FR2991734A1 - Dispositif portatif de gonflage d'un pneu de velo, notamment un pneu tubeless - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif portatif de gonflage (1) d'un pneu (ou chambre à air) de vélo, comprenant : - un réservoir d'air (2) ; - un premier embout (3) pour la connexion à une valve (V) du pneu ; - un second embout (4) pour la connexion à une pompe à vélo (P) ; et - des moyens de commutation (5) entre les positions suivantes : - une position de remplissage du réservoir (1'), dans laquelle l'air ne circule que depuis le second embout (4) vers le réservoir d'air (2) ; - une position de gonflage préliminaire (1"), dans laquelle l'air ne circule que depuis le réservoir d'air (2) vers le premier embout (3); et - une position de gonflage complémentaire (1'"), dans laquelle l'air ne circule que depuis le second embout (4) vers le premier embout (3). L'invention concerne aussi un procédé mis en oeuvre grâce à ce dispositif de gonflage (1). L'invention est utilisée avantageusement pour gonfler un pneu tubeless.
Description
-1- « Dispositif portatif de gonflage d'un pneu de vélo, notamment un pneu tubeless » Domaine technique La présente invention concerne un dispositif portatif de gonflage d'un pneu de vélo ou d'une chambre à air pour une roue de vélo. Le domaine de l'invention est plus particulièrement mais de manière non limitative celui du gonflage des pneus dits tubeless, qui sont des pneus sans chambre à air.
Dans tout le texte, lorsqu'on parlera de pneu on entendra un pneu tubeless. L'invention concerne également des utilisations avantageuses d'un tel dispositif.
Etat de la technique antérieure On connaît dans l'art antérieur différents types de dispositifs de gonflage d'un pneu de vélo ou d'une chambre à air pour roue de vélo. On connaît en particulier ce qu'on appellera dans toute la suite une pompe à vélo, c'est-à-dire un dispositif portatif généralement tubulaire, dans lequel on actionne un piston dans une chambre dont la sortie peut être fermée par un clapet anti-retour. De cette façon on peut souffler de l'air par ladite sortie qui peut être raccordée à une valve d'un pneu de vélo ou d'une chambre à air pour vélo. Un inconvénient de la pompe à vélo est qu'elle offre un débit d'air insuffisant pour permettre de plaquer un pneu tubeless contre la jante d'une roue de vélo, lorsque ce pneu tubeless est dégonflé au point de ne plus adhérer à la jante. Lorsque les bords du pneu tubeless ne sont pas plaqués contre la jante, l'air s'échappe entre le bord du pneu et la jante. Dans tout le texte et pour des raisons de simplification de l'expression, on parle simplement de « plaquer un pneu tubeless contre une jante », bien que ce soient seulement les bords (on peut parler de tringles) de ce pneu qui soient plaqués contre la jante pour assurer l'étanchéité de l'espace compris entre la jante et l'intérieur du pneu. On connaît également les compresseurs électriques tels que ceux que 35 l'on peut trouver chez un garagiste. Ces compresseurs peuvent offrir le débit -2- d'air suffisant pour plaquer un pneu tubeless contre la jante, mais présentent l'inconvénient d'être généralement encombrants, et en tout état de cause de devoir être reliés à une source de courant. Ainsi, de tels compresseurs ne peuvent être considérés comme portatifs au sens de l'invention, c'est-à-dire légers, peu encombrants. Un autre inconvénient de ces compresseurs est qu'ils requièrent une liaison à une source d'énergie électrique et ne sont donc pas autonomes. Un autre inconvénient de ces compresseurs est qu'ils tendent à sur-gonfler les pneus ou jantes, du fait de leur débit d'air élevé.
Un objectif de la présente invention est de proposer un dispositif de gonflage d'un pneu de vélo ou d'une chambre à air pour vélo, qui soit à la fois portatif, sans besoin d'être relié à une source de courant, et qui permette de plaquer un pneu tubeless contre la jante d'une roue de vélo. Un autre objectif de la présente invention est de proposer un dispositif 15 de gonflage d'un pneu de vélo qui permette un gonflage précis de la chambre à air ou du pneu. Exposé de l'invention Cet objectif est atteint avec un dispositif portatif de gonflage d'un pneu 20 ou d'une chambre à air pour vélo, comprenant : - un réservoir d'air ; - un premier embout pour la connexion à une valve d'un pneu de vélo ou une valve de chambre à air pour vélo ; - un second embout pour la connexion à une pompe à vélo ; et 25 - des moyens de commutation entre les positions suivantes : - une position de remplissage du réservoir, dans laquelle l'air ne circule que depuis le second embout vers le réservoir d'air ; - une position de gonflage préliminaire, dans laquelle l'air 30 ne circule que depuis le réservoir d'air vers le premier embout; et - une position de gonflage complémentaire, dans laquelle l'air ne circule que depuis le second embout vers le premier embout. -3- Dans la position de remplissage du réservoir, on augmente progressivement la pression à l'intérieur du réservoir d'air. Après avoir atteint une pression donnée dans le réservoir d'air, on peut obtenir un débit d'air désiré à la sortie du premier embout (pour la connexion à une valve), 5 lorsqu'on passe le dispositif selon l'invention en position de gonflage préliminaire. Il est ainsi possible d'atteindre le débit d'air nécessaire pour permettre de plaquer un pneu tubeless contre la jante de roue de vélo. En particulier, on peut plaquer les tringles du pneu contre la jante de roue de vélo. On obtient ainsi l'étanchéité entre le pneu et la jante, en particulier 10 entre le talon du pneu et la jante. Grâce à la position de gonflage complémentaire, on peut ensuite obtenir facilement la pression précise souhaitée dans le pneu ou la chambre à air. On peut donc parler de pompe à sélection intelligente. En outre, le dispositif de gonflage selon l'invention utilise simplement la 15 force d'un utilisateur actionnant une pompe à vélo, en particulier manuelle ou à pied. Aucune liaison au secteur ou à une quelconque source d'énergie électrique n'est donc nécessaire. On peut parler de dispositif de gonflage autonome. Le dispositif de gonflage selon l'invention ne présente que peu 20 d'éléments, chacun d'encombrement et de poids réduits, ce qui fait de lui un dispositif portatif. Typiquement, le dispositif de gonflage selon l'invention pèse moins de 5 kg pour un encombrement inférieur à 0,5 m3. Les positions de gonflage préliminaire et de gonflage complémentaire peuvent avantageusement être fusionnées pour correspondre à une même 25 position d'un actionneur du dispositif portatif de gonflage. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les moyens de commutation comprennent un organe mobile agencé pour circuler entre deux sièges et à l'intérieur d'un espace dit de circulation présentant une 30 ouverture sur le réservoir d'air, une ouverture sur le premier embout et une ouverture sur le second embout, et le dispositif de gonflage étant agencé de sorte que : lorsque l'organe mobile est sur l'un premier des sièges, il ferme l'ouverture sur le premier embout de façon que le dispositif de 35 gonflage se trouve dans la position de remplissage du réservoir ; -4- lorsque l'organe mobile est dans une position intermédiaire entre les deux sièges, le dispositif de gonflage se trouve dans la position de gonflage préliminaire ; lorsque l'organe mobile est sur l'un second des sièges, il ferme l'ouverture sur le réservoir d'air de façon que le dispositif de gonflage se trouve dans la position de gonflage complémentaire. On peut ainsi obtenir un dispositif selon l'invention qui soit particulièrement compact.
Selon ce mode de réalisation avantageux, les moyens de commutation peuvent comprendre en outre une manette d'actionnement présentant deux positions : une première position correspondant à la position de remplissage du réservoir, dans laquelle l'organe mobile est empêché de se trouver sur le second siège ; et une deuxième position correspondant successivement à la position de gonflage préliminaire puis à la position de gonflage complémentaire, dans laquelle l'organe mobile est empêché de se trouver sur le premier siège.
De préférence, la manette d'actionnement selon l'invention présente uniquement ces deux positions possibles. L'utilisation du dispositif de gonflage selon l'invention est donc simplifiée pour l'utilisateur qui n'a le choix qu'entre une position de préparation dans laquelle il amène peu à peu le réservoir d'air à une pression désirée, et une position de gonflage dans laquelle un gonflage rapide est réalisé puis le gonflage peut être ajusté sans qu'il soit nécessaire de retoucher à la manette d'actionnement. Il n'y a que deux positions possibles pour la manette d'actionnement, dont une position double.
De préférence, selon ce mode de réalisation : l'organe mobile est empêché de se trouver sur le premier siège par un premier élément dit en saillie qui, tout en laissant passer de l'air par l'ouverture sur le premier embout, fait saillie depuis cette ouverture vers l'intérieur de l'espace de circulation, et -5- - l'organe mobile est empêché de se trouver sur le second siège par un second élément dit en saillie qui, tout en laissant passer de l'air par l'ouverture sur le réservoir d'air, fait saillie depuis cette ouverture vers l'intérieur de l'espace de circulation.
Ce mode de réalisation permet de mettre en oeuvre de simples moyens mécaniques pour empêcher l'organe mobile de se trouver sur l'un ou l'autre des sièges. Cela confère une plus grande stabilité mécanique au dispositif selon l'invention, et permet une mise en oeuvre simplifiée.
Avantageusement, les deux éléments en saillie sont solidaires l'un de l'autre, et la manette est rendue solidaire de l'un parmi l'espace de circulation et les éléments en saillie de façon que le déplacement de la manette déplace cet espace relativement aux éléments en saillie. De cette façon, le déplacement de la manette de la première à la deuxième position met en oeuvre automatiquement et directement les positionnements souhaités pour les éléments en saillie. On évite tout système intermédiaire tel qu'une transmission qui viendrait compliquer la fabrication du dispositif selon l'invention et augmenter le risque de dysfonctionnements notamment mécaniques.
La manette d'actionnement et avec elle l'un parmi l'espace de circulation ou les éléments en saillie, peuvent être agencés pour coulisser relativement à un corps du dispositif de gonflage comprenant l'autre parmi l'espace de circulation ou les éléments en saillie.
Le mouvement mis en oeuvre pour le passage de la première à la deuxième position de la manette d'actionnement est ainsi particulièrement simple. Le dispositif de gonflage selon l'invention peut comprendre en outre des 30 moyens anti-retour pour la manette d'actionnement formés par un circuit d'air et mettant en oeuvre des différences de pression pour maintenir la manette d'actionnement dans une position souhaitée. Grâce à ces moyens anti-retour, on évite tout déplacement non souhaité de la manette d'actionnement qui pourrait venir ralentir le processus 35 de gonflage. L'idée d'utiliser un simple circuit d'air et des différences de -6- pression permet là encore une fabrication simplifiée du dispositif selon l'invention, tout en limitant les risques de dysfonctionnements mécaniques. De préférence, la manette d'actionnement est agencée pour coulisser 5 relativement à un corps du dispositif de gonflage, et les moyens anti-retour comprennent un circuit d'air agencé pour que la pression dans le second embout soit égale à une pression régnant dans une cavité délimitée notamment par une paroi solidaire de la manette, et par une paroi du corps du dispositif de gonflage, ces deux parois étant sensiblement orthogonales à 10 la direction de coulissement de la manette et placées de sorte que la pression dans la cavité maintienne la manette d'actionnement dans sa première position De façon similaire, la manette d'actionnement peut être agencée pour coulisser relativement à un corps du dispositif de gonflage, et les moyens 15 anti-retour peuvent comprendre un circuit d'air agencé pour que la pression dans le premier embout soit égale à une pression régnant dans une cavité délimitée notamment par une paroi solidaire de la manette, et par une paroi du corps du dispositif de gonflage, ces deux parois étant sensiblement orthogonales à la direction de coulissement de la manette et placées de sorte 20 que la pression dans la cavité maintienne la manette d'actionnement dans sa deuxième position. On propose ainsi un mode de réalisation avec des moyens anti-retour, particulièrement simple et efficace. 25 Le dispositif de gonflage selon l'invention selon peut comprendre en outre des moyens de purge reliés au premier embout, permettant lorsqu'ils sont actionnés de faire diminuer la pression à l'intérieur du pneu ou de la chambre à air pour vélo. Si après le gonflage préliminaire, le pneu ou la chambre à air est trop 30 gonflé, on peut ainsi le vider légèrement avant de réajuster précisément la pression dans le pneu ou la chambre grâce au gonflage complémentaire. On obtient ainsi un gonflage optimal même si suite au gonflage préliminaire, la pression dans le pneu ou la chambre était trop élevée. -7- Le dispositif de gonflage selon l'invention peut avantageusement comprendre en outre des moyens de mesure de pression agencés de préférence dans l'espace de circulation, et de façon à mesurer : la pression dans le réservoir d'air, lorsque le dispositif de gonflage se trouve dans la position de remplissage du réservoir ; et la pression dans le pneu ou la chambre à air lorsque le dispositif de gonflage se trouve dans la position de gonflage complémentaire. On peut ainsi lire simplement sur un écran d'affichage relié auxdits moyens de mesure, la pression dans le réservoir d'air, de façon à mettre en 10 oeuvre un gonflage préliminaire adapté. On peut ainsi lire simplement sur un écran d'affichage relié auxdits moyens de mesure, la pression dans le pneu ou la chambre à air, de façon à ajuster facilement cette pression dans l'étape de gonflage complémentaire. 15 Le dispositif de gonflage selon l'invention peut avantageusement comprendre une soupape de sécurité agencée pour que la pression dans le réservoir d'air ne dépasse pas un seuil de pression prédéterminé. On peut ainsi s'assurer que lors du gonflage préliminaire, on n'atteigne pas dans la chambre à air ou le pneu une pression pouvant abîmer voire faire 20 éclater celle-ci ou celui-ci. L'invention concerne également un ensemble de pompage comprenant une pompe à vélo et un dispositif de gonflage selon l'invention, rendu solidaire de la pompe à vélo par l'intermédiaire du second embout. 25 L'invention concerne également une utilisation d'un dispositif de gonflage selon l'invention, pour gonfler un pneu tubeless d'un vélo, autrement appelé pneu à chambre à air incorporée. 30 L'invention concerne enfin des procédés d'utilisation d'un dispositif de gonflage selon l'invention. Ces procédés peuvent être mis en oeuvre de la même manière pour utiliser un ensemble de gonflage selon l'invention. Un tel procédé peut mettre en oeuvre successivement les étapes suivantes : -8- - on connecte le premier embout à une valve d'un pneu de vélo ou une valve de chambre à air pour vélo, et le second embout à une pompe à vélo ; - on place le dispositif de gonflage dans sa position de remplissage du réservoir, puis on remplit le réservoir d'air en actionnant la pompe à vélo, jusqu'à atteindre une pression souhaitée dans le réservoir d'air ; - on place le dispositif de gonflage dans sa position de gonflage préliminaire dans laquelle le réservoir d'air remplit le pneu ou la chambre à air ; et - on place le dispositif de gonflage dans sa position de gonflage complémentaire, puis on ajuste la pression dans le pneu ou la chambre à air en actionnant la pompe à vélo.
Selon une variante de l'invention, un tel procédé peut mettre en oeuvre successivement les étapes suivantes : - on connecte le premier embout à une valve d'un pneu de vélo ou une valve de chambre à air pour vélo, et le second embout à une pompe à vélo ; - la manette d'actionnement placée dans sa première position, on remplit le réservoir d'air en actionnant la pompe à vélo, jusqu'à atteindre une pression souhaitée dans le réservoir d'air ; - on place la manette d'actionnement dans sa deuxième position ; et - on ajuste la pression dans le pneu ou la chambre à air en actionnant la pompe à vélo. Un tel procédé peut en outre comprendre une étape supplémentaire lors de laquelle, avant d'ajuster la pression dans le pneu ou la chambre à air 30 en actionnant la pompe à vélo, on diminue la pression dans le pneu ou la chambre à air grâce à des moyens de purge. -9- Description des figures et modes de réalisation D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en oeuvre et de modes de 5 réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants : - la figure 1 illustre de façon schématique un dispositif de gonflage selon l'invention ; - les figures 2A, 2B et 2C illustrent par des schémas de principe, respectivement la position de remplissage du réservoir, la position de 10 gonflage préliminaire et la position de gonflage complémentaire d'un premier mode de réalisation de dispositif de gonflage selon l'invention ; - la figure 2D illustre de façon schématique ce premier mode de réalisation de dispositif de gonflage selon l'invention ; - les figures 3A et 3B illustrent une réalisation particulière du premier 15 mode de réalisation de dispositif de gonflage selon l'invention, dans la position de remplissage du réservoir, et selon deux vues en coupe dans des plans orthogonaux ; - les figures 4A et 4B illustrent une réalisation particulière du premier mode de réalisation de dispositif de gonflage selon l'invention, dans la position 20 de gonflage complémentaire, et selon deux vues en coupe dans des plans orthogonaux ; et - la figure 5 illustre un ensemble de gonflage selon l'invention. On va tout d'abord décrire, en référence au schéma représenté à la 25 figure 1, le principe général du dispositif de gonflage 1 selon l'invention. Le dispositif de gonflage 1 selon l'invention peut être utilisé pour gonfler un pneu de vélo tubeless ou une chambre à air pour vélo. Comme expliqué plus loin, le dispositif de gonflage 1 selon l'invention est particulièrement avantageux pour gonfler un pneu tubeless, en particulier lors 30 d'un premier gonflage ou lorsque ce pneu est entièrement dégonflé. Cependant, cette utilisation ne doit pas être considérée comme limitative et le dispositif 1 selon l'invention pourra également servir pour gonfler des chambres à air. -10- Dans toute la suite du texte et pour des raisons de clarté, on parlera simplement de pneu (et non de pneu ou de chambre à air), sans que cela de puisse être considéré comme limitatif. Le dispositif de gonflage 1 selon l'invention est portatif, c'est-à-dire qu'il présente typiquement un poids inférieur à 10 kg et un volume total inférieur à 0,5 m3. En outre, le caractère portatif du dispositif de gonflage 1 selon l'invention s'exprime par l'absence de liaison à tout élément annexe notamment fixe relativement au référentiel terrestre. Selon l'invention, le dispositif de gonflage 1 comprend un réservoir d'air 2. Ce réservoir peut être formé par un bidon ou une cuve ou de façon générale tout récipient de volume fixe. Un tel récipient peut être métallique, par exemple en aluminium. Le volume du réservoir 2 est par exemple de 1 litre. Ce volume peut être compris entre 500 millilitres et cinq litres. On peut choisir tout volume offrant un compromis acceptable entre un encombrement limité et la possibilité d'amener à une pression voulue l'intérieur du pneu, en vidant une seule fois, dans le pneu, le volume d'air contenu dans le réservoir d'air. La pression que l'on souhaite atteindre à l'intérieur du pneu en vidant une seule fois, dans le pneu, le volume d'air contenu dans le réservoir d'air, est de l'ordre de 3 bars, par exemple entre 2 bars et 4 bars, où 1 bar vaut 105 Pascals. Pour cela, la pression souhaitée dans le réservoir d'air 2 est par exemple de 10 bars dans un volume d'un litre. La pression recherchée dans le réservoir d'air 2 est bien supérieure à la pression que l'on souhaite atteindre dans le pneu. Outre la pression, on cherche à atteindre un débit d'air donné lorsqu'on commence à gonfler le pneu. C'est ce débit, amenant à une pression donnée, qui permet de plaquer le pneu contre la jante et de créer ainsi l'étanchéité dans le pneu. Le dispositif de gonflage 1 comprend un premier embout 3 pour la connexion à une valve V du pneu 40 (voir également figure 5). Un tel embout comprend en particulier un embout de pompe à vélo, permettant une liaison à une valve de pneu ou de chambre à air, par exemple une valve dite Schrader, Presta ou Dunlop. Le dispositif de gonflage 1 comprend également un second embout 4 pour la connexion à une pompe à vélo P. Un tel embout peut comprendre en particulier un raccord ayant la forme d'une valve de pneu ou chambre à air 35 pour vélo, de façon qu'une pompe à vélo puisse être directement reliée au -11- dispositif selon l'invention. Selon une variante, la pompe à vélo est reliée de façon non amovible au dispositif 1 selon l'invention, via le second embout 4. Le second embout 4 peut alors être formé simplement par un tuyau intermédiaire suivi d'une liaison de type soudure, serrage, collage, etc. On peut même prévoir de s'affranchir du tuyau intermédiaire, le second embout 4 étant alors formé simplement par l'espace de connexion entre la pompe à vélo et les moyens de commutation. Le dispositif de gonflage 1 comprend enfin des moyens de commutation 5. Les moyens de commutation sont formés par tout dispositif mécanique 10 permettant d'atteindre successivement les positions suivantes : - une position 1' de remplissage du réservoir, dans laquelle l'air ne circule que depuis le second embout 4 vers le réservoir d'air 2 ; - une position 1" de gonflage préliminaire, dans laquelle l'air ne circule que depuis le réservoir d'air 2 vers le premier embout 3 ; et 15 - une position 1" de gonflage complémentaire, dans laquelle l'air ne circule que depuis le second embout 4 vers le premier embout 3. Les figures 2A à 4B permettent d'illustrer plus précisément un exemple 20 de réalisation avantageux de moyens de commutation 5. L'homme du métier pourra cependant imaginer toutes sortes de réalisations de ces moyens de commutation 5. Les moyens de commutation 5 permettent de mettre en oeuvre le procédé de gonflage suivant : 25 - on connecte le premier embout 3 à une valve V d'un pneu de vélo, et le second embout 4 à une pompe à vélo P; - on place le dispositif de pompage 1 dans sa position 1' de remplissage du réservoir, puis on remplit le réservoir d'air 2 en utilisant la pompe à vélo, jusqu'à atteindre une pression 30 souhaitée dans le réservoir d'air. La pression souhaitée dans le réservoir peut correspondre sensiblement à deux ou trois fois la pression souhaitée dans le pneu (voir plus haut, par exemple de l'ordre de 3 bars). On vérifie que l'on atteint la pression souhaitée dans le réservoir d'air par exemple par lecture d'un -12- manomètre ou en comptant un nombre de cycle de pompage de la pompe à vélo. on place le dispositif de pompage dans sa position 1" de gonflage préliminaire dans laquelle le réservoir d'air 2 remplit d'un seul coup le pneu via la valve V. Le réservoir d'air contenant de l'air sous pression, le pneu reçoit cet air sous pression et se gonfle rapidement. On peut parler d'un à-coup de pression. Le débit d'air allant du réservoir d'air 2 vers le pneu permet de plaquer le pneu contre la jante de roue et de créer ainsi l'étanchéité dans le pneu. on place le dispositif de pompage dans sa position 1" de gonflage complémentaire, puis on ajuste la pression dans le pneu en utilisant la pompe à vélo P. Si le pneu n'est pas assez gonflé, on peut dans cette position ajuster son gonflage.
Le dispositif de pompage 1 selon l'invention est ainsi avantageusement utilisé pour gonfler un pneu tubeless d'un vélo, autrement appelé pneu à chambre à air incorporée (on parle aussi de pneu sans chambre à air). Dans la position 1" de gonflage préliminaire, le pneu se trouve plaqué contre la jante de la roue de vélo grâce à la rapide montée en pression à l'intérieur du pneu. On peut ensuite ajuster le gonflage dans la position de gonflage complémentaire 1", puisque le pneu est alors bien plaqué contre la jante. Les figures 2A, 2B et 2C illustrent respectivement dans chacune des 25 positions selon l'invention, et de façon schématique, ce mode de réalisation avantageux. Dans ce mode de réalisation avantageux, les moyens de commutation 5 comprennent un organe mobile 6 qui peut être formé par une bille notamment métallique. 30 Cet organe mobile 6 peut circuler entre deux sièges 31, 21 et à l'intérieur d'un espace de circulation 7. L'espace de circulation 7 est formé par exemple par un espace creux sensiblement en forme de cylindre, notamment cylindre de révolution, avec à chacune des deux extrémités du cylindre un réceptacle en forme de cône ou 35 de demi-sphère formant un siège 31 respectivement 21. Le cylindre de -13- révolution peut présenter un diamètre légèrement supérieur à celui de l'organe mobile 6 formé par une bille, de façon que la bille roule de façon guidée à l'intérieur de l'espace de circulation et entre les sièges 31 et 21. Le volume de l'espace de circulation est de préférence inférieur à 50 cm3.
L'espace de circulation 7 présente uniquement trois ouvertures possibles : - une ouverture sur le premier embout 3, au fond du premier siège 31, - une ouverture sur le réservoir d'air 2, au fond du second siège 21, et - une ouverture sur le second embout 4 sur la face latérale du cylindre 10 formant avec les sièges 21, 31 l'espace de circulation 7. Cette dernière ouverture est sensiblement centrale sur la longueur de l'espace de circulation 7. La figure 2A présente le dispositif selon l'invention lorsque les moyens 15 de commutation 5 se trouvent en position 1' de remplissage du réservoir. Dans cette position 1', l'organe mobile 6 est empêché de se trouver sur le second siège 21 par une seconde pointe 22 qui, tout en laissant passer l'air par l'ouverture sur le réservoir d'air, fait saillie depuis cette ouverture vers l'intérieur de l'espace de circulation 7. 20 La pompe à vélo étant actionnée, la pression à l'intérieur de l'espace de circulation 7 augmente, tendant à plaquer l'organe mobile contre l'un des deux sièges 21, 31. Puisque la pointe 22 empêche l'organe mobile 6 de se caler dans le second siège 21, l'organe mobile 6 se cale dans le premier siège 31. L'ouverture sur le premier embout 3 donnant sur la valve du pneu de vélo 25 est alors bouchée. L'air circule donc que depuis la pompe à vélo vers le réservoir d'air 2 (voir flèche 10'). On peut ainsi amener le réservoir d'air jusqu'à la pression voulue, grâce à un clapet anti-retour non représenté situé dans toute pompe à vélo. La pression est alors la même dans le réservoir d'air 2 et dans l'espace de circulation 7. On peut agencer un capteur de pression 30 25 dans cet espace de circulation 7 pour connaître la pression dans le réservoir d'air et savoir ainsi quand cesser d'actionner la pompe à vélo. Un tel capteur de pression forme des moyens de mesure de pression et fait partie d'un manomètre. Le capteur de pression peut être un capteur de pression piézo-résistif, un capteur de pression MEMs, etc. On peut également parler de 35 sonde. -14- On voit également à la figure 2A que le réservoir d'air 2 comprend une soupape de sécurité 93. Une telle soupape est optionnelle. Elle permet de s'assurer que la pression à l'intérieur du réservoir d'air 2 ne dépasse pas une valeur seuil prédéterminée et correspondant à une pression seuil au-delà de 5 laquelle le pneu ou la chambre à air est susceptible d'éclater lorsque le réservoir d'air 2 se vide dedans (lors du gonflage préliminaire). Dans l'exemple représenté aux figures 2A à 2C, on a représenté la soupape de sécurité 93 dans le réservoir d'air 2. On pourra également placer la soupape de sécurité 93 par exemple dans l'espace de circulation 7 ou dans tout autre 10 endroit où règne la même pression que dans le réservoir d'air, et relié par circulation d'air au réservoir d'air. La figure 2B présente le dispositif selon l'invention lorsque les moyens de commutation 5 se trouvent en position 1" de gonflage préliminaire. 15 Dans cette position 1", l'organe mobile 6 est empêché de se trouver sur le premier siège 31 par une première pointe 32 qui, tout en laissant passer l'air par l'ouverture sur le premier embout 3, fait saillie depuis cette ouverture vers l'intérieur de l'espace de circulation 7. L'organe mobile est donc repoussé du premier siège 31, et se trouve dans une position intermédiaire entre les 20 deux sièges 21 et 31. Tout l'air sous pression contenu dans le réservoir d'air 2 s'échappe hors de ce réservoir et rejoint l'intérieur du pneu en passant par l'ouverture sur le premier embout 3 (voir flèche 10"). Cet air sous pression tend à pousser l'organe mobile 7 contre le premier siège 31, mais la première pointe 32 empêche que l'organe mobile 6 se cale dans ce premier siège et 25 empêche le gonflage du pneu. Le clapet de la pompe à vélo empêche que l'air sous pression s'échappe ailleurs que par l'ouverture sur le premier embout 3. Le pneu peut ainsi atteindre en moins de 10 secondes (voire moins de 5 secondes) une pression voulue, par exemple supérieure à 2 bars. 30 La figure 2C présente le dispositif selon l'invention lorsque les moyens de commutation 5 se trouvent en position 1" de gonflage complémentaire. Dans cette position 1", l'organe mobile 6 est empêché de se trouver sur le premier siège 31 par une première pointe 32 qui, tout en laissant passer l'air par l'ouverture sur le premier embout 3, fait saillie depuis cette 35 ouverture vers l'intérieur de l'espace de circulation 7. -15- Cette position peut suivre automatiquement la position 1" de gonflage préliminaire. Une fois que le réservoir d'air s'est vidé via le premier embout 3, on peut actionner la pompe à vélo. Dans ce cas, la pression à l'intérieur de l'espace de circulation 7 augmente, tendant à plaquer l'organe mobile contre 5 l'un des deux sièges 21, 31. Puisque la pointe 32 empêche l'organe mobile 6 de se caler dans le premier siège 31, l'organe mobile 6 se cale dans le second siège 21. L'ouverture sur le réservoir d'air est alors bouchée. L'air circule donc que depuis la pompe à vélo vers le premier embout 3 relié au pneu (voir flèche 10"). On peut ainsi augmenter doucement la pression à l'intérieur du 10 pneu. La pression peut alors être la même dans le pneu et dans l'espace de circulation 7. Le capteur de pression 25 pouvant être agencé dans l'espace de circulation 7 peut alors permettre de connaître la pression dans le pneu et savoir ainsi quand cesser d'actionner la pompe à vélo. On peut prévoir une manette d'actionnement 51 (voir figures 3A, 3B, 15 4A, 4B) pour passer alternativement de la position dans laquelle la pointe 22 fait saillie à l'intérieur de l'espace de circulation 7, à la position dans laquelle la pointe 32 fait saillie à l'intérieur de l'espace de circulation 7. La figure 2D illustre de façon schématique le principe de 20 fonctionnement du dispositif illustré aux figures 2A à 2C. On peut considérer que les positions 1" et 1" sont fusionnées pour correspondre à une unique position de la manette d'actionnement 51. Un clapet anti-retour 91 permet d'empêcher que l'air circule vers le réservoir d'air 2 dans ces positions 1" et 1" fusionnées (clapet réalisé par la position de l'organe mobile 6). 25 Ce mode de réalisation particulièrement avantageux permet une utilisation simplifiée du dispositif 1 selon l'invention. Cette utilisation simplifiée consiste à mettre en oeuvre le procédé de gonflage suivant : - on connecte le premier embout 3 à une valve V d'un pneu de 30 vélo, et le second embout 4 à une pompe à vélo P; - on place la manette d'actionnement placée dans sa première position, ce qui place le dispositif de pompage 1 dans sa position 1' de remplissage du réservoir. Ensuite, comme détaillé précédemment, on remplit le réservoir d'air 2 en utilisant la 35 pompe à vélo. -16- - on place la manette d'actionnement dans sa deuxième position, ce qui place le dispositif de pompage dans sa position 1" de gonflage préliminaire, et - une fois que l'air s'est échappé du réservoir d'air 2 pour remplir le pneu, on ajuste la pression dans le pneu en actionnant la pompe à vélo, ce qui place automatiquement le dispositif de pompage dans sa position 1" de gonflage complémentaire. Les figures 3A, 3B, 4A et 4B illustrent par des schémas détaillés une 10 réalisation particulière du mode de réalisation avantageux qui vient d'être décrit. Selon ce mode de réalisation, les deux pointes 22, 32 sont solidaires l'une de l'autre et solidaires du corps 70 du dispositif de gonflage 1. Le corps 70 du dispositif de gonflage 1 comprend les deux embouts 3, 4 et le réservoir 15 d'air 2. La manette d'actionnement 51 est quant à elle solidaire de l'espace de circulation 7 (formant un ensemble représenté hachuré sur les figures 3A, 3B, 4A et 4B). La manette d'actionnement 51 et avec elle l'espace de circulation 7 20 peut coulisser à l'intérieur du corps 70 du dispositif de gonflage 1. Sur les figures, les espaces noircis permettent d'identifier la circulation de l'air. Les figures 3A et 3B représentent le dispositif selon l'invention dans la position 1' de remplissage du réservoir, selon des vues en coupe 25 respectivement selon deux plans orthogonaux. Dans cette position, la manette est écartée du corps 70 du dispositif de gonflage 1, dans une position dite première position. On voit en particulier à la figure 3A que le dispositif 1 selon l'invention comprend en outre des moyens anti-retour pour maintenir la manette 51 dans 30 sa première position, calée en butée et éloignée du corps 70 du dispositif de gonflage 1. Ces moyens anti-retour sont réalisés par un circuit d'air 46. Grâce à ce circuit d'air, la pression dans une cavité 47 est égale à la pression dans le second embout 4. Cette pression est donc par exemple supérieure à 1 bar. La cavité 47 est délimitée sur tous ses côtés par le corps 70 du dispositif de 35 gonflage 1 ou par des éléments solidaires de la manette 51. Sur une face de -17- la cavité 47, du côté de la manette 51, la cavité 47 est délimitée par une paroi 48 solidaire de la manette 51 et sensiblement orthogonale à la direction de coulissement de la manette. En face de cette paroi 48, la cavité 47 est délimitée par une paroi 49 appartenant au corps 70 du dispositif de gonflage, et sensiblement orthogonale à la direction de coulissement de la manette. On comprend bien sûr que la cavité selon l'invention n'est pas entièrement fermée, puisqu'elle comprend une arrivée pour le circuit d'air 46. La pression à l'intérieur de la cavité 47 peut exercer une force sur les parois de celle-ci. Seules les parois 48 et 49 sont susceptibles de se déplacer, en réaction à cette force, et l'une par rapport à l'autre. La pression dans la cavité 47 étant supérieure à la pression atmosphérique, elle exerce une force sur les parois 48 et 49. Le corps 70 du dispositif de gonflage étant fixe, cette force tend à déplacer la paroi 48 (et avec elle la manette 51) selon la direction de déplacement de la manette 51 et dans le sens tendant à éloigner la manette du corps 70. La manette 51 étant déjà en butée éloignée du corps 70, cette force permet simplement de maintenir la manette dans cette position de butée, c'est-à-dire sa première position. Les figures 4A et 4B représentent le dispositif selon l'invention dans la position 1" de gonflage complémentaire, selon des vues en coupe respectivement selon les même deux plans orthogonaux. Dans cette position, la manette est rapprochée contre le corps 70 du dispositif de gonflage 1, dans une position dite deuxième position. On voit en particulier à la figure 4A que le dispositif 1 selon l'invention comprend en outre des moyens anti-retour pour maintenir la manette 51 dans sa deuxième position, calée contre le corps 70 du dispositif de gonflage 1. Ces moyens anti-retour sont réalisés par un circuit d'air 43. Grâce à ce circuit d'air, la pression dans une cavité 41 est égale à la pression dans le premier embout 3. Cette pression est donc par exemple supérieure à 2 bars. La cavité 41 est délimitée sur tous ses côtés par le corps 70 du dispositif de gonflage 1 ou par des éléments solidaires de la manette 51. Sur une face de la cavité 41, du côté opposé à la manette 51, la cavité 41 est délimitée par une paroi 42 solidaire de la manette 51 et sensiblement orthogonale à la direction de coulissement de la manette. En face de cette paroi 42, la cavité 41 est délimitée par une paroi 44 appartenant au corps 70 du dispositif de gonflage, -18- et sensiblement orthogonale à la direction de coulissement de la manette. On comprend bien sûr que la cavité selon l'invention n'est pas entièrement fermée, puisqu'elle comprend une arrivée pour le circuit d'air 43. La pression à l'intérieur de la cavité 41 peut exercer une force sur les parois de celle-ci.
Seules les parois 44 et 42 sont susceptibles de se déplacer, en réaction à cette force, et l'une par rapport à l'autre. La pression dans la cavité 41 étant supérieure à la pression atmosphérique, elle exerce une force sur les parois 42 et 44. Le corps 70 du dispositif de gonflage étant fixe, cette force tend à déplacer la paroi 42 (et avec elle la manette 51) selon la direction de déplacement de la manette 51 et dans le sens tendant à rapprocher la manette du corps 70. La manette 51 étant déjà en butée contre le corps 70, cette force permet simplement de maintenir la manette dans cette position de butée, c'est-à-dire sa deuxième position.
Selon une variante non représentée, le dispositif de gonflage 1 selon l'invention comprend en outre une purge, formée par exemple par un robinet ou une valve, située sur le premier embout 3, et permettant de faire diminuer la pression à l'intérieur du pneu. On peut ainsi, en particulier avant d'ajuster la pression dans le pneu en 20 actionnant la pompe à vélo, diminuer la pression dans le pneu si le niveau de pression atteint après le gonflage préliminaire est trop important. Par exemple, on gonfle un pneu tubeless jusqu'à une pression de 3 ou 4 bars, à laquelle on est certain d'obtenir lors du gonflage préliminaire un débit et une pression qui le plaqueront correctement contre la jante de roue, puis 25 on purge le pneu pour redescendre à 2 bars. On entend par des moyens de purge actionnés, des moyens de purge dans la position dans laquelle l'air peut s'échapper du pneu (ou de la chambre à air) après être repassé par le premier embout 3.
30 La figure 5 illustre un ensemble de gonflage 100 selon l'invention. L'ensemble de gonflage 100 selon l'invention comprend un dispositif 1 selon l'invention et une pompe à vélo P manuelle. A la figure 5, le premier embout 3 comprend un tuyau flexible 34, du type raccord flexible pour pompe à vélo, par exemple en caoutchouc. Une -19- extrémité du tuyau flexible se termine par un raccord 35 pour la liaison à une valve V de pneu de vélo. Le second embout 4 est formé par un raccord métallique reliant un tuyau flexible 52 de la pompe à vélo au corps du dispositif de gonflage 1 selon l'invention. Le réservoir d'air 2 est formé par un simple bidon en aluminium fixé en deux points à une tige 53 de la pompe à vélo P. On aperçoit également à la figure 5 un écran d'affichage 54 du manomètre comprenant également le capteur de pression 25 évoqué 10 précédemment. L'invention, couvre en particulier les procédés et mode de réalisation suivants : - on place le dispositif de gonflage 1 selon l'invention comprenant 15 un réservoir d'air 2, entre un moyen de gonflage (pompe à vélo P) et un pneu tubeless 40 à gonfler. Un tuyau 34 reliant le dispositif de gonflage 1 selon l'invention à la valve V du pneu est obturé par une vanne (liée à la manette d'actionnement 51). ; - On gonfle le réservoir d'air 2. Un tuyau 52 reliant le moyen de 20 gonflage P au dispositif de gonflage 1 selon l'invention sert à gonfler le réservoir d'air 2 à une pression bien supérieure à celle que l'on désire mettre dans le pneu 40. ; - Une fois la pression voulue atteinte, on poursuit le gonflage tout en ouvrant brusquement la vanne ce qui va introduire 25 énergiquement l'air dans le pneu, et donc plaquer les tringles du pneu contre la jante et provoquer l'étanchéité entre le talon du pneu et la jante. On peut poursuivre le gonflage : l'air reste dans le pneu.
30 Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. En particulier toutes les caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux selon
Claims (16)
- REVENDICATIONS1. Dispositif portatif de gonflage (1) d'un pneu ou d'une chambre à air pour vélo caractérisé en ce qu'il comprend : - un réservoir d'air (2) ; - un premier embout (3) pour la connexion à une valve (V) d'un pneu (40) de vélo ou une valve de chambre à air pour vélo ; - un second embout (4) pour la connexion à une pompe à vélo (P) ; et - des moyens de commutation (5) entre les positions suivantes : - une position de remplissage du réservoir (1'), dans laquelle l'air ne circule que depuis le second embout (4) vers le réservoir d'air (2) ; - une position de gonflage préliminaire (1"), dans laquelle l'air ne circule que depuis le réservoir d'air (2) vers le premier embout (3); et - une position de gonflage complémentaire (1"), dans laquelle l'air ne circule que depuis le second embout (4) vers le premier embout (3).
- 2. Dispositif de gonflage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commutation (5) comprennent un organe mobile (6) agencé pour circuler entre deux sièges (31, 21) et à l'intérieur d'un espace dit de circulation (7) présentant une ouverture sur le réservoir d'air (2), une 25 ouverture sur le premier embout (3) et une ouverture sur le second embout (4), et en ce que le dispositif de gonflage (1) est agencé de sorte que : lorsque l'organe mobile (6) est sur l'un premier des sièges (31), il ferme l'ouverture sur le premier embout (3) de façon que le dispositif de gonflage (1) se trouve dans la position de remplissage 30 du réservoir (1') ; lorsque l'organe mobile (6) est dans une position intermédiaire entre les deux sièges (31, 21), le dispositif de gonflage (1) se trouve dans la position de gonflage préliminaire (1") ;-22- lorsque l'organe mobile (6) est sur l'un second des sièges (21), il ferme l'ouverture sur le réservoir d'air (2) de façon que le dispositif de gonflage (1) se trouve dans la position de gonflage complémentaire (1").
- 3. Dispositif de gonflage (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de commutation (5) comprennent en outre une manette d'actionnement (51) présentant deux positions : une première position correspondant à la position de remplissage du réservoir (1'), dans laquelle l'organe mobile (6) est empêché de se trouver sur le second siège (21) ; et une deuxième position correspondant successivement à la position de gonflage préliminaire (1") puis à la position de gonflage complémentaire (1"), dans laquelle l'organe mobile (6) est empêché de se trouver sur le premier siège (31).
- 4. Dispositif de gonflage (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que : - l'organe mobile (6) est empêché de se trouver sur le premier siège (31) par un premier élément (32) dit en saillie qui, tout en laissant passer de l'air par l'ouverture sur le premier embout, fait saillie depuis cette ouverture vers l'intérieur de l'espace de circulation (7), et - l'organe mobile (6) est empêché de se trouver sur le second siège (21) par un second élément (22) dit en saillie qui, tout en laissant passer de l'air par l'ouverture sur le réservoir d'air, fait saillie depuis cette ouverture vers l'intérieur de l'espace de circulation (7).
- 5. Dispositif de gonflage (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux éléments en saillie (32, 22) sont solidaires l'un de l'autre, et en ce que la manette (51) est rendue solidaire de l'un parmi l'espace de circulation (7) et les éléments en saillie (32, 22) de façon que le déplacement de la manette (51) déplace cet espace (7) relativement aux éléments en saillie (32, 22).-23-
- 6. Dispositif de gonflage (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la manette d'actionnement (51) et avec elle l'un parmi l'espace de circulation (7) ou les éléments en saillie (32, 22), sont agencés pour coulisser 5 relativement à un corps (70) du dispositif de gonflage (1) comprenant l'autre parmi l'espace de circulation (7) ou les éléments en saillie (32, 22).
- 7. Dispositif de gonflage (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé par des moyens anti-retour pour la manette d'actionnement 10 (51) formés par un circuit d'air (43) et mettant en oeuvre des différences de pression pour maintenir la manette d'actionnement (51) dans une position souhaitée.
- 8. Dispositif de gonflage (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce 15 que la manette d'actionnement (51) est agencée pour coulisser relativement à un corps (70) du dispositif de gonflage, et en ce que les moyens anti-retour comprennent un circuit d'air (43 ; 46) agencé pour que la pression dans le second embout (4) ou le premier embout (3) soit égale à une pression régnant dans une cavité (41 ; 47) délimitée notamment par une paroi (42 ; 20 48) solidaire de la manette (51) , et par une paroi (44 ; 49) du corps (70) du dispositif de gonflage, ces deux parois étant sensiblement orthogonales à la direction de coulissement de la manette (51), et placées de sorte que la pression dans la cavité (47) maintienne la manette d'actionnement (51) dans sa première position respectivement sa deuxième position. 25
- 9. Dispositif de gonflage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de purge reliés au premier embout (3), permettant lorsqu'ils sont actionnés de faire diminuer la pression à l'intérieur du pneu ou de la chambre à air pour vélo. 30
- 10. Dispositif de gonflage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de mesure de pression (25) agencés de façon à mesurer :-24- la pression dans le réservoir d'air (2), lorsque le dispositif de gonflage (1) se trouve dans la position de remplissage du réservoir (1'); et la pression dans le pneu ou la chambre à air lorsque le dispositif de gonflage (1) se trouve dans la position de gonflage complémentaire (1").
- 11. Dispositif de gonflage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une soupape de sécurité agencée pour 10 que la pression dans le réservoir d'air (2) ne dépasse pas un seuil de pression prédéterminé.
- 12. Ensemble de pompage (100) comprenant une pompe à vélo et un dispositif de gonflage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 15 rendu solidaire de la pompe à vélo par l'intermédiaire du second embout (4).
- 13. Utilisation d'un dispositif de gonflage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, pour gonfler un pneu tubeless (40) d'un vélo, autrement appelé pneu à chambre à air incorporée. 20
- 14. Utilisation d'un dispositif de gonflage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre successivement les étapes suivantes : - on connecte le premier embout (3) à une valve (V) d'un pneu de 25 vélo ou une valve de chambre à air pour vélo, et le second embout (4) à une pompe à vélo (P) ; - on place le dispositif de gonflage (1) dans sa position de remplissage du réservoir (1'), puis on remplit le réservoir d'air (2) en actionnant la pompe à vélo, jusqu'à atteindre une pression 30 souhaitée dans le réservoir d'air (2) ; - on place le dispositif de gonflage (1) dans sa position de gonflage préliminaire (1") dans laquelle le réservoir d'air (1) remplit le pneu (40) ou la chambre à air ; et-25- - on place le dispositif de gonflage (1) dans sa position de gonflage complémentaire (1"), puis on ajuste la pression dans le pneu (40) ou la chambre à air en actionnant la pompe à vélo.
- 15. Utilisation d'un dispositif de gonflage (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre successivement les étapes suivantes : - on connecte le premier embout (3) à une valve (V) d'un pneu de vélo ou une valve de chambre à air pour vélo, et le second embout (4) à une pompe à vélo (P) ; - la manette d'actionnement (51) placée dans sa première position, on remplit le réservoir d'air (2) en actionnant la pompe à vélo (P), jusqu'à atteindre une pression souhaitée dans le réservoir d'air (2) ; - on place la manette d'actionnement (51) dans sa deuxième position ; et - on ajuste la pression dans le pneu (40) ou la chambre à air en actionnant la pompe à vélo.
- 16. Utilisation selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce qu'avant d'ajuster la pression dans le pneu (40) ou la chambre à air en actionnant la pompe à vélo, on diminue la pression dans le pneu (40) ou la chambre à air grâce à des moyens de purge.
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| FR2991734B1 (fr) | 2015-07-24 |
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