FR3068578B1 - Baton de randonnee comprenant un dispositif de creation de courant electrique - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un bâton (1) de randonnée, comprenant un tube (2) et un manchon (3) de préhension emmanché à une extrémité du tube (2), caractérisé en ce que le manchon (3) de préhension est mobile en translation par rapport au tube (3), et en ce que le bâton (1) comprend en outre un dispositif (4) de création de courant électrique interposé entre le manchon (3) et le tube (2), le dispositif (4) de création de courant comportant : - un convertisseur apte à transformer un mouvement de translation du manchon (3) de préhension en un mouvement de rotation de sortie, et - un générateur (10) de courant électrique couplé au convertisseur et destiné à produire un courant électrique à partir du mouvement de rotation de sortie du convertisseur.
Description
Bâton de randonnée comprenant un dispositif de création de courantélectrique
Le domaine de l’invention est celui du matériel de randonnée. Plusprécisément, l’invention concerne la conception et la fabrication d’un bâton derandonnée comprenant un dispositif de création de courant électrique.
Lors de leurs randonnées, les randonneurs peuvent être amenés à utiliserdes appareils électriques tels que des dispositifs de positionnement géographique parsatellite (GPS), des appareils photos ou encore des téléphones mobiles.
La capacité des batteries de ces appareils étant généralement limitée, lesrandonneurs sont contraints de les recharger. Toutefois, un tel rechargementnécessite un accès à une source de courant électrique qui n’est pas disponible (oud’accès restreint) dans la nature.
Pour répondre à ce besoin en courant électrique, les fabricants de matérielde randonnée ont proposé des moyens portables de création de courant. Ces moyensde création de courant électrique peuvent par exemple être portés par les accessoiresde randonnée tels que les sacs à dos.
Les moyens les plus fréquemment rencontrés sont ceux du typephotovoltaïque utilisant l’énergie solaire.
Ces moyens photovoltaïques présentent de nombreux inconvénients.
En effet, il est nécessaire que la randonnée soit effectuée en plein jour etque le panneau soit dirigé vers le soleil pour que la production de courant soiteffective. Ainsi, si le randonneur marche de nuit ou dans un endroit sombre tel qu’uneforêt, les moyens photovoltaïques ne peuvent pas être utilisés.
De plus, ces moyens sont sensibles aux salissures. Une légère couche depoussière peut en effet réduite leur rendement de manière importante.
Enfin, les moyens photovoltaïques peuvent présenter un encombrement etun poids tels qu’ils deviennent une gêne pour la pratique de la randonnée. Unediminution de leur taille les rend en revanche bien moins efficaces pour la productionde courant électrique. D’autres moyens portables de création de courant électrique ont étéproposés par les fabricants, ces moyens utilisant l’air (éoliennes) ou l’eau(hydroliennes) par exemple. Toutefois, ces moyens portables ne sont pas totalementsatisfaisant au regard de leur poids ou de leurs conditions de fonctionnement parexemple. L’invention a pour objectif de répondre aux problèmes de l’art antérieur enproposant un accessoire de randonnée permettant de créer du courant électrique, cetaccessoire présentant un encombrement et un poids réduits.
Il est par ailleurs souhaitable que la production de courant soit indépendantedes conditions climatiques et que l’accessoire ne nécessite pas d’environnementparticulier pour assurer la production de courant électrique. A cet effet, l’invention concerne un bâton de randonnée, comprenant un tubeet un manchon de préhension emmanché à une extrémité du tube, caractérisé en ceque le manchon de préhension est mobile en translation par rapport au tube, et en ceque le bâton comprend en outre un dispositif de création de courant électriqueinterposé entre le manchon et le tube, le dispositif de création de courant comportant :un convertisseur apte à transformer un mouvement de translation dumanchon de préhension en un mouvement de rotation de sortie, etun générateur de courant électrique couplé au convertisseur et destiné àproduire un courant électrique à partir du mouvement de rotation desortie du convertisseur.
Selon un mode de réalisation préféré, le convertisseur comprend une vissans fin solidaire du manchon de préhension, et une roue libre apte à être entraînéeen rotation par la vis sans fin lors d’une translation du manchon de préhension, legénérateur de courant électrique étant couplé à la roue libre.
Un tel bâton permet de créer du courant électrique au fur et à mesure de larandonnée. Lorsque le randonneur prend appui sur son bâton, il exerce une force surle manchon de préhension qui tend à translater ce dernier pour le rapprocher du tube.Durant cette translation, la vis sans fin entraîne la roue libre qui entraîne elle-mêmele générateur de courant électrique.
Lorsque le randonneur relâche sa pression sur le bâton, le manchon revientà sa position initiale de sorte qu’un autre appui sur le bâton provoque un nouvelentraînement de la roue libre, via la vis sans fin, pour créer du courant électrique.
Avantageusement, la vis sans fin est solidaire en translation du manchon depréhension.
Cela permet notamment de générer une création de courant à chaque appuidu randonneur sur le bâton.
De préférence, le dispositif de création de courant électrique comprend untrain d’engrenages intercalé entre la roue libre et le générateur de courant électrique.
Le train d’engrenages permet une démultiplication du mouvement de rotationde la roue libre de sorte qu’une faible vitesse d’entrainement de la roue libre puisseêtre convertie en une vitesse élevée du générateur de courant électrique. Ainsi, mêmeavec un faible mouvement du manchon de préhension par rapport au tube, unequantité importante d’électricité peut être produite.
Selon un mode préféré de réalisation, le dispositif de création de courantélectrique comprend en outre des moyens de stockage du courant électrique créé parle générateur de courant.
Ces moyens de stockage permettent que le courant créé soit emmagasinéde sorte à permettre la recharge d’appareils une fois la randonnée terminée.
De préférence, le dispositif de création de courant électrique comprend desmoyens de restitution du courant électrique créé.
Ces moyens permettent de raccorder les appareils à recharger directementen sortie du générateur de courant électrique ou à la batterie du dispositif.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de création de courant électriquecomprend un boîtier solidaire du tube et dans lequel sont montés le générateur decourant et la roue libre.
Un tel boîtier permet de pouvoir désolidariser l’ensemble du dispositif du tubeet du manchon notamment pour des opérations de maintenance. De plus, ce boîtierpeut permettre au randonneur de changer le tube et/ou le manchon de préhension deson bâton selon ses envies.
Avantageusement, le boîtier est monté au moins en partie à l’intérieur dutube.
Ce positionnement du boîtier dans le tube permet de conférer au bâton unebonne compacité.
De préférence, le dispositif de création de courant électrique comprend unepremière butée et une seconde butée pour limiter le mouvement de translation dumanchon de préhension par rapport au tube.
Ces butées limitent la course du manchon de préhension par rapport au tubede sorte que lorsque l’utilisateur appuie sur le bâton, le manchon ne s’enfonce pasde manière trop importante, et que lorsque l’utilisateur relâche l’appui sur le bâton, lemouvement pour soulever le bâton ne soit pas trop important pour le randonneur. Ensomme, les butées permettent à l’utilisateur d’avoir une utilisation du bâton selonl’invention, aussi proche que celle d’un bâton classique.
Selon une variante de réalisation, le dispositif de création de courantélectrique comprend des moyens de rappel pour rappeler le manchon de préhensionvers l’une des butées.
Ces moyens de rappel permettent notamment d’écarter le manchon du tubeafin que le manchon ne reste pas bloqué contre le tube. Ainsi, tous les appuis durandonneur sur le bâton généreront un courant électrique. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plusclairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation préférentielde l’invention, donné à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexésparmi lesquels : la figure 1 est une vue de détail en coupe longitudinale d’un bâton derandonnée selon l’invention, comprenant un dispositif de création decourant électrique ; la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de création decourant électrique de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du manchon de préhensionsur lequel est montée une vis sans fin, et la figure 4 est une vue de détail en coupe longitudinale du dispositif decréation de courant électrique, montrant la vis sans fin en prise avec uneroue libre.
Tel qu’illustré par la figure 1, un bâton 1 de randonnée selon l’inventioncomprend un tube 2, un manchon 3 de préhension emmanché à une extrémité dutube 2, et un dispositif 4 de création de courant électrique. Le dispositif 4 de créationde courant électrique est intercalé longitudinalement entre le tube 2 et le manchon 3de préhension.
Par convenance, les figures représentent le bâton 1 de randonnée (ou sescomposants) dans sa position d’utilisation, c’est-à-dire dans une position verticaledans laquelle le manchon 3 de préhension est au-dessus du tube 2. On entend ainsipar « longitudinale » une direction suivant l’axe A d’extension du bâton 1, et par« transversale » toute direction perpendiculaire à la direction longitudinale.
Le tube 2 est creux et présente une section transversale circulaire.
Pour réduire son poids et faciliter l’utilisation du bâton, le tube 2 peut êtreréalisé en alliage d’aluminium ou en matériaux composites par exemple. De tels matériaux offrent également une bonne résistance mécanique, notamment aux chocsrépétés auxquels le bâton 1 est soumis.
Le manchon 3 de préhension, visible aux figures 1 et 3, présente une formeallongée longitudinalement. Selon le présent mode de réalisation, une portion 5supérieure du manchon 3 présente une forme ergonomique pour faciliter la prise enmain du bâton par un utilisateur. Le manchon 3 comprend également un insert 6monté longitudinalement sous la portion 5 supérieure, cet insert 6 étant amovible parrapport à la portion 5 supérieure.
Le dispositif 4 de création de courant électrique, illustré à la figure 2,comprend un boîtier 7, un convertisseur composé d’une vis 8 sans fin et d’une roue9 libre, et un générateur 10 de courant électrique.
Le boîtier 7 comprend une partie 11 inférieure cylindrique par laquelle il estsolidarisé au tube 2. Le boîtier 7, et plus précisément la partie 11 inférieure peut êtreinsérée dans le tube 2 ou, au contraire, présenter un alésage dans lequel est reçu letube 2. La fixation du tube 2 avec le boîtier 7 peut être réalisée par un ensemblevis/écrou par exemple.
En variante non représentée, l’intégralité du boîtier 7 peut être intégrée dansle tube 2.
La portion 11 inférieure définit en outre, à l’intérieur du boîtier 7, un logement12 dans lequel est logé le générateur 10 de courant électrique.
Le boîtier 7 comprend également une portion 13 supérieure dans laquellesont logées la roue 9 libre et la vis 8 sans fin.
La portion 13 supérieure peut être pourvue d’évents 131 qui permettent unpassage d’air à l’intérieur du corps pour le refroidissement du dispositif 4 de créationde courant électrique.
La portion supérieure 13 supérieure et la portion 11 inférieure sont reliéesl’une à l’autre par une portion 14 de jonction tronconique.
Le boîtier 7 est avantageusement réalisé en deux demi-coques assembléesl’une à l’autre, chaque demi-coque comprenant à cet effet des oreilles 15d’assemblage.
La vis 8 sans fin comprend une tête 16 de fixation par laquelle elle estsolidarisée à l’insert 6 du manchon 3 de préhension.
La roue 9 libre, visible notamment en figure 4, est sensiblement en forme deT comprenant une âme 17, cylindrique de section circulaire, s’étendant longitudinalement, et une semelle 18 annulaire transversale. L’âme forme unévidement 19 dans lequel est logé un insert 20 fileté apte à coopérer avec la vis 8sans fin comme il sera décrit ci-après. L’un de l’insert 20 fileté et de la roue 9 libre comprend un ergot et l’autre dela roue 9 libre et de l’insert 20 fileté comprend un logement de forme complémentairede sorte à pouvoir lier le mouvement de la roue 9 libre et celui de l’insert 20 fileté.
Selon le présent mode de réalisation, l’insert 20 fileté comprend unecollerette 21 portant l’ergot ou le logement, le logement ou l’ergot étant porté par lasemelle 18 de la roue 9.
Selon une variante de réalisation non illustrée, l’ergot et le logement associépeuvent être remplacés par un système du type roue à rochet dont les dents de laroue à rochet sont portées par l’un de l’insert 20 fileté et de la roue 9 libre, l’autre dela roue 9 libre et de l’insert 20 fileté comprenant un doigt complémentaire.
Le générateur 10 de courant électrique est en l’espèce une dynamo quicomprend un arbre 22 d’entrée relié à la roue 9 libre.
Le générateur 10 est en outre pourvu d’une ouverture 23 dans laquelle estreçue une vis pour son blocage en rotation dans le corps 7.
Des supports 24, 25, 26 peuvent également être prévus dans la portion 13supérieure pour maintenir en position chacun des éléments du dispositif 4 de créationde courant électrique.
Ainsi : un support 24 supérieur est monté à une extrémité supérieure de laportion 13 supérieure et supporte la roue 9 libre, un support 25 inférieur est monté à une extrémité inférieure de la portion13 supérieure, et un support 26 intermédiaire est monté entre le support 24 supérieur et lesupport 25 inférieur.
Chaque support 24, 25, 26 comporte une portion centrale cylindrique etquatre pattes de fixation s’étendant radialement depuis la portion centrale jusqu’aucorps 7.
Le dispositif 4 comprend également un train 27 d’engrenages en prise avecla roue 9 libre d’une part et avec l’arbre 22 d’entrée du générateur 10.
Le train 27 d’engrenage est monté entre le support 26 intermédiaire et lesupport 27 inférieur.
Le dispositif 4 comprend de plus un roulement 28 à billes comportant unebague 29 radialement externe solidaire du support 24 supérieur et une bague 30radialement interne solidaire de la roue 9 libre.
Le dispositif 4 comprend en outre une cloche 31 solidaire du corps 7 à uneextrémité supérieure de sa partie 13 supérieure. La cloche comprend une lumière 32permettant le passage de la vis 8 sans fin pour que celle-ci puisse venir coopéreravec le filetage de l’insert 20 fileté.
Avantageusement, la lumière 32 est circulaire et présente un diamètreinférieur à celui de la collerette 21 de sorte que l’insert 20 fileté ne puisse pas traverserladite lumière 32.
Interposé entre la cloche 31 et l’insert 6 du manchon 3 de préhension, ledispositif 4 comprend des moyens de rappel 33 pour écarter l’insert 6 du manchon 3de préhension de la roue 9 et donc du tube 2.
Le dispositif 4 comprend également un couvercle 34 fermant le boîtier 7 à sapartie 13 supérieure. Le couvercle 34 peut par exemple être vissé sur le boîtier 7.
Le couvercle 34 présente un trou 35 dans lequel le manchon 3 de préhensionest monté à glissement et à pivotement d’axe longitudinal.
Le couvercle 34 présente une face 36 interne tournée vers l’intérieur duboîtier 7 et une face 37 externe tournée vers l’extérieur du boîtier 7.
La face 36 interne et la face 37 externe forment respectivement une premièrebutée interne et une seconde butée externe aptes à coopérer avec des saillies 38, 39correspondantes portées par le manchon 3 de préhension afin de limiter lemouvement de translation du manchon 3 de préhension par rapport au tube 2 commeil sera expliqué ci-après.
En outre, le dispositif 4 de création de courant comprend un système 38électronique de gestion de la production d’électricité logé dans le corps 7, ainsi quedes moyens 39 de restitution et des moyens 40 de stockage de l’électricité produite,logés dans le manchon 3 de préhension.
Le système 38 de gestion permet de diriger le courant produit par legénérateur 10 soit vers les moyens 42 de stockage, soit vers les moyens 41 derestitution si un appareil à recharger y est connecté.
Les moyens de restitutions sont par exemple de la forme d’une fiche mâleou femelle (notamment du type USB) reliée au générateur 10, à laquelle l’appareil estrelié via un câble par exemple.
Les moyens 42 de stockage sont par exemple une ou plusieurs batterie(s)reliées au générateur 10 par une connectique dédiée.
Un commutateur pourra être prévu pour que le randonneur choisisse destocker le courant produit ou de l’utiliser directement via les moyens 41 de restitution. A défaut, un détecteur peut être prévu afin de détecter le branchement d’unappareil sur les moyens 41 de restitution, de sorte que : lorsqu’un appareil est détecté, le courant est automatiquement dirigévers les moyens 41 de restitution, et lorsqu’aucun appareil n’est détecté, le courant est automatiquementdirigé vers les moyens 42 de stockage.
En utilisation, lorsque le randonneur prend appui sur le bâton 1 derandonnée, il fait translater le manchon 3 de préhension longitudinalement vers letube 2 jusqu’à ce que les saillies 39 du manchon 3 de préhension viennent au contactde la seconde butée 37 (flèche F1, figure 1).
Le déplacement en translation du manchon 3 induit, via le convertisseur, laconversion dudit mouvement de translation en un mouvement de rotation de sortieutilisable par le générateur 10.
Plus précisément, le déplacement en translation du manchon 3 entraîne latranslation de la vis 8 sans fin longitudinalement vers la roue 9 libre. La vis 8 sans fincoopère avec le filetage de l’insert 20 qui pivote autour de la vis 8 sans fin jusqu’à ceque l’ergot ou le logement coopère avec le logement ou l’ergot porté par la semelle18 de la roue 9 libre, cette coopération permettant d’entraîner en rotation la roue 9libre.
Le mouvement de la roue 9 libre est ensuite transmis au générateur 10 decourant électrique par l’intermédiaire du train 27 d’engrenages, ce qui provoque lacréation d’un courant électrique qui peut être soit stocké dans les moyens 42 destockage, soit directement utilisé pour recharger un appareil via les moyens 41 derestitution.
Lorsque le randonneur relâche l’appui exercé et soulève le bâton 1 derandonnée, le tube 2, par gravité, translate en s’écartant du manchon 3 de préhensionjusqu’à ce que les saillies 38 viennent au contact de la première butée 36 (flèche F2,figure 1). Cet écartement est de plus forcé par les moyens de rappel 33.
Lors de cette translation, la vis 8 sans fin s’écarte de la roue 9 libre emportantavec elle l’insert 20 fileté de sorte que ce dernier s’écarte de la roue 9 libre et que la coopération entre l’ergot et le logement soit rompu. Ainsi, la roue 9 libre peut continuerà pivoter de sorte à continuer la production d’électricité. La rotation de la roue 9 libreest en outre conservée grâce au roulement 28 à billes. L’écartement de l’insert 20 fileté de la roue 9 libre est limité par la cloche 31contre laquelle la collerette 21 vient en appui.
Le bâton 1 de randonnée qui vient d’être décrit permet à un randonneur decréer du courant électrique en temps masqué en profitant d’un mouvement natureld’appui sur son bâton 1 de randonnée.
En outre, le randonneur peut choisir d’utiliser directement ou non le courantélectrique produit selon son besoin.
Par ailleurs, les conditions extérieures n’influent pas sur la production decourant puisque seul le mouvement d’appui sur le bâton 1 permet de créer du courant.
Enfin, le bâton 1 ne présente pas un poids excessif, si bien qu’il ne changepas les habitudes du randonneur qui peut pratiquer son activité sans penser à lacréation de courant qui se fait automatiquement.
Claims (6)
- REVENDICATIONS1. Bâton (1) de randonnée, comprenant un tube (2) et un manchon (3) depréhension emmanché à une extrémité du tube (2), caractérisé en ce que le > manchon (3) de préhension est mobile en translation par rapport au tube (3), eten ce que le bâton (1) comprend en outre un dispositif (4) de création de courantélectrique interposé entre le manchon (3) et le tube (2), le dispositif (4) decréation de courant comportant : un convertisseur apte à transformer un mouvement de translation duI manchon (3) de préhension en un mouvement de rotation de sortie, et un générateur (10) de courant électrique couplé au convertisseur etdestiné à produire un courant électrique à partir du mouvement derotation de sortie du convertisseur. > 2. Bâton (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le convertisseur comprend une vis (8) sans fin solidaire du manchon (3) de préhension, et uneroue (9) libre apte à être entraînée en rotation par la vis (8) sans fin lors de latranslation du manchon (3) de préhension, le générateur (10) de courantélectrique étant couplé à la roue (9) libre. I
- 3. Bâton (1) de randonnée selon la revendication 1 ou la revendication 2,caractérisé en ce que la vis (8) sans fin est solidaire en translation du manchon (3) de préhension. > 4. Bâton (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif (4) de création de courant électrique comprend un train (27) d’engrenagesintercalé entre la roue (9) libre et le générateur (10) de courant électrique.
- 5. Bâton (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractériséI en ce qu’il comprend en outre des moyens (42) de stockage du courant électrique créé par le générateur (10) de courant.
- 6. Bâton (1) de randonnée selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens (41) de restitutiondu courant électrique créé. > 7. Bâton (1) de randonnée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (4) de création de courantélectrique comprend un boîtier (7) solidaire du tube (2) et dans lequel sontmontés le générateur (10) de courant et la roue (9) libre. I 8. Bâton (1) de randonnée selon la revendication 7, caractérisé en ce que le boîtier(7) est monté au moins en partie à l’intérieur du tube (2).
- 9. Bâton (1) de randonnée selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, caractérisé en ce que le dispositif (4) de création de courant > électrique comprend une première butée (36) et une seconde butée (37) pourlimiter le mouvement de translation du manchon (3) de préhension par rapportau tube (2).
- 10. Bâton (1) de randonnée selon l'une quelconque des revendications I précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (4) de création de courant électrique comprend des moyens (33) de rappel pour rappeler le manchon (3)de préhension vers l’une des butées (36, 37).
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