Brevet FR2203720A1 — publié le 19740517

la présente invention se rapporte à un dispositif pour l'admission d'air à l'intérieur d'un pneumatique, et plus précisément dans espace compris entre la jante et l'enveloppe (ou dans 11 espace interne de la chambre à air) et pour la signalisation de la variation d'une grandeur physique dans ledit espace. Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif qui utilise la valve classique associée à une roue non seulement pour l'admission de l'air, mais aussi comme élément conducteur électrique pour signaler la variation de la pression ou de la température à l'intérieur d'un pneumatique. Il est connu que le problème de la sécurité de marche d'un véhicule dépend également de l'état précis de l'air à l'intérieur des pneumatiques (pression et température). I1 est tout aussi bien connu que l'on a mis au point un grand nombre de dispositifs d'alarme pour signaler des conditions de marche anormales, en particulier pour signaler la diminution de la pression de l'air dans les pneumatiques, ou l'élévation dangereuse de la température. Il existe, par exemple, des mécanismes capables de transformer la diminution de pression de l'air, avec un instrument approprié, en un déplacement d'une tige ou d'un curseur à l'extérieur de la roue. Cependant, de telles indications ne sont pas toujours présentées au conducteur. L'inconvénient mentionné a été éliminé avec des dispositifs de type électrique, capables de transformer en signal électrique la variation de la grandeur physique à l'intérieur d'un pneumatique et de transmettre un tel signal électrique au tableau de bord du véhicule. Les dispositifs connus à contact à friction, du type adapté pour convoyer au moyen de balais le signal depuis la roue en rotation jusqu'au châssis de la voiture, donc au tableau de bord, ont été peu à peu remplacés par des dispositifs plus simples et plus strs du type électromagnétique, ctest-à-dire capables de transmettre à travers l'espace environnant un signal de variation d'une grandeur physique, entre éléments fixes sur la roue et éléments immobiles par rapport à la roue. Les éléments fixes sur la roue sont constitués en général par une ou plusieurs bobines (ou un aimant permanent), une batterie éventuelle et un capteur, c'est-à-dire un instrument qui, en plus de signaler les variations d'une grandeur physique, se comporte aussi comme interrupteur d'un circuit électrique. En général les éléments décrits sont supportés par le corps de la valve, extérieurement au pneumatique, et c'est justement cette disposition qui a été à l'origine de divers inconvénients, au contraire des éléments immobiles par rapport à la roue, plus facilement attachables au châssis de la voiture en raison de l'espace plus grand disponible, et moins sujets aux détériorations. En effet, aussi bien la bobine que la batterie ou le capteur sont en saillie par rapport à la valve de la roue et sont sujets aux dangers éventuels de détérioration par choc contre des objets de la route ou par des pierres volantes. En outre, les éléments fixés sur 1a roue ont un encombrement excessif, compte tenu du peu d'espace disponible, et constituent aussi une source d'inconvénients pour le montage. Afin d'éliminer de tels inconvénients, les bobines ont été miniaturisées sur circuits imprimés et la batterie est transportée le plus souvent sur le chåssis de la voiture. Une éventuelle détérioration du circuit des bobines est donc facilement éliminée par remplacement de la plaquette à circuit imprimé et le dégât économique est très modeste. Cependant, le capteur reste encore actuellement dangereusement en saillie sur le corps de la valve, avec le risque non seulement d'être détérioré irréparablement et de rendre plus coûteux le dispositif m8me par les remplacements éventuels, mais surtout de provoquer, par suite de la rupture, le dégonflage du pneumatique. Dans le cas des pneumatiques sans chambre à air, dénommés ci-après "sans chambre", les inconvénients mentionnés ont été éliminés en transportant le capteur à l'intérieur de l'espace compris entre le pneumatique et la jante et en réalisant la sortie provenant de la partie du capteur relative à la transmission du signal de variation de pression au circuit électrique extérieur, à travers un orifice étanche pratiqué dans ce tut. Dans ce cas, la jante de la roue présente deux orifices, l'un pour la valve normale et l'autre pour le capteur. Cependant, cette solution qui représente déjà une augmentation du prix pour les pneumatiques "sans chambre", par le fait qu'elle suppose la réalisation d'un second orifice et de l'étanchéité correspondante, serait une solution encore plus coûteuse pour les pneumatiques à chambre à air par le fait qu'elle exigerait, outre les deux orifices dans la jante, encore un autre orifice pratiqué dans la chambre à air pour le capteur, et I' on comprend que le pneumatique complet verrait son prix augmenter considérablement. L'objet de la présente invention est par conséquent un dispositif à valve pour l'admission d'air à l'intérieur de l'espace entre l'enveloppe et la jante et pour la signalisation de la variation d'une grandeur physique dans ledit espace, sans présen- ter les inconvénients précités. L'objet de la présente invention est un dispositif à valve pour l'admission de l'air dans l'espace intérieur d'un pneumatique et pour la signalisation de la variation d'une grandeur physique dans ledit espace, comprenant - un premier élément conducteur et un deuxième élément conducteur séparés par des parties isolantes - un moyen sensible à la grandeur physique qui, lors de la variation de ladite grandeur, modifie l'état d'un circuit électrique commun aux premier et deuxième éléments conducteurs ledit dispositif étant caractérisé en ce que - le, premier élément conducteur est de forme tubulaire et est fermé de manière étanche aux extrémités avec une ou plusieurs ouvertures vers ledit espace, ledit premier élément conducteur comprenant en outre des moyens d' ancrage pour se fixer à des surfaces délimitant ledit espace - le deuxième élément conducteur est constitué par une tige de valve à mécanisme de type connu, ledit deuxième élément conducteur s' étendant en partie à l'intérieur et en partie à 1' extérieur de la cavité du premier élément conducteur, le deuxième élément conducteur pénétrant dans ladite cavité par une ouverture scellée de manière étanche, un ou plusieurs trous étant en outre prévus dans la tige de la valve pour le passage de l'air de l'intérieur de la tige de la valve vers ladite cavité. Les figures du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe transversale du dispositif. La figure 2 est une coupe transversale du dispositif sur pneumatique "sans chambre". La figure 3 est relative à l'ancrage du dispositif à la chambre à air. La figure 4 est une coupe transversale du dispositif selon une variante de la présente invention. -Le dispositif formant l'objet de la présente invention est adapté aussi bien pour l'admission de l'air dans un espace compris entre l'enveloppe et la jante d'une roue que pour la signalisation de la variation d'une grandeur physique, par exemple la pression. Le dispositif comprend, pour l'admission de l'air dans l'es- pace mentionné, une valve pratiquement similaire à la valve classique et, pour la signalisation de la variation de la grandeur physique, un premier élément conducteur et un deuxième élément conducteur séparés par des parties isolantes. Un moyen connu (capteur) sensible à la grandeur physique et tel que, lors de la variation de ladite grandeur, il modifie l'état d'un circuit électrique commun aux premier et deuxième éléments électriques, fait également partie du dispositif, bien que ne constituant pas l'objet de la présente invention. Par exemple, en réponse aux variations de la grandeur, le moyen sensible peut faire se déplacer le curseur d'une résistance variable ou produire la modification de l'état d'une eapacité ou d'une inductance insérées dans le circuit commun aux deux éléments conducteurs. La variation du paramètre électrique provoque à son tour une variation d'une grandeur électrique dans le circuit commun aux deux éléments conducteurs. Dans une forme particuliere et préférée de réalisation, en réponse aux variations de la grandeur physique, le moyen sensible ouvre ou ferme un contact adapté pour relier électriquement le premier élément conducteur au deuxième élément conducteur. La modification de l'état du circuit électrique commun aux deux éléments conducteurs est à son tour signalée sur le tableau de bord par un circuit stationnaire quelconque de type connu. Habituellement, la grandeur physique contrôlée est la pression de l'air de gonflage du pneumatique. Avant de passer à une description détaillée de l'invention il faut préciser que son application et le fonctionnement relatif sont valables aussi bien pour les pneumatiques à chambre à air que pour les pneumatiques sans chambre et dans le premier cas, on asssi- mile, dans ce qui suit, l'espace entre l'enveloppe et la jante d'une roue à l'espace interne de la chambre à air. Pour les deux cas mentionnés ci-dessus, les moyens connus sensibles aux variations de pression de l'air peuvent être constitués par l'un des nombreux types décrits dans la littérature technique et dans les brevets. En pratique, il s'agit normnlement d'un pressostat adapté de manière à fonctionner également comme interrupteur, ouvert ou fermé selon que la pression de l'air est supérieure ou inférieure à un niveau considéré comme limite de sécurité, ou vice-versa. Pendant le fonctionnement, pour éviter que le moyen sensible ne soit détérioré par les causes accidentelles, extérieures au véhicule, ledit moyen a été transporté à l'intérieur de l'espace compris entre l'enveloppe et la jante ; en particulier, pour les pneumatiques à chambre à air, il se trouve à l'intérieur de la chambre à air. I1 est cependant entendu que la présente invention ne concerne ni de tels capteurs ni leur déplacement du reste déjà connu (voir le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 2 442 104 et le brevet fran çais publié sous le ne 2081648)/mais les procédés qui ont permis de réaliser un dispositif pour l'admission de l'air et la signalisa -tion d'une variation de sa pression ou d'une autre grandeur physique à l'intérieur d'un espace compris entre l'enveloppe et la jante d'une roue, sans pratiquer des orifices supplémentaires, outre les orifices classiques pour la valve, ni dans la chambre à air ni dans la jante de la roue. On passe maintenant à la description de l'invention, et on illustre, en se référant à la figure 1, un dispositif 1 appliqué à un pneusatique à chambre à air 2 et qui comprend - un premier élément conducteur 3, généralement en alliage de cuivre ou dtaluminium, à surface tubulaire 4 avec des ouvertures 5 et 6 vers l'intérieur de la chambre à air 2 et des moyens d'ancrage (décrits ci-aprèe) pour se fixer aux surfaces délimitant l'espace entre 1' enveloppe et la jante, espace identifié avec la chambre à air dans le cas de la figure 1 et mieux spécifié ultérieurement en se référant à la figure 2, dans le cas des pneumatiques "sans chambre" - un deuxième élément conducteur 7, généralement en alliage de cuivre ou d'aluminium, constitué par une tige de valve8, avec un mécanisme 9 de type connu, ledit élément s1 étendant en partie à l'intérieur et en partie à l'extérieur de la cavité 10 délimitée par la surface tubulaire 4 du premier élément conducteur 3. La tige de la valve pénètre à l'intérieur de ladite cavité 10 par une ouverture il du premier élément conducteur, l'ouverture étant ensuite scellée de manière étanche. La tige de la valve est pratiquement similaire à la tige des valves connues dont elle se distingue par la présence des orifices dans la surface latérale de la tige même, au lieu de litre dans son fond, Dans l'exemple de réalisation montré sur la figure 1, la tige de la valve comporte des orifices 12 et 13 pour le passage de l'air de l'intérieur de la tige mQme dans la cavité 10 du premier élément conducteur 3. On a déjà mentionné ci-dessus l'existence de parties isolantes entre le premier et le deuxième élément conducteur ; maintenant, en se référant à la figure 1, on spécifie que les parties isolantes sont deux éléments annulaires d'espacement 14 et 15 constitués par exemple par des douilles collées sur l'une ou sur les deux surfaces des éléments conducteurs, où constitués par des couches d'adhésif collées entre deux éléments conducteurs par des moyens appropriés ou encore constitués par des anneaux isolants élastiques introduits de force, du type "joint torique". Les éléments annulaires d'espacement sont réunis aux éléments conducteurs de manière à établir une liaison mécanique entre eux et à éviter toute fuite d'air le long des surfaces de contact avec lesdits conducteurs. Jusqu'ici, on a illustré le dispositif en mettant en évidence en particulier la séparation entre les deux éléments conducteurs et en négligeant leur raccordement électrique possible. Une fois décrites les parties principales du dispositif, on précise maintenant le raccordement électrique entre les deux conducteurs qui est actionné, comme on l'a déjà dit, par le moyen sensible. Le moyen sensible, (indiqué en pointillé sur la figure 1) est ancré au premier élément conducteur, ou il peut former une seulè pièce avec ledit premier élément dans une forme de réalisation ultérieure. Le deuxième élément conducteur peut, à son tour, être relié mécaniqucnent au moyen sensible et électriquement à l'unie des bornes du contact du moyen sensible.Il est évident que le raccordement mécanique entre le premier élément conducteur et le deuxième élément conducteur avec le moyen sensible a lieu avec des parties isolées électriquement entre elles ou avec une partie unique constituée de matériau isolant. À l'intérieur du moyen sensible se trouve un contact 16, par exemple ouvert ou fermé selon que la pression de l'air, ou autre grandeur physique, est supérieure ou inférieure à une valeur limite prédéterminée. En particulier, lorsque la variation de pression de l'air descend à un niveau considéré comme inacceptable, le contact 16 se ferme et les premier et deuxième éléments conducteurs, reliés électriquement entre eux, établissent la continuité pour un circuit adéquat prévu pour la transmission du signal depuis la roue jusqu'au tableau de bord. n reste maintenant à définir les moyens d'ancrage qui fixent le dispositif à la roue. Dans le cas de la figure 1, les moyens d'ancrage comprennent une bride 17 extérieure sur la surface tubulaire 4, un filet 18, toujours extérieur à ladite surface tubulaire 4, deux rondelles 19 et 20 et deux écrous de blocage 21 et 22. Après avoir complété les parties du dispositif, c'est-à-dire que le deuxième élément conducteur est raccordé au premier élément conducteur et que le moyen sensible est associé au premier élément conducteur, on procède à l'introduction du moyen sensible à l'intérieur de la chambre à air de manière que la bride circulaire 17 traverse l'orifice prévu de la chambre à air, momentanément élargi de manière appropriée, et qu'on amène ainsi la surface de la bride 17 en contact avec la paroi intérieure de la chambre à air. A ce point, on procède à l'introduction de la rondelle 19 autour de la surface tubulaire extérieure 4 du premier élément conducteur et, après avoir introduit l'écrou de blocage 21, on visse ledit écrou le long du filet 18 jusqu'au bout et on serre fortement ledit écrou contre-la rondelle 19. A la fin de cette phase, le dispositif est fixé à la chambre à air et doit être fixé aussi à la jante 23. Pour le faire, la chambre à air à l'intérieur du pneumatique est montée autour de la jante et on procède de manière que le dispositif sorte avec la partie filetée 18 de la surface tubulaire 4 vers l'extérieur de l'orifice approprié de la jante 23. On introduit ensuite, autour de la surface extérieure du premier élément conducteur, la rondelle 20, puis on visse sur le filet 18 l'écrou de blocage 22 jusqu'à le serrer fortement contre la rondelle respective. Après le montage sur la jante le dispositif doit Btre relié aussi au circuit électrique qui restera solidaire de la roue en rotation. Dans ce but, on prévoit deux prises, l'une reliée au premier élément conducteur et l'autre au deuxième élément conducteur. A titre d'exemple on illustre une manière de réaliser les deux prises, mais il est clair que les possibilités de réalisation sont nombreuses et variées. Sur la figure 1, les deux prises sont constituées par deux anneaux 24 et 25 en matériau conducteur, par exemple du bronze, séparés et isolés électriquement par une garniture 26. L'anneau 24 est inséré dans une entaille du premier élément conducteur et est maintenu dans son siège au moyen de la garniture isolante par l'anneau 25 , taraudé et vissé sur le filet 27 de la tige de la valve. Pour éviter que 11 anneau 25 ne puisse se dévisser, on prévoit un contre-écrou 28 vissé également sur le filet 27 de la tige de la valve. Aux deux prises à anneau sont soudés deux fils 29 et 30 dirigés vers les éléments du circuit électrique qui devront tourner avec la roue, par exemple vers une ou plusieurs bobines placées sur un support (non représenté). Pendant le vissage de l'anneau 25 il existe une action de traction sur la tige de la valve qui ne peut toutefois pas glisser par rapport aux éléments annulaires d'espacement 14 et 15 en raison de la liaison mécanique entre la tige et le moyen sensible qui est à son tour ancré au premier élément conducteur ou forme une pièce unique avec cet élément. Le dispositif, tel qu'il a été monté, est en état de permettre l'admission de l'air, le mécanisme 9 de la valve (connu) étant dans les conditions oh la roue est arrêtée et de permettre la signalisation d'alarme quand la pression, ou autre grandeur physique, de l'air est inférieureà la limite de sécurité. Il est évident qu'il est possible de prévoir pour le dispositif des montages différents de celui illustré ici, et déjà connus pour le raccordement de la valve avec la chambre d'air. Par exemple, sur la figure 3 on voit le dispositif 1 dépourvu des moyens d'ancrage et raccordé par vulcanisation à un collet en caoutchouc 34 et rendu ensuite adhérent de manière classique aux superfaces de la chambre à air autour de l'orifice de cette chambre. On a illustré jusqu'à présent un dispositif appliqué aux pneumatiques à chambre à air. Dans le cas des pneumatiques sans chambre", le dispositif ne subit de modification ni dans les parties destinées à 11 admission de l'air, ni dans les parties destinées à la signalisation de la variation d'une grandeur physique, alors qu'on simplifie les moyens d'ancrage aux surfaces qui délimitent 1' espace entre le pneumatique et la jante (dans ce cas, comme il manque la chambre à air, la surface de délimitation à laquelle doit être fixé le dispositif est seulement celle de la jante). Comme on le voit sur la figure 2, le dispositif possède comme moyens d'ancrage la bride 17 et une garniture d'étanchéité 32 connue sous le nom de garniture à "enclenchement élastique". Le blocage du dispositif est obtenu en forçant la garniture 32 précitée qui vient se loger entre l'orifice de la jante et le diamètre extérieur du premier élément conducteur. La déformation de la garniture 32 précitée entre la bride 17 et la surface de la jante et sa compression contre le premier élément conducteur assurent l'étanchéité à l'air requise entre enveloppe et jante. La description du dispositif a été faite en considérant que le second élément conducteur est constitué par la tige de la valve, comme illustré sur la figure t. I1 est cependant clair que, sont comprises dans le cadre de la présente invention toutes les variantes qui peuvent ressortir du principe inventif exposé cidessus, comme, par exemple, l'utilisation d'une tige de valve du type classique présentant un trou axial et le mécanisme connu correspondant. On a représenté dans ce but, sur la figure 4, une tige de valve 33 à trou axial, introduite de force (ou vissée ou bien soudée) autour de la surface cylindrique d'un pivot 34 à rainures 35 et S6 pour le passage de l'air. Le pivot 34, qui est une partie du deuxième élément conducteur, est relié mécaniquement au moyen sensible électriquement à une borne du contact 16, ledit pivot étant isolé du premier élément conducteur par l'élément annulaire d'espacement 14. Le principal avantage du dispositif décrit réside dans la possibilité d'avoir une mesure exacte des variations de la grandeur physique à l'intérieur du pneumatique, tandis que, dans le passé, une telle mesure pouvait être altérée du fait que le moyen sensible était placé sur la valve et était soumis aux conditions ambiantes extérieures. Un autre avantage du dispositif tel qu'il a été décrit et illustré est celui de ne pas modifier les temps de fabrication de la jante et de la chambre à air du fait que, pour l'application du dispositif, les trous déjà existants dans la jante et dans la chambre à air suffisent. REVENDICATIONS 1. Dispositif à valve pour l'admission de l'air dans espace intérieur d'un pneumatique et pour la signalisation de la variation d'une grandeur physique dans ledit espace, comprenant un premier élément conducteur et un second élément conducteur séparés par des parties isolantes, un moyen sensible à la grandeur physique qui, lors de la variation de ladite grandeur, modifie l'état d'un circuit électrique commun aux premier et deuxième éléments conducteurs ledit dispositif étant caractérisé en ce que le premier élément conducteur est de forme tubulaire et est fermé de manière étanche aux extrémités avec une ou plusieurs ouvertures vers ledit espace, ledit premier élément comprenant en outre des moyens d'ancrage pour se fixer aux surfaces délimitant ledit espace, et en ce que le deuxième élément conducteur est constitué par une valve à mécanisme de type connu, ledit deuxième élément conducteur s'étendant en partie à l'intérieur et en partie à l'extérieur de la cavité du premier élément conducteur, le deuxième élément conducteur pénétrant dans ladite cavité par une ouverture scellée de manière étanche , un ou plusieurs trous étant en outre prévus dans la tige pour le passage de l'air de l'intérieur de la tige de la valve vers ladite cavité. o2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen sensible ouvre ou ferme un contact, adapté pour relier électriquement le premier élément conducteur au deuxième élément conducteur. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites parties isolantes de séparation entre ledit premier élément conducteur et ledit deuxième élément conducteur sont des éléments annulaires d'espacement. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits éléments d'espacement sont étanches à l'air à l'intérieur de ladite cavité.