transmet la force transversale à l'épaulement 11, augmentant son étanchéité en le comprimant davantage contre la face 12 en sens opposé à la force appliquée.
Comme le montre la figure 8, pendant le fléchissement la rainure 14 est en substance fermée ou comprimée radialement dans le sens d'application de la pression sur l'épaulement 11 et inversement, ouverte ou écartée dans le sens diamétralement opposé à la pression exercée, ce qui per- met à la tige de fléchir sans nuire à l'étanchéité de la partie de l'épaule- ment diamétralement opposée à la force appliquée. Il est donc nécessaire que le plan cylindrique de la rainure soit sur un plan en substance décalé par rapport au plan contenant le corps métallique 5 et le col 8.
En d'au- tres mots, le diamètre de la lèvre interne 16 de la rainure est en substan- ce supérieur au diamètre du corps métallique 5 et le diamètre de la lèvre externe 17 de la rainure est en substance moindre que le diamètre du col 8, de préférence moins de 70 % du diamètre à la hauteur du col 8.
Sur la figure 4, le corps en caoutchouc 7 de la tige est en for- me de poire et se termine par un col cylindrique 8. En coupe, la base 10 est arrondie ou en forme de dôme et la rainure ou dépression 14 est relati- vement large parce que la base 10 est relativement plus épaisse que la base 10 montrée sur la figure 1.
Les différentes formes de réalisation de l'invention qui ont été décrites et représentées uniquement à titre d'exemple n'ont aucun caractère limitatif, des modifications pouvant y être apportées sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. Tige de valve pour pneu sans chambre à air caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de valve métallique soudé dans une tige en ca- outchouc possédant un col s'engageant dans une ouverture de la jante et d'un diamètre en substance supérieur au diamètre de l'ouverture, un épaule- ment annulaire dont le diamètre est supérieur à celui du col afin de s'ap- puyer contre une face de la jante, et une rainure annulaire pratiquée axia- lement dans la base de la tige sur une profondeur plus grande que la lar- geur de la rainure.
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The present invention relates to a rubber valve stem and particularly to a rubber valve stem for use with a rim and tubeless tire.
The invention aims to provide: a rubber valve stem which can be easily fitted and removed from a tubeless tire rim; a rubber valve stem itself ensuring its fixing and the sealing of its mounting in the rim of a tubeless tire; a rubber valve stem of the type described, which keeps the valve hole of the rim airtight under all operating conditions, particularly centrifugal force, axial force, vibration, deflection and pressure. rapid vibrations caused by heat.
To better understand the invention, reference will be made to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a cross section of a rim with tubeless tire, showing in elevation the valve stem according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal section of the valve stem according to the invention.
Figure 3 is a plan view of the base of the valve stem shown in Figure 2.
Figure 4 is a section similar to that of Figure 2 of another embodiment of the invention.
Figure 5 is a plan view of the base of the valve stem shown in Figure 4.
Figure 6 is a sectional view of the valve stem shown in Figure 1, in place on a rim.
Figure 7 is a section of the valve stem shown in Figure 2, in place on a rim.
Figure 8 is a sectional view of the valve stem according to the invention, in place on a rim and flexed in the direction of the arrow.
FIG. 9 is a section through the valve stem according to the invention showing in phantom lines the position of the valve body before having undergone permanent deformation and in solid lines the position of the valve body after permanent deformation.
In figure 1 of the drawings, the numeral 1 indicates a rim on which is mounted a tubeless tire 2. The rim 1 has a valve hole 3 of standard dimensions through which protrudes the valve stem, indicated in its assembly by the numeral 4. The rod 4 has an axial hole in which is engaged and welded substantially over the entire length of the rod, a metal valve body 5. The upper end of the body 5 protrudes from the shaft. rod 4 and carries a thread 6 to receive an ordinary valve cap.
The valve stem 4 has a body 7 which gradually widens or whose diameter increases from the threaded part of the metal body 5 towards the neck 8. The neck 8 of the valve stem bears on the perimeter. inner ring 9 of the valve hole 3 of the rim. The base 10 of the valve, or the portion of the valve protruding from the rim in use, has a base shoulder 11 whose diameter is considerably larger than that.
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neck 8 of the valve stem. The shoulder 11 rests on the outer face 12 of the rim adjacent to the valve hole. The base 10 and the shoulder 11 are relatively thick, preferably 4 to 6 times thicker than the rim.
The rim compresses the base of the stem sufficiently to prevent the stem from being pulled out of the valve hole of the rim by hand, or driven out by centrifugal force or air pressure. The shoulder 11 of the base extends radially and forms an acute angle with the radial plane. When the valve stem is in place, as in Figure 6, the shoulder 11 is compressed axially along a radial plane passing through the intersection 13 of the shoulder 11 and the neck 8.
To maintain a seal between the neck 8 of the valve stem and the periphery of the valve hole 3 of the rim, the neck has an external diameter 18 to 40% greater than the diameter of the valve hole 3 of the rim. rim and preferably approximately 23% higher. The inner periphery of the valve hole 3 of the rim and the face 12 of the rim adjacent to the hole 3 are respectively sealed by the pressure of the neck 8 and the shoulder of the base 11. In addition, as shown the cut in figures 6 and 7, the strong compression of the neck between the periphery of the valve hole of the rim and the metal body 5 deforms the rubber of the neck and forces it to overflow on and around the outer face 12 of the rim, adjacent to the valve hole.
The airtightness of the valve hole of the rim is thus ensured and the shoulder 11 provides a positive stop to hold the valve in place during assembly and then perpendicular to the face of the rim.
The base 10 has an annular groove or depression 14 formed axially therein, concentrically with the axis of the body 5. The depth of the annular groove 14 is at least equal to 50% of the distance separating it. end 10 of the base and the intersection 13, but the annular groove may extend axially into the body of the neck 8. The width of the groove is substantially less than its depth and is preferably 5 to 30% of the thickness of the neck, that is, the difference between the radius of the neck 8 and the radius of the body 5.
The purpose of the depression or groove 14 is to increase the extensibility of the neck 8 and the flexibility of the base 10 to maintain a good seal of the neck 8 and of the shoulder during assembly, to maintain the seal against the neck. internal face 9 and to the external face 12 of the rim during a strong deformation of the valve and to provide an elasticity increasing the tightness after permanent deformation of the rubber neck 8.
As described above, the purpose of the groove 14 is to increase the extensibility of the neck 8 in order to provide a sealed seat for the neck 8 and the shoulder 11 during assembly. The valve stem can be easily fitted by hand in the rim 1 by inserting the rubber body 7 into the valve hole 3 from the outside 12 to the inside 9 of the rim 1, until the part the wider of the body 7 engages the periphery of the valve hole. An axial force is then applied to the rod to force the body 7 and the neck 8 in the hole 3 in order to place the neck 8 and the shoulder 11 in and around the valve hole 3 of the rim.
The distance between the groove 14 and the neck 8 is relatively short, so that during the application of the axial force, the rubber between the neck and the groove is stretched and, at the same time, the shoulder It takes support. on the face 13. When the shoulder 11 is perfectly in place, the rubber stretched between the groove 14 and the neck 8 tends to withdraw, which promotes and reinforces the seal at the height of the neck 8 when the rod is in place in the rim, the metal body 5 and the part of the rubber base between the body 5 and the groove 14 forming a depression with respect to the horizontal plane of the base 10 as shown in Figures 6 and 7.
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After prolonged service the highly compressed rubber at the neck 8 tends to undergo permanent deformation and the compressive forces, represented by lines of force in FIG. 9, stressing the rubber at the neck level gradually decrease. This reduction in elasticity of the rubber at the neck, due to the permanent deformation, is avoided according to the present invention because the groove 14 allows axial displacement of the metal body 5 towards the base 10 as the rubber increases. at the height of the neck 8 undergoes a permanent deformation, as shown in FIG. 9, where the solid lines represent the rod after permanent deformation and the dashed lines represent the rod before this deformation.
Since the compression of the rubber at the neck 8 decreases, the restoring force of the rubber base 10 is substantially less than the restoring force of the rubber body 7 and the metal body 5 moves an appreciable distance. 15 towards the base 10, (shown in Fig. 9), thereby maintaining a high degree of compression at the height of the neck 8. Further, if the metal valve body 5 is flexed, or forced transversely in a direction indicated by arrow in FIG. 8, the metallic body 5 pivots about an axis passing through the plane of the rim. The end of the metal body 5 of the base 10 transmits the transverse force to the shoulder 11, increasing its seal by compressing it further against the face 12 in the direction opposite to the applied force.
As shown in Figure 8, during bending the groove 14 is substantially closed or compressed radially in the direction of application of the pressure on the shoulder 11 and conversely, open or spread in the direction diametrically opposite to the pressure exerted, which allows the rod to flex without affecting the tightness of the part of the shoulder diametrically opposed to the applied force. It is therefore necessary for the cylindrical plane of the groove to be on a plane substantially offset from the plane containing the metal body 5 and the neck 8.
In other words, the diameter of the inner lip 16 of the groove is substantially greater than the diameter of the metal body 5 and the diameter of the outer lip 17 of the groove is substantially less than the diameter of the neck. 8, preferably less than 70% of the diameter at the height of the neck 8.
In Figure 4, the rubber body 7 of the rod is pear-shaped and terminates in a cylindrical neck 8. In section, the base 10 is rounded or domed and the groove or depression 14 is related. - wide because the base 10 is relatively thicker than the base 10 shown in Figure 1.
The various embodiments of the invention which have been described and shown solely by way of example are in no way limiting, modifications can be made to them without departing from the scope of the invention.
CLAIMS.
1. Valve stem for tubeless tire characterized in that it comprises a metal valve body welded into a rubber stem having a neck engaging an opening in the rim and having a substantially diameter. greater than the diameter of the opening, an annular shoulder whose diameter is greater than that of the neck so as to rest against a face of the rim, and an annular groove made axially in the base of the stem to a depth greater than the width of the groove.