Brevet FR3068578A1 — publié le 20190111

Bâton de randonnée comprenant un dispositif de création de courant électrique Le domaine de l'invention est celui du matériel de randonnée. Plus précisément, l'invention concerne la conception et la fabrication d'un bâton de randonnée comprenant un dispositif de création de courant électrique. Lors de leurs randonnées, les randonneurs peuvent être amenés à utiliser des appareils électriques tels que des dispositifs de positionnement géographique par satellite (GPS), des appareils photos ou encore des téléphones mobiles. La capacité des batteries de ces appareils étant généralement limitée, les randonneurs sont contraints de les recharger. Toutefois, un tel rechargement nécessite un accès à une source de courant électrique qui n'est pas disponible (ou d'accès restreint) dans la nature. Pour répondre à ce besoin en courant électrique, les fabricants de matériel de randonnée ont proposé des moyens portables de création de courant. Ces moyens de création de courant électrique peuvent par exemple être portés par les accessoires de randonnée tels que les sacs à dos. Les moyens les plus fréquemment rencontrés sont ceux du type photovoltaïque utilisant l'énergie solaire. Ces moyens photovoltaïques présentent de nombreux inconvénients. En effet, il est nécessaire que la randonnée soit effectuée en plein jour et que le panneau soit dirigé vers le soleil pour que la production de courant soit effective. Ainsi, si le randonneur marche de nuit ou dans un endroit sombre tel qu'une forêt, les moyens photovoltaïques ne peuvent pas être utilisés. De plus, ces moyens sont sensibles aux salissures. Une légère couche de poussière peut en effet réduite leur rendement de manière importante. Enfin, les moyens photovoltaïques peuvent présenter un encombrement et un poids tels qu'ils deviennent une gêne pour la pratique de la randonnée. Une diminution de leur taille les rend en revanche bien moins efficaces pour la production de courant électrique. D'autres moyens portables de création de courant électrique ont été proposés par les fabricants, ces moyens utilisant l'air (éoliennes) ou l'eau (hydroliennes) par exemple. Toutefois, ces moyens portables ne sont pas totalement satisfaisant au regard de leur poids ou de leurs conditions de fonctionnement par exemple. 2 L'invention a pour objectif de répondre aux problèmes de l'art antérieur en proposant un accessoire de randonnée permettant de créer du courant électrique, cet accessoire présentant un encombrement et un poids réduits. Il est par ailleurs souhaitable que la production de courant soit indépendante 5 des conditions climatiques et que l'accessoire ne nécessite pas d'environnement particulier pour assurer la production de courant électrique. A cet effet, l'invention concerne un bâton de randonnée, comprenant un tube et un manchon de préhension emmanché à une extrémité du tube, caractérisé en ce que le manchon de préhension est mobile en translation par rapport au tube, et en ce 10 que le bâton comprend en outre un dispositif de création de courant électrique interposé entre le manchon et le tube, le dispositif de création de courant comportant : - un convertisseur apte à transformer un mouvement de translation du manchon de préhension en un mouvement de rotation de sortie, et - un générateur de courant électrique couplé au convertisseur et destiné à 15 produire un courant électrique à partir du mouvement de rotation de sortie du convertisseur. Selon un mode de réalisation préféré, le convertisseur comprend une vis sans fin solidaire du manchon de préhension, et une roue libre apte à être entraînée en rotation par la vis sans fin lors d'une translation du manchon de préhension, le 20 générateur de courant électrique étant couplé à la roue libre. Un tel bâton permet de créer du courant électrique au fur et à mesure de la randonnée. Lorsque le randonneur prend appui sur son bâton, il exerce une force sur le 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-même 25 le générateur de courant électrique. Lorsque le randonneur relâche sa pression sur le bâton, le manchon revient à sa position initiale de sorte qu'un autre appui sur le bâton provoque un nouvel entraînement 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 de 30 préhension. Cela permet notamment de générer une création de courant à chaque appui du randonneur sur le bâton. De préférence, le dispositif de création de courant électrique comprend un train d'engrenages intercalé entre la roue libre et le générateur de courant électrique. 3 Le train d'engrenages permet une démultiplication du mouvement de rotation de la roue libre de sorte qu'une faible vitesse d'entrainement de la roue libre puisse être convertie en une vitesse élevée du générateur de courant électrique. Ainsi, même avec un faible mouvement du manchon de préhension par rapport au tube, une 5 quantité importante d'électricité peut être produite. Selon un mode préféré de réalisation, le dispositif de création de courant électrique comprend en outre des moyens de stockage du courant électrique créé par le générateur de courant. Ces moyens de stockage permettent que le courant créé soit emmagasiné 10 de sorte à permettre la recharge d'appareils une fois la randonnée terminée. De préférence, le dispositif de création de courant électrique comprend des moyens de restitution du courant électrique créé. Ces moyens permettent de raccorder les appareils à recharger directement en sortie du générateur de courant électrique ou à la batterie du dispositif. 15 Selon un mode de réalisation, le dispositif de création de courant électrique comprend un boîtier solidaire du tube et dans lequel sont montés le générateur de courant et la roue libre. Un tel boîtier permet de pouvoir désolidariser l'ensemble du dispositif du tube et du manchon notamment pour des opérations de maintenance. De plus, ce boîtier 20 peut permettre au randonneur de changer le tube et/ou le manchon de préhension de son bâton selon ses envies. Avantageusement, le boîtier est monté au moins en partie à l'intérieur du tube. Ce positionnement du boîtier dans le tube permet de conférer au bâton une 25 bonne compacité. De préférence, le dispositif de création de courant électrique comprend une première butée et une seconde butée pour limiter le mouvement de translation du manchon de préhension par rapport au tube. Ces butées limitent la course du manchon de préhension par rapport au tube 30 de sorte que lorsque l'utilisateur appuie sur le bâton, le manchon ne s'enfonce pas de manière trop importante, et que lorsque l'utilisateur relâche l'appui sur le bâton, le mouvement pour soulever le bâton ne soit pas trop important pour le randonneur. En somme, les butées permettent à l'utilisateur d'avoir une utilisation du bâton selon l'invention, aussi proche que celle d'un bâton classique. 4 Selon une variante de réalisation, le dispositif de création de courant électrique comprend des moyens de rappel pour rappeler le manchon de préhension vers l'une des butées. Ces moyens de rappel permettent notamment d'écarter le manchon du tube 5 afin que le manchon ne reste pas bloqué contre le tube. Ainsi, tous les appuis du randonneur sur le bâton génèreront un courant électrique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés 10 parmi lesquels : - la figure 1 est une vue de détail en coupe longitudinale d'un bâton de randonnée selon l'invention, comprenant un dispositif de création de courant électrique ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de création de 15 courant électrique de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du manchon de préhension sur lequel est montée une vis sans fin, et - la figure 4 est une vue de détail en coupe longitudinale du dispositif de création de courant électrique, montrant la vis sans fin en prise avec une 20 roue libre. Tel qu'illustré par la figure 1, un bâton 1 de randonnée selon l'invention comprend un tube 2, un manchon 3 de préhension emmanché à une extrémité du tube 2, et un dispositif 4 de création de courant électrique. Le dispositif 4 de création de courant électrique est intercalé longitudinalement entre le tube 2 et le manchon 3 25 de préhension. Par convenance, les figures représentent le bâton 1 de randonnée (ou ses composants) dans sa position d'utilisation, c'est-à-dire dans une position verticale dans laquelle le manchon 3 de préhension est au-dessus du tube 2. On entend ainsi par « longitudinale » une direction suivant l'axe A d'extension du bâton 1, et par 30 « 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 être réalisé en alliage d'aluminium ou en matériaux composites par exemple. De tels 5 matériaux offrent également une bonne résistance mécanique, notamment aux chocs répétés auxquels le bâton 1 est soumis. Le manchon 3 de préhension, visible aux figures 1 et 3, présente une forme allongée longitudinalement. Selon le présent mode de réalisation, une portion 5 5 supérieure du manchon 3 présente une forme ergonomique pour faciliter la prise en main du bâton par un utilisateur. Le manchon 3 comprend également un insert 6 monté longitudinalement sous la portion 5 supérieure, cet insert 6 étant amovible par rapport à la portion 5 supérieure. Le dispositif 4 de création de courant électrique, illustré à la figure 2, 10 comprend un boîtier 7, un convertisseur composé d'une vis 8 sans fin et d'une roue 9 libre, et un générateur 10 de courant électrique. Le boîtier 7 comprend une partie 11 inférieure cylindrique par laquelle il est solidarisé au tube 2. Le boîtier 7, et plus précisément la partie 11 inférieure peut être insérée dans le tube 2 ou, au contraire, présenter un alésage dans lequel est reçu le 15 tube 2. La fixation du tube 2 avec le boîtier 7 peut être réalisée par un ensemble vis/écrou par exemple. En variante non représentée, l'intégralité du boîtier 7 peut être intégrée dans le tube 2. La portion 11 inférieure définit en outre, à l'intérieur du boîtier 7, un logement 20 12 dans lequel est logé le générateur 10 de courant électrique. Le boîtier 7 comprend également une portion 13 supérieure dans laquelle sont logées la roue 9 libre et la vis 8 sans fin. La portion 13 supérieure peut être pourvue d'évents 131 qui permettent un passage d'air à l'intérieur du corps pour le refroidissement du dispositif 4 de création 25 de courant électrique. La portion supérieure 13 supérieure et la portion 11 inférieure sont reliées l'une à l'autre par une portion 14 de jonction tronconique. Le boîtier 7 est avantageusement réalisé en deux demi-coques assemblées l'une à l'autre, chaque demi-coque comprenant à cet effet des oreilles 15 30 d'assemblage. La vis 8 sans fin comprend une tête 16 de fixation par laquelle elle est solidarisée à l'insert 6 du manchon 3 de préhension. La roue 9 libre, visible notamment en figure 4, est sensiblement en forme de T comprenant une âme 17, cylindrique de section circulaire, s'étendant 6 longitudinalement, et une semelle 18 annulaire transversale. L'âme forme un évidement 19 dans lequel est logé un insert 20 fileté apte à coopérer avec la vis 8 sans 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 de 5 la roue 9 libre et de l'insert 20 fileté comprend un logement de forme complémentaire de 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 une collerette 21 portant l'ergot ou le logement, le logement ou l'ergot étant porté par la semelle 18 de la roue 9. 10 Selon une variante de réalisation non illustrée, l'ergot et le logement associé peuvent être remplacés par un système du type roue à rochet dont les dents de la roue à rochet sont portées par l'un de l'insert 20 fileté et de la roue 9 libre, l'autre de la 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 qui 15 comprend un arbre 22 d'entrée relié à la roue 9 libre. Le générateur 10 est en outre pourvu d'une ouverture 23 dans laquelle est reçue une vis pour son blocage en rotation dans le corps 7. Des supports 24, 25, 26 peuvent également être prévus dans la portion 13 supérieure pour maintenir en position chacun des éléments du dispositif 4 de création 20 de courant électrique. Ainsi : - un support 24 supérieur est monté à une extrémité supérieure de la portion 13 supérieure et supporte la roue 9 libre, - un support 25 inférieur est monté à une extrémité inférieure de la portion 25 13 supérieure, et - un support 26 intermédiaire est monté entre le support 24 supérieur et le support 25 inférieur. Chaque support 24, 25, 26 comporte une portion centrale cylindrique et quatre pattes de fixation s'étendant radialement depuis la portion centrale jusqu'au 30 corps 7. Le dispositif 4 comprend également un train 27 d'engrenages en prise avec la 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 le support 27 inférieur. 7 Le dispositif 4 comprend de plus un roulement 28 à billes comportant une bague 29 radialement externe solidaire du support 24 supérieur et une bague 30 radialement interne solidaire de la roue 9 libre. Le dispositif 4 comprend en outre une cloche 31 solidaire du corps 7 à une 5 extrémité supérieure de sa partie 13 supérieure. La cloche comprend une lumière 32 permettant le passage de la vis 8 sans fin pour que celle-ci puisse venir coopérer avec le filetage de l'insert 20 fileté. Avantageusement, la lumière 32 est circulaire et présente un diamètre inférieur à celui de la collerette 21 de sorte que l'insert 20 fileté ne puisse pas traverser 10 ladite lumière 32. Interposé entre la cloche 31 et l'insert 6 du manchon 3 de préhension, le dispositif 4 comprend des moyens de rappel 33 pour écarter l'insert 6 du manchon 3 de préhension de la roue 9 et donc du tube 2. Le dispositif 4 comprend également un couvercle 34 fermant le boîtier 7 à sa 15 partie 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 préhension est monté à glissement et à pivotement d'axe longitudinal. Le couvercle 34 présente une face 36 interne tournée vers l'intérieur du boîtier 7 et une face 37 externe tournée vers l'extérieur du boîtier 7. 20 La face 36 interne et la face 37 externe forment respectivement une première butée interne et une seconde butée externe aptes à coopérer avec des saillies 38, 39 correspondantes portées par le manchon 3 de préhension afin de limiter le mouvement de translation du manchon 3 de préhension par rapport au tube 2 comme il sera expliqué ci-après. 25 En outre, le dispositif 4 de création de courant comprend un système 38 électronique de gestion de la production d'électricité logé dans le corps 7, ainsi que des 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 le 30 générateur 10 soit vers les moyens 42 de stockage, soit vers les moyens 41 de restitution si un appareil à recharger y est connecté. Les moyens de restitutions sont par exemple de la forme d'une fiche mâle ou femelle (notamment du type USB) reliée au générateur 10, à laquelle l'appareil est relié via un câble par exemple. 8 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 de stocker le courant produit ou de l'utiliser directement via les moyens 41 de restitution. 5 A défaut, un détecteur peut être prévu afin de détecter le branchement d'un appareil sur les moyens 41 de restitution, de sorte que : - lorsqu'un appareil est détecté, le courant est automatiquement dirigé vers les moyens 41 de restitution, et - lorsqu'aucun appareil n'est détecté, le courant est automatiquement 10 dirigé vers les moyens 42 de stockage. En utilisation, lorsque le randonneur prend appui sur le bâton 1 de randonnée, il fait translater le manchon 3 de préhension longitudinalement vers le tube 2 jusqu'à ce que les saillies 39 du manchon 3 de préhension viennent au contact de la seconde butée 37 (flèche F1, figure 1). 15 Le déplacement en translation du manchon 3 induit, via le convertisseur, la conversion dudit mouvement de translation en un mouvement de rotation de sortie utilisable par le générateur 10. Plus précisément, le déplacement en translation du manchon 3 entraîne la translation de la vis 8 sans fin longitudinalement vers la roue 9 libre. La vis 8 sans fin 20 coopère avec le filetage de l'insert 20 qui pivote autour de la vis 8 sans fin jusqu'à ce que l'ergot ou le logement coopère avec le logement ou l'ergot porté par la semelle 18 de la roue 9 libre, cette coopération permettant d'entraîner en rotation la roue 9 libre. Le mouvement de la roue 9 libre est ensuite transmis au générateur 10 de 25 courant électrique par l'intermédiaire du train 27 d'engrenages, ce qui provoque la création d'un courant électrique qui peut être soit stocké dans les moyens 42 de stockage, soit directement utilisé pour recharger un appareil via les moyens 41 de restitution. Lorsque le randonneur relâche l'appui exercé et soulève le bâton 1 de 30 randonnée, le tube 2, par gravité, translate en s'écartant du manchon 3 de préhension jusqu'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 emportant avec elle l'insert 20 fileté de sorte que ce dernier s'écarte de la roue 9 libre et que la 9 coopération entre l'ergot et le logement soit rompu. Ainsi, la roue 9 libre peut continuer à pivoter de sorte à continuer la production d'électricité. La rotation de la roue 9 libre est 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 31 5 contre laquelle la collerette 21 vient en appui. Le bâton 1 de randonnée qui vient d'être décrit permet à un randonneur de créer du courant électrique en temps masqué en profitant d'un mouvement naturel d'appui sur son bâton 1 de randonnée. En outre, le randonneur peut choisir d'utiliser directement ou non le courant 10 électrique produit selon son besoin. Par ailleurs, les conditions extérieures n'influent pas sur la production de courant 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 REVENDICATIONS1. 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. 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 une roue (9) libre apte à être entraînée en rotation par la vis (8) sans fin lors de la translation du manchon (3) de préhension, le générateur (10) de courant électrique étant couplé à la roue (9) libre. 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'engrenages intercalé entre la roue (9) libre et le générateur (10) de courant électrique. 5. Bâton (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (42) de stockage du courant électrique créé par le générateur (10) de courant. 11 6. 5 7. 108. 9. 15 10. 20 Bâton (1) de randonnée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (41) de restitution du courant électrique créé. Bâton (1) de randonnée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (4) de création de courant électrique comprend un boîtier (7) solidaire du tube (2) et dans lequel sont montés le générateur (10) de courant et la roue (9) libre. 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). Bâton (1) de randonnée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (4) de création de courant électrique comprend une première butée (36) et une seconde butée (37) pour limiter le mouvement de translation du manchon (3) de préhension par rapport au tube (2). Bâton (1) de randonnée selon l'une quelconque des revendications 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).