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NOM DE L ' INVENTION
Régularisateur de pression pour chambre à air ou pneu monte sur une
j ante de roue .
lJ~ V~f l.c,f ~
Martin ~oudreau
BUT DE L ' INVENTION
L ' invention permet de maintenir une pression constante de 1 ' air
contenu dans une chambre à ~ir ou un pneu monte sur une jante de
roue. Elle s!adresse tout particulièrement aux vehicules routiers.
INSTALLATION
Ltappareil s'installe de la meme façon gue la valve conventionnelle
soit sur la jante de roue ou selon le cas, directement sur la
chambre à air . Il 8 ' utilil3e egalement de la même façon gu ' une
valve conventionnelle (pompage d'air, sortie d'air, vériiication de
la pression).
Pièce #l
Elle est cylindrigue et fait de metal. Le parcourt interieur de
cette pièce se presente comme suit. L'extremite superieure (1.1)
possede des filets interieurs permettant l`installation de la pièce
#3. Suit une legère fermeture de l'ouverture (1.3~ prévue pour
recevoir la pièce #2 . L ' ouverture presente ensuite un di~,mètre
constant sur une distance éguivalente à environ 1/8 de la longueur
totale de 1 ' appareil .
Une deuxième f&- LULf~f du cylindre interieur egt enguite pratigu~ie
(1.7) sur une digtance d~environ 1/5 de l'appareil. Sa base (1.8)
aboutit à nouveau 8ur une ouverture uniforme du diamètre gur une
dlstance d'environ 1/6 de l~appareil (1.9). Le diamètre interieur
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(1.10) retrouve ensuite une yLclllde~ semblable 21 celle de l'extré-
mité supérieure ds la piece ~1.1), grandeur qu'il conserve ju8qu'à
sa base ( 1.14 ) . Cette derniere partie de la pièce #1 possede 3
caracteristigues. Quatre trc)us ont ete pratiqués tl.ll) sur le
haut p~ ~L~-~L un équilibre instantané entre la pression de l'air
prêsente dans le pneu (point D) et cette partie intérieure du
cylindre (point C). Un peu plus bas, on L. ~ue une encavure
(1.12) permettant la fixation de la pièce #6. Finalement, la base
(1.13) est consue de fason a recevoir le capuchon (pièce #9) situe
dans 1 ' extrémité iniérieure.
Son parcourt extérieur se pr~sente comme suit. La partie supé-
rieure (1.2) est fileté pollr F~- ~LLt! de viser le capuchon
protecteur (pièce #10). Suite un léger élarg~ 1. du ~li} 'LLa
de la piece ( 1. 4 ), sur lequel vient s ' appuyer le c~rll~hrln protec-
teur (pièce #10) . Par la 3uite, le rl~ ` LL~ se referme pour
demeurer égal jusgu'~ sa base (1.13). Cette dernière partie de la
pi~ce #l sert ~ la f ixation de la piece #4 .
Cetta pièce di~fère du cylindre conventionnel a partir de l'endroit
ou débute la f LUL~ de 1l~UV~LLUL~ (1.7) jusqu'à son extrémité
inférieure (1.14, y compris le cS~r~ hon de la pièce #9).
Pièce #2
Cette piece faite de caoutchouc ou de plasti~ue a la forme d'un
anneau. Sa f ixation entre les pièces #1 et #3 permet d ' éviter les
fuites d ' air du point B au point A.
Piece #3
Cette pièce possède les mêmes caracteristigues gu ' une valve
conventionnelle installee a une jante de roue ou une chambre à air.
Elle permet l'entrée (points A B,C,D,E) ou la sortie de l'air du
pneu (points E D,C,B,A). Sa basé est munie d'un clapet (3.3) duguel
monte une tigé ( 3 .1 ) maintenue vers le haut par la pression d ' un
ressort (non présent sur le dessin). Une pression du doigt sur la
partie supérieure la tige (3.1) entraIne 1IOUVI:LLUL~ du clapet
( 3 . 3 ) et la sortie de l ' air du pneu . La même pression exercée à
l'aidQ d'une pompe a air permet l'injection de l'air dans le pneu.
Piece #4
Elle est faite de caoutchouc et ~pou8e parfaitement le contour de
la pièce #l eliminant ainsi toute possibilite de fuite d'air. Sa
base (4.1) est consue de ~ason a per."e:LL~e la fixation de la valve
à la; ante de la roue .
Lorsgue la valve est fixée directement sur un tube à air ("trip")
cette partie de la pièce #4 (4.1) ~ait partie i,lLéyLa-lte du tube.
Dans les aeux cas, les propriétes de 1 ' invention sont les mêmes .
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Piece #5
Cette pièce est insérée à l'intérieur de la pièce #1. Le tl;; LL-a
de aon disque supérieur (5.1~ est très 1~ L~ L inferieur (disons
.04 mm) au diamètre du cylinlre (1.9) de la pièce #1. Son disque
inférieur (5.4) poss~de un ~i; ` LLe dont la suri'ace est plus grande
(disons 10 fois) que le diambtre de son disque supérieur (5.1). Le
rl; ~tLt: du disgue infériellr est egalement plus petit que le
Le du cylindre de la pièce #1 (aussi .04 mm). Les deux
disques sont unis par une tige (5.3). Le fait que les rlir 'tL~s
des deux disques de cette pièce soient plus petits que les
cylindres de la pièce #1 lui permet, sous certaines conditions, de
se déplacer librement dans la pièce #1.
Pièce #6
Cette pièce en forme d'anneau est coupée en un endroit du cercle
(6.1) et s'installe à l'intérieur de la pièce #1 (1.12). Elle
permet 1 ' arrêt de la pièce #5 vers le haut suite à la pression
exercée par le ressort (pièce #7).
Plece #7 et #8
Ces pièces iouent le role ~e ressort et ont pour fonctions de
maintenir la pièce #5 dans ~a position d'action. Leurs force de
pression (mécanique) est un peu plus faible que celle du ressort
présent dans certains stylos 3i billes.
Piece #9
Il s'agit d'un r~r~rhnn dont la partie superieure (9.1) est concue
de façon a être fixé à la pi~ce #1 (prévue pour répondre au besoin
d ' usinage de la pièce #1 ) . Sa partie inférieure est munie d ' un
trou (9.2) dont le A;- ~LLe est de beaucoup inférieur a 1IUUV~:~LUL~
permise par les quatres trous (1.11) pratiqués sur la pièce #1
(disons 50 fois) . Son ~;~ ' LL~ est cependant suifisant pour
p, LLLe, dans un délai passablement plus lon~ (disons 5 secon-
des), l'équilibre de la pression entre le point D et E alors que le
délai d'équilibre de la prefision entre les points C et D qui est
pour ainsi dire nul.
Pi~ce #10
Il s'agit d'un r~r~rhnn fait de plastique. Contrairement au
capuchon conventionnel, celui-ci est troue sur son contour (10.1)
permettant le libre passage de 1 ' air. Cette pièce est souvent
absente sur les valves conventionnelles ce qui ne nuit pas pour
autant à leurg fonct; nnr Ls .
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FONC~
La partie supérieure de la piece #l tl.l) combinée a l'action de la
pièce #3 joue le meme role gu'une valve conventionnelle so$t:
1 ' entree ou la sortie de l ' air du pneu . L ' orlginalite de l ' appa-
reil reside dans ses autres - ~ s-ntes reagissant au comportement
de 1 ' air dans le pneu lor~sgue le véhicule est en _v~ L.
L'appareil agit comme une mini-pompe injectant de l'air dans le
pneu jusgu'à ce gue la pression souhaitée soit attei~te. Voyons
comment cel le-ci f onctlonne .
1. EQtree de l ' air dans le pneu
Une fois l'appareil installe a la ante de roue ou sur la
chambre a air l'air est injecte au moyen d'une pompe à air
jusgu'a ce gué la pres~ion desirée soit atteinte (disons 35
lbs). L'air suit le chemin A,B,C,D. A un rythme un peu plus
lent, le polnt E se rempli egalement d' air. Sous la pression
exercée par 1 ' air inj ecte dans le pneu, la piece #5 est
poussee vers le bas liberant 2insi l'ouverture (1.9) du disgue
superieur de la piece #5 (5.1) d'ou la possibilite pour l'air
de p~netL ~r dans le pne~ .
2 . Sortie de l ' air dans le pneu
L ' action inverse consistant a sortir de 1 ' air du pneu fonc-
tionne de la façon suivante. On appuie sur la tige superieure
de la piece #3 entraînant l~UVI:LLULe du clapet. L'air venant
du pneu suit alors le chomin D,C,B,A permis par le soulevement
de la pièce #5 reagissant a la sortie de l ' air du pneu. Le
passage entre le disque supérieur ( 5 .1 ) de la piece #5 et le
contour interieur (1.8) de la piece #1 devient alors suffisant
pour p~- tLL~ la sortie de l'air. A un rythme un peu plus
lent, 1 ' air contenu au point E 8 ' échappe e~l t.
3. Potentiel d'action de l'appareil
Le potentielle d'action de l'appareil est enclenchee lorægue
la pression de l'air contenue dans le pneu devient inferieure
a celle prevue au moment de la conception de 1 ' appareil .
4 . Mise en action de l ' appareil
L'appareil est actionne par les variations subites de pression
prevalant dans le pneu lors du depl ~ L du vehicule et ceci
en autant gue la pression du pneu soit in~érieure a celle
souhaitée (35 lbs). Ces bonds de pression produits par
1 ' écrasement du pneu r~agissant aux variations de la route
(bosses, creux) sont sup~erieurs à la pression de l'air initia-
lement ini ectée dans le pneu . La montee de la pression agit
de façon égale sur les parois internes du pneu et de la jante
de roue. Le seul endr~it dans le pneu ou la pression agit
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difLéL, L se situe ~ur l ' extrémite inferieure de la
nouvelle valve identifil~r par le point E.
5. C _ i de la nouv~lle valve aux variations de pression
pL~ te dans le pneu
Lors d'un bond de pression, l'air désirant pl51létL~r dans le
point E doit passer par le petit trou ( 9 . 2 ) pratiqué sur la
partie inférieure de la pièce #9, ce qui a pour effet de
ralentir son déplacement. Par contre, 1 ' air rencontrera
aucune résistance à passer par les quatres trous (1.11) situés
juste au dessous du cyli.ndre (5.4) de la piece #5. Rappelons
que pour les besoins de la démonstration, il a éte prévu que
l'ouverture permise par ces quatres trous (1.11) soit 50 ~ois
supérieure a celle de l ' UUV~::L LUL.2 prévue sur la piece #9
(9.2) .
6 . Action de pompage de l ' air extérieur a l ' interieur du pneu
Cette dif~erence de pre~sion entre les point C et E provoqus
un dépl~ t de la pi~ce #5 vers le bas. Effectivement la
pression présente au dessus du cylindre (5.4) etant superiéure
a celle présente en de~sous le cylindre est poussé vers le
bas sous 1 ' e~fet du bond dé pression. Le disque supérieur
(5.1) de la piece #5 est lui aussi entraîné vers le bas, ce
dernier faisant partie iI-Lé~L~~lLe de la pibce #5. Sa descente
dans le cylindre (1.9) l~e la pièce #1 a pour effet de provo-
quer un certain vide dans la partie lnterieure du cylindre de
la pièce #1 identifié par le point B. Lorsgue la pression
obtenu par cette succion de 1 ' air présente dans le point B
~evient inférieure a celle du point A (pression atmosphérique)
:e clapet (3.3) de la pi.èce #3 s'ouvre. Pour que la pression
~es point A et B soiellt en équilibre l ' air est aspiré de
' extérieur (point A) vers l ' intérieur du pneu (point B) .
Cette entrée d'air dans le point B cesse dès que l'équilibre
de la pression entre le point A et B est atteinte (un peu
avant vu la pression ea:ercée par le ressort contenu dans la
pièce #3). Au même moment, le clapet (3.3) de la pièce #3 se
referme emprisonnant à l ' intérieur du pneu l ' air siphonné de
l ' extérieur.
Il est à noter que la s~lrface du disque supérieur (5.1) étant
be~ucnllp plus petite slue celle du disque inférieur (5.4), sa
force de succion de l ' air contenu dans le point B est très
grande (principe de l'hydraulique).
7 . Remise en marche ae l ' appareil
En l ' absence de bond ~e pres6ion, la pièce #5 reprend sa
position initiale vers le haut sous l ' effet de la pression
exercée par les ressorts (pièces #7 et #8). Du même coup,
l ' augmentation de la pression d ' air contenu au point E subit
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lors du dernier bond de pression s'abaisse lentement (delai de
5 secondes), jusqu'a atteindre une pression égale a celle
cu.~Lt:.lue dans le pneu (point I~) . L ' appareil ae LC:LLUUV~ alors
a nouveau en position pour reagir au prochain bond de pres-
sion .
8. M~int~Pn d'une pression eu.lsLulLe
A chaque bond de pression, les dii!ferentes pleces de la valve
permettent 1 ' inj ection d ' une quantité minime d ' air dans le
pneu et ce, jusqu'à ce gue la pression souhaitée soit attein-
te. t tant dûnné les - .:u.; bonds de pression subis par un
pneu en moins d'une minute, il est inutile de prévoir un
n~ permettant l'injection d'une grande quantite d'air.
C ' est le nombre de pompage a la minute qui compte beaucoup
plus que la quantité d'air iniecté a chaque pompage.
L'appareil fonctionne donc avec une pression ~n;~~1e (35 lbs
dans le cas present) et une pres8ion maximale (disons 50 lbs)
obtenues lors du dépl~ L d ' un véhicule . Lorsque la
pression désirée est attainte (35 lbs), l'écart possible entre
la pression minimale et maximale est donc de 15 lbs (50 lbs -
35 lbs = 151bs). A ce stade, l'ajustement donné a l'appareil
au moment de sa conception fait en sorte que la différence
entre la pression minimum et maximum n ' est plus sur'f isante
pour siphonner 1 ' air extérieur.
Cet ajustement est obtenu par l'espace prévu dans la partie
iniérieure de la pièce #1 (point E). Plus celle-ci est
grande, moins la piece #5 renuulltL~:L de résistance dans sa
descendre. Plus elle est petite et plus cette résistance sera
grande fiiminll~nt ainsi 128 capacités de pompage de l'appareil.
Si la pression a 1 ' intérieur du pneu peut descendre en bas du
seull désire, celle obtenu au moment des bonds de pression
co-~selv~lt tou~ours la meme valeur maximal (50 lbs). Ainsi
si la pression de 1 ' air contenu dans le pneu descend par
exemple a 33 lbs, nous obtiendrons une différence entre la
pression minimal et maximal de 17 lbs ( 50 lbs - 33 lbs = 17
lbs). La resistance de l'air contenu au point E étant
~i1minll~Se, la pièce #5 poursuivra une course plus longue vers
le bas provoquant ainsi une succion d'air de l'extérieur vers
1 ' intérieur du pneu. Cette action va durer aussi longtemps
que la pression desirée ne sera pas atteinte.
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AVANTAt~13S T~ ~NTQU~
Sécurite
Tout véhicule éguipé de pneus, particulierement le6 vPhic7ll~c
routiers, atteignent des per$o~ n~R moindres lorsgue la pression
d'air suggéree par le fabricant n'est pas respectee. ~tant donné
le8 dangers d'accidents associes à une pression insu$fisante des
pneus, il est probable que l'utilisation de c~et appareil devienne
une norme souhaitee tant par les automobilistes, les fabricants de
pneus, les organismes rPcr~nc~l~lPc de la sécurite routiere et les
~gnie8 d~aggurance-automobile-
Impactc enviLc
Il est reconnu qu'une pression insuffisante des pneus crée unerésistance lors du déplacement d'un véhicule. Cette résistance
entraIne une augmentation de la c~ tion d'énergie (essence,
electricité. . . ) . Cette situation a des ré~er. ussions nocives sur
l'enviL, t sur deux aspects: l'Pm~ccio~ de matieres polluantes
est plus i.~ ,LLcel~e, l'éneryie $ossile ou électrique utilisée pour
le dépl ær L du v~ihicule est a~
LE MAP~C~
L'invention vise le marché des véhicules routiers, récréatifs ou de
ferme. Elle s'adresse donc a un marche tras large.
Il est a prévoir clue les coût8 de fabrication de cette invention
seront très pres, sinon les mêmes que ceux de la valve convention-
nelle. Combiné avec les avantages technigues ci-haut mentionnés
nous pouvons avancer sans trop de risques que ses avantages
concurrentiels sont énormes.
~B/
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