Brevet FR3127442A1 — publié le 20230331

Dispositif d’équilibrage intégré pour roues de vélo. L’invention permet d’équilibrer avec précision les roues de vélo possédant un déséquilibre dû à un balourd. Le dispositif est composé d’un insert nylon (1) qui est inséré dans le trou de jante, servant de support à 5 modèles de masselottes vissables (2) ayant pour objectif d’atteindre des masses de 1g / 2g / 3g / 4g / 5g. L’utilisateur vient insérer les modèles de masselottes en fonction du pré équilibrage établi au préalable. Le dispositif est composé d’un insert nylon (1) qui est inséré dans le trou de jante, servant de support à 5 modèles de masselottes vissables (2) ayant pour objectif d’atteindre des masses de 1g / 2g / 3g / 4g / 5g. L’utilisateur vient insérer les modèles de masselottes en fonction du pré équilibrage établi au préalable. L’invention comporte des revendications relevant de la propriété industrielle, l’assemblage des 2 éléments (1) et (2), permettent d’établir l’équilibrage interne des roues, la présence d’un taraudage M6 (3) vient maintenir en position la masselotte (2) dans son logement, les ailettes de positionnement (4) sont ajoutées en périphérie du cylindre creux (5) pour assurer la stabilité du système dans le fond de jante. Le dispositif selon l’invention est particulièrement adapté pour améliorer le rendement et la performance des roues du marché. Dispositif d’équilibrage intégré pour roues de vélo. Le domaine technique de l’invention est le milieu du cycle et de la roue de vélo. a) Diagnostic du problème technique posé Les roues de vélo font face à un phénomène de déséquilibre lorsqu’elles rentrent en rotation, à haute vitesse, ce phénomène peut s’avérer perturbant pour le cycliste car il peut créer des vibrations ou des tremblements. Ce déséquilibre est principalement causé par le balourd. Le balourd est l’une des principales causes de vibration sur les objets tournants qui est connue des automobilistes ayant un défaut au niveau de l’équilibrage des roues. Un balourd est par définition, une répartition irrégulière de la masse d’une roue lors de sa rotation autour d’un axe (moyeu). L’équilibrage est le procédé qui vise à compenser cette mauvaise répartition par l’ajout ou l’enlèvement de masses connues en des endroits déterminés du rotor. Dans le milieu de la roue de vélo, le balourd est principalement caractérisé par la valve de gonflage qui engendre un surplus de masse en un point. Ce surplus de masse peut atteindre jusqu’à 12g pour les valves les plus longues. L’hétérogénéité de la répartition des masses peut également être causé par des surépaisseurs de matières (aluminium ou carbone selon les matériaux des jantes). b) Les effets engendrés par le phénomène de balourd • L’adhérence en virages : Le balourd a une influence directe lors de la tenue de route en virage, la surface de contact pneu/sol est déterminante pour maintenir l’adhérence dans les courbes. Cette surface de contact est ainsi modifiée par le balourd à chaque tour de roue. On peut distinguer 3 phases distinctes : -Phase 1 : Balourd en haut : Le surplus de masse entraine une force centrifuge F de sens vers le haut qui se soustrait au poids du cycliste. La surface de contact sol / pneu diminue très légèrement. C’est la phase critique qui est la source de certains décrochages en virages. -Phase 2 : Balourd en bas : Le surplus de masse vient exercer une force centrifuge F qui s’ajoute au poids du cycliste. La surface de contact sol / pneu augmente. C’est la phase où le cycliste à le plus d’adhérence. -Phase 3 : Balourd à l’horizontal : Dans cette phase où le balourd est à l’horizontal, ce dernier n’a aucune influence sur la zone de contact sol/pneu qui dépend uniquement du poids du cycliste. • Les vibrations Lorsque le cycliste est en phase de roulage, plus la vitesse de rotation des roues sera importante et plus le balourd va avoir un effet direct sur le comportement du vélo. -A basse vitesse V -A vitesse moyenne 25km/h -A haute vitesse V>45km/h : Le balourd exerce une force importante, couplée à la vitesse de rotation, le vélo entre en vibration avec une fréquence importante. Le phénomène sera moins perceptible car la sensation de vibration s’homogénéise avec la vitesse. c) Le protocole d’équilibrage Le protocole d’équilibrage s’effectue en 2 temps : • Pré-équilibrage externe La roue complète (roue, pneumatique, cassette, disques…) est positionnée sur un support, mise en position au niveau de l’axe du moyeu afin de permettre la rotation de celle-ci. Le balourd est ainsi localisé au point bas. L’équilibrage est ainsi réalisé en compensant le balourd à son opposé, des patch autocollants grammés à 1 +/-0.1 g sont collés sur les flancs de la jante en plusieurs points (généralement 3 points sont suffisants) afin de compenser le balourd. L’équilibrage de la roue est opérationnel lorsque la roue s’arrête aléatoirement lors de plusieurs essais de mise en rotation de celle-ci. • Equilibrage interne Une fois ce pré équilibrage externe effectué, les masses sont reportées de manière interne dans la jante (voir tableau des équivalence équilibrage externe / interne). - 1 patch extérieur = 1 +/- 0.1g L’équilibrage externe est ainsi hotté pour laisser place à l’équilibrage intérieur une fois que ce dernier est mis en place. : Système masselottes 1g / 2g : Système masselottes 3g / 4g / 5g : Dispositif d’équilibrage 1g : Dispositif d’équilibrage 2g : Dispositif d’équilibrage 3g : Dispositif d’équilibrage 4g : Dispositif d’équilibrage 5g : Dessin de définition insert 8mm : Dessin de définition vis sans tête STHC : Dessin de définition vis moletée : Insert Nylon 8mm : Insert Nylon 9mm : Intégration du dispositif (vue globale) : Intégration du dispositif (vue détaillée) 1/2 : Intégration du dispositif (vue détaillée) 2/2 : Prototype V1.0 : Prototype V2.0 : Equilibrage externe : Equivalences équilibrage externe / interne : Dispositif d’équilibrage détaillé Dispositif d’équilibrage interne pour roues de vélo caractérisé par un insert (1) en polymère dans lequel est introduit une masselotte (2) par vissage manuel. L’ensemble permet d’équilibrer de manière interne avec précision une roue possédant des trous de fond de jante. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’insert (1) est composé d’un cylindre creux recevant un taraudage (3) permettant de venir loger une masselotte (2). Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l’insert (1) est composé de 6 ailettes (4) permettant la mise en position et le maintien en position de l’insert dans un trou de fond de jante. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l’appui (6) localisé au contact du fond de jante est une surface courbée qui s’adapte à la forme du fond de jante, la forme dispose de 4 congés aux extrémités. Dispositif selon la revendication 1 est caractérisé par un ensemble formant une masse totale précise de 1g / 2g / 3g / 4g / 5g (ensemble insert et masselottes) selon les modèles.