Brevet FR2195790A1 — publié le 19740308

la présente invention se rapporte à un dispositif de sécurité destiné aux véhicules montés sur roues et concerne plus particulièrement un système destiné à détecter l'établissement dune chaleur excessive au niveau d'une roue quelconque d'un véhicule. Un pneu dégonflé, un pneu à plat ou un autre mauvais fonctionnement apparaissant au niveau dtune roue d'un véhicule peut parfois ne pas être remarqué par le conducteur, particulièrement lorsqu'il n'a aucune indication matérielle concernant ce mauvais fonctionnement, par exemple dans le cas d'un véhicule à roues jumelées ou montées en tandem ou d'un véhicule du type à remorque. a détection rapide du mauvais fonctionnement d'une roue améliore la sécurité d'une façon importante, non seulement la sScurité du conducteur ainsi que du véhicule, mais également celle des autres personnes se trouvant sur la route, particulièrement pour les vitesses élevées et dans des situations correspondant à un trafic intense. Divers systèmes et dispositifs ont été proposés pour détecter et signaler une température excessive apparaissant au niveau d'une roue d'un véhicule en mouvement. Cependant, certains de ces systèmes n'ont pas rencontré une audience commerciale générale pour une raison ou pour une autre. Dans certains systèmes antérieurs, la raison déterminant cette absence d'utilisation consiste en ce que le système ne pourrait être installé que par le constructeur initial qui s'est avéré Jusqu'à maintenant peu disposé à augmenter les coûts en introduisant de tels systèmes de sécurité. Ce phénomène est particulièrement vrai pour les systèmes antérieurs qui comprennent un capteur entraîné en rotation avec la roue. De tels dispositifs ont été installés sur le moyeu ou sur d'autres parties tournantes.D'autres systèmes se sont avérées peu souhaitables du fait qu'ils nécessitent l'utilisation de sources d'énergie spéciales ou de batteries supplémentaires fournissant des tensions atteignant 30 volts. Par conséquent, l'installation et l'entretien de ce genre de système est particulièrement peu commode. D'autres systèmes ne sont en service que d'une façon intermittente, c1 est-à-dire par exemple que les températures des paliers ou roulements à billes sont échantillonnés de façon périodique. Habituellement, ces systèmes ne permettent pas d'isoler le défaut. Ce qui signifie que certains de ces systèmes antérieurs indiquent simplement qu'une température excessive a été détectée et le conducteur n'a à ce moment aucune indication exacte concernant la localisation du défaut. D'autres inconvénients des systèmes antérieurs comprennent, par exemple, une absence de compensation de températl;re, de sorte que le système est déclenché pour la température la plus élevée qui est considérée comme sûre pour le fonctionnement0 Du fait que la plage des températures ambiantes correspondant au fonctiolulemenf d'un véhicule est relativetent importante et dépend des conditions atmosphériques, il est particulièrement peu souhaitable de signaler un défaut qui ne dépend que de la température absolue. L'invention a pour but de rerédier à ces inconvérients et d'apporter une solution à ces problèmes. Selon l'invention, il est prévu un système comprenant des premier et second éléments sensibles à la température qui sont montés respectivement de part et d'autre de la contre-plaque associée à chaque roue, les paires de caoteurs sont connectées les unes avec les autres dans un circuit en pont équilibré et ce circuit en pont est excité par la batterie d'accumulateurs du véhicule. le capteur monté à l'extérieur par rapport à la contre-plaque de rote est destiné à compenser les variations de la température ambiante Lorsqulune température excessive est détectée à l'intérieur du tambour de frein, par exemple à cause de l'existence d'un pneu dégonflé ou d'un pneu à plat, du mauvais fonctionnement du système de freinage, d'une surchauffe d'un palier ou d'un roulement à billes etc..., le pont devient déséquilibré, et le signal est produit au niveau d'un pupitre monté dans la cabine du véhicule et visible pour le conducteur. Du fait que toutes les roues sont contrôlées simultanément, il existe de préférence un indicateur visuel séparé pour chaque roue. Un dispositif d'alaire sonore peut également être mis en fonctionnement pour attirer l'attention du conducteur.Un coup d'oeil rapide au pupitre indique quelle est la roue dont le fonctionnement est défectueux. le système est installé d'une façon particulièrement simple en perçant deux trous dans la contre-plaque destinée à chaque roue. Un goujon central permet de monter simultanément les deux éléments sensibles à la température sur la contre-plaque du éhicule et l'autre perçage est utilisé pour faire passer un fil métallique s'appliquant sur le capteur situé à l'intérieur du tambour de frein. Des fils métalliques provenant de chacun des capteurs sont ensuite acheminés jusqu'à un pupitre prévu à ltintérieur de la cabine du conducteur. La contre-plaque de roue est de préférence utilisée comme élément de mise à la masse pour l'autre borne de chaque capteur, de manière à éliminer la nécessité de -révoir un troisième fil métallique au niveau de chaque roue. Par conséquent, le système selon l'invention est facile à installer, que ce soit avant ou après l'achat du véhicule, De plus, ce système fonctionne à partir de la batterie propre du véhicule et il ne consomme aucun courant appréciable de cette dernière jus qu'à ce qu'un défaut soit détecté. le système est compensé en température en ce qui concerne les variations de la température ambiante et il n'existe aucune plage de températures de fonctionnement critique. le système de détection ne comprend aucune pièce mobile montée sur la roue d'un véhicule. Ce système fonctionne d'une façon continue et non de manière intermittente et il permet d'obtenir un signal séparé pour chaque roue afin d'isoler un défaut détecté. Plus précisément, l'invention est matérialisée dans un système de contrôle destiné à un véhicule possédant-plusieurs roues, chaque roue comportant une contre-plaque de montage, ce système étant caractérisé en ce qu'il comprend des premier et second éléments sensibles à la température et montés de part et d'autre de chaque contre-plaque, une batterie d'accumulateurs destinée au véhicule, un dispositif f-ormant circuit et permettant de connecter chaque paire d'éléments sensibles à la température dans un circuit en pont équilibré qui est excité par la batterie, un dispositif de commutation associé à chacun des circuits en pont et excité lorsque son circuit en pont associé est déséquilibré, un dispositif d'alarme audible excité lorsque l'un quelconque des dispositifs de commutation est excité, et une lampe indicatrice associée à chacune des roues et excitée uniquement lorsque le circuit de commutation associé à cette roue est excité. l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode préféré de réalisation donné à titre d'exemple et en se référant aux dessins annexés donnés à titre non limitatif, pour lesquels des références numériques identiques désignent des pièces similaires visibles sur les différentes figures, et dans lesquels s- La fig. 1 est une représentation en perspective d'un pupitre utilisé-avec le système selon l'invention. la fig. 2 est une vue en coupe verticale d'une roue d'un véhicule illustrant le montage des capteurs. La fig. 3 est une vue à échelle agrandie montrant le montage de ces capteurs. La fig. 4 est une vue latérale de la roue visible sur la fig.2. La fig. 5 est une représentation schématique du circuit destiné à une seule roue. La fig. 6 est une représentation schématique d'un circuit correspondant à la mise en oeuvre de l'invention pour les quatre roues d'un véhicule. Si l'on se réfère maintenant à la fig. 1, celle-ci montre un pupitre comprenant un coffret désigné d'une façon générale par la référence numérique 10 et destiné à être monté au-dessous du tableau de bord, par exemple dans la cabine d'un camion ou d'un autre véhicule automobile quelconque. le coffret 10 comprend une plaque antérieure 11 sur laquelle sont montés un commutateur à bascule 12 de marche et d'arrêt (dont les positions sont respectivement désignées par M et A), un haut-parleur 13, une lampe pilote ou témoin 14 et quatre lampes indicatrices désignées respectivement par les références 15 à 18, chacune de ces lampes signalant l'état d'une roue différente.S'il existe plus de quatre roues sur le véhicule, il est évident que des lampes indicatrices supplémentaires peuvent autre ajoutées. Pour simplifier, il sera supposé ci-après que les lampes indicatrices 15 à 18 correspondent respectivement à la roue avant gauche désignée par IF, à la roue avant droite désignée par RF, à la roue arrière gauche désignée par IR et à la roue arrière droite désignée par RR. Au niveau de chawue roue du véhicule, il est prévu deux éléments sensibles à la température, qui seront parfois dénommés ci-après des "ca;teurs". Ces éléments sont de préférence des thermistances se présentant sous la forme d'un disque comportant un orifice central de fixation. Une thermistance est un élément de circuit électrique qui présente une caractéristique prononcée température-résistance. Si l'on se réfère maintenant aux fig. 2 à 4, celles-ci représentent le montage d'une paire de thermistances au niveau d'une roue et ce montage sera décrit avant qu'une explication ne soit donnée concerrant la partie électrique du système. Selon la fig. 2, un pneu 20 est monté sur une roue 21 qui est fixée sur une jante ou un disque périphérique 23 associé à un moyeu 24. le moyeu 24 est monté à rotation sur un arbre 25 par l'intermédiaire de roulements à billes 26 et un écrou vissé 27 maintient le moyeu sur l'arbre 25. Un tambour de frein 28 est également rendu solidaire de la jante ou du disque périphérique 23 et, au voisinage de la partie de gauche du tambour 28, il est prévu une contre-plaque de roue 29 qui est montée rigidement sur un essieu 30. Si l'on se réfère maintenant à la fig. 4, celle-ci montre des premier et second segments de frein 31 et 32 qui sont montés de façon classique sur la contre-plaque de roue 29 et qui sont conçus de manière à s'écarter et à stappliquer contre la surface intérieure du tambour 28 lorsqu'un cylindre de frein de roue 33a est actionné. Des première et seconde thermistances, du type décrit précédemment, sont désignées respectivement par 33 et 34 et sont respectivement montées sur les surfaces extérieure et intérieure de la contre-plaque de roue 29. C'est-à-dire que dans le cas présent, la thermistance 33 est montée à l'extérieur du tambour de frein, alors que la thermistance 34 est montée à l'intérieur de ce dernier. le tambour de frein tourne évidemment par rapport à la contre-plaque 29. Si l'on se réfère maintenant à la fig. 3, celle-ci montre que les thermistances 33 et 34 peuvent être montées par l'intermédiaire d'une vis 35 et d'un écrou 36 qui sont constitués par une matière telle que celle dénommée "Nylon" ou par un autre matériau isolant. La peinture existant au voisinage des thermistances et de part et d'autre de la contre-plaque 29 peut être éliminée par grattage ou autrement, de sorte que les surfaces opposées des thermistances sont mises à la masse en portant sur cette contre-plaque 29. Un premier perçage 37 est ménagé dans la contre-plaque 29, de manière à recevoir le boulon 35 Des fils métalliques conducteurs 38 et 39 sont respectivement connectés aux bornes isolées des thermistances 33 et 34. Un second orifice 40 est percé dans la contre-plaque 29, de manière à permettre le passage du fil métallique 38. A titre de variante, si cela est désiré, des rondelles isolantes peuvent séparer les thermistances de la contre-plaque 29 et le boulon de montage 35 ainsi que l'écrou 36 peuvent etre des éléments conducteurs de manière à connecter en commun les bornes extérieures de chaque thermistance. Cette borne commune peut ensuite être mise à la masse sur la contre-plaque 29, et les fils métalliques 38 et 39 peuvent être connectés respectivement aux bornes non mises à la masse des thermistances 34 et 33. Dans l'un ou l'autre cas, il est souhaitable de mettre à la masse une borne commune aux deux résistances sur la contre-plaque 29, de manière à éviter la nécessité de prévoir un troisième fil métallique au niveau de chaque emplacement de roue. Il est également souhaitable, en vue de protéger la thermistan- ce extérieure 33, de monter ces thermistances au niveau d'un emplacement situé derrière l'essieu0 A titre de variante, un boîtier peut être monté de manière à couvrir la therm-tance 33, comme cela est représenté schématiquement par la ligne en traits interrompus 41. Ce bottier 41 peut être maintenu en place à l'aide d'un prolongemment du boulon 35 et d'un second écrou (non représenté) permettant de maintenir le boîtier 41 sur la contre-plaque 29. Si l'on se réfère maintenant à la fig. 5, celle-ci montre le circuit qui est associé à l'une des roues individuelles et qui sera décrit ci-après. les thermistances 33 et 74 sont représentées sous leur forme schématique électrique et les bornes communes de ces thermistances sont connectées à la borne négative 42 de la batterie d'accumulateurs par l'intermédiaire d'une mise à la masse. La borne positive de la batterie est désignée par 43. Une première résistance fixe 44 est montée entre la borne non mise à la masse de la thermistance 34 et la borne positive 43 de la batterie. Un potentiomètre 45 est monté entre la borne non mise à la masse de la thermistance 33 et la borne positive 47 de la batterie.Une bobine 46 faisant partie d'un relais est connectée entre le curseur du potentiomètre 45 et le point de liaison existant entre la thermistance 34 et la résistance fixe 44. Deux paires de contacts normalement ouverts et désignés respectivement et d'une façon générale par les références numériques 47 et 48 sont actionnés par le relais 46. les contacts normalement ouverts 47 sont connectés en série avec le filament dtu- ne lampe telle que la lampe 16 visible sur la fig. 1 et ce circuit série est monté entre les bornes 42 et 43. les contacts normalement ouverts 48 sont connectés en série avec la bobine du haut-parleur 13 entre les bornes 42 et 43. le filament de la lampe indicatrice 14 précédemment décrite est connecté entre les bornes 42 et 43, bien que, comme cela sera expliqué ci-après, le commutateur à bascule 12 de marche et d'arrêt soit de préférence connecté en série avec la batterie, de sorte que lorsque ce commutateur 12 est ouvert, la lampe indicatrice 14 n'est pas excitée. Lors du fonctionnement, les thermistances 33 et 34 ainsi que les résistances 44 et 45 forment un circuit en pont qui est excité par la batterie. le pont est équilibré en ajustant la résistance réglable ou le potentiomètre 45, de sorte qu'aucun courant ne circule à travers la bobine de relais 46 lorsque le véhicule n'est pas utilisé. En cas de variations de la température ambiante, les valeurs résistives des thermistances 33 et 34 varient d'une façon correspondante, de sorte que le pont reste toujours équilibré. Lorsqu'il apparat dans la roue un défaut établissant une température excessive à l'intérieur du tambour de frein 28, la thermistance 34 subit une augmentation de température importante et, par conséquent, sa résistance augmente énormément et un courant circule à travers la bobine 46, excitant ainsi le relais de manière à fermer les contacts 47 et 48. Lorsque ces contacts de relais sont fermés, le dispositif d'alarme audible ou le vibreur 13 attire l'attention du conducteur et l'éclairement de la lampe 16 lui signale que le pneu avant droit ne fonctionne pas de manière satisfaisante. Si l'on se réfère maintenant à la fig. 6, celle-ci montre l'ensemble du système sous la forme d'un schéma électrique, les quatre roues du véhicule étant représentées de façon schématique. La roue avant droite est désignée par 50, la roue avant gauche par 51, la roue arrière gauche par 52 et la roue arrière droite par 53. les éléments constitutifs montés à l'intérieur du coffret 10 ou fixés sur la plaque antérieure 11 sont logés à l'intérieur du bloc tracé en traits interrompus 55 et la batterie d'accumulateurs de l'automobile est désignée par B. De plus, le commutateur 12 de marche et d'arrêt et un fusible F peuvent être connectés en série avec la borne positive 43 de la batterie B. le montage associé à la roue avant droite 50 a déjà été décrit en détail et un montage identique est associé à chacune des autres roues 51 à 53, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de fournir une description supplémentaire de ces montages pour que l'invention puisse être comprise dans son ensemble. les résistances fixe et variable peuvent être montées sur un bloc terminal T, comme représenté sur la figure. le fonctionnement du montage destiné à chacune des roues 51 à 53 est similaire à celui qui a déjà été décrit, mais il sera résumé ci-après. il est prévu d'associer à chaque roue une paire de ther mistances, l'une de celles-ci étant montée de chaque côté de la contre-plaque de roue, les thermistances sont connectées dans un pont équilibré, dont le bras central cotiez'c une bobine de relais. Lorsque la thermistance se trouvant à l'intérieur du tambour de frein subit un phénomène d'échauffement, ce dernier amène le pont - > être déséquilibré et le relais est excité. Un jeu de contacts normalement ouverts et actionnés par le relais, couple L'énergie provenant de la batterie B au filament d'une lampe indicatrice associée.Un second jeu de contacts normalement ouverts et actionnés par le relais couple l'énergie provenant de la batterie B, par l'intermédiaire du commutateur 12 et du fusible F, au dispositif d'alarme audible 13. il est à noter, d'après la représentation schématique de l'en- semble du système visible sur la fig. 6, que si l'un quelconque des fils métalliques qui sont connectés aux thermistances subit une rupture ou une déconnexion, le système fonctionne encore pour les autres mues. De plus, le contrôle des roues individuelles s'effectue de façon continue et un défaut est immédiatement porté à l'attention du conducteur par l'intermédiaire du dispositif d'alarme audible. Un coup d'oeil rapide sur les lampes indicatrices lui permet alors d'isoler celle des roues qui a subi le mauvais fonctionnement. Un autre avantage principal de l'invention consiste en ce que l'installation est facilement réalisée, en nécessitant simplement deux trous percés dans la contre-plaque de roue, l'un permettant le montage des thermistances sur un boulon commun et l'autre destiné au passage d'un fil métallique relié à la thermistance montée à l'intérieur du tambour de frein. le montage peut être réalisé par le constructeur du véhicule, ou bien le système peut être vendu comme un ensemble séparé après que le véhicule a été acheté. il n'existe aucune pièce ou partie constitutive du système qui tourne avec les roues et, cependant, tout défaut ou tout mauvais fonctionnement qui apparaît au niveau d'une roue est détecté, par exemple un roulement à billes défectueux ou une absence de lubrification dans le roulement à billes ou tout mauvais fonctionnement des frelns qui déterminerait un effort supplémentaire du segment sur le tambour dt produirait par conséquent une élévation de la tepérature. Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Système de contrôle pour un véhicule possédant plusieurs roues, chaque roue comportant une contre-plaque de montage, ce système étant caractérisé en ce qu'il comprend des premier et second éléments sensibles à la température et montés de part et d'autre de chaque contre-plaque, une batterie d'accumulateurs destinée au véhicule, un dispositif formant circuit et permettant de connecter chaque paire d'éléments sensibles à la température dans un circuit en pont équilibré qui est excité par la batterie, un dispositif de commutation associé à chacun des circuits en pont et excité lorsque son circuit en pont associé est déséquilibré, un dispositif d'alarme audible excité lorsque l'un quelconque des disWositifs de commutation est excité, et une lampe indicatrice associée à chacune des roues et excitée uniquement lorsque le circuit de commutation associé à cette roue est excité. 2.- Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments sensibles à la température sont des thermistances qui présentent la forme d'un disque, le système comprenant également un dispositif permettant de monter ces thermistances respectivement à l'extérieur par rapport à la contre-plaque associée et à l'intérieur par rapport à cette dernière, c'est-à-dire à l'intérieur du tambour de frein, cet ensemble de montage comprenant un organe de liaison isolant et un dispositif destiné à mettre conductivement à la masse une borne de chacune de ces thermistances. 3.- Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un pupitre destiné à être monté au-dessous du tableau de bord du véhicule et permettant de loger le dispositif t'alarme audible ainsi que les lampes indicatrices. 4.- Système suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un commutateur de marche et d'arrêt monté en série avec la batterie et destiné à appliauer sélectivement l'énergie à ltensemble du montage. 5.- Système suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une lampe pilote dont le filament est connecté dans le circuit comprenant le commutateur de marche et dtarret de manière à indiquer lorsque le système est en service. 6.- Système pour contrôler la température d'une roue d'un véhicule comportant une contre-plaque rigide délimitant partiellement la surface d'un tambour de frein destiné à ce véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend des premier et second éléments sensibles à la température, un dispositif permettant de monter ces éléments respectivement du coté intérieur et du coté extérieur par rapport à la contre-plaque du véhicule, l'une des bornes de chaque élément étant montée selon une relation conductrice par rapport à la contre plaque du véhicule de manière à déterminer une mise à la masse commune, un fil métallique conducteur étant associé à cnacun des éléments, la contre-plaque du véhicule présentant également un orifice destiné à recevoir le fil métallique de L'élément monté du côté intérieur par rapport à cette contre-plaque, et un dispositif étant prévu pour former un circuit en pont équilibré et comprenant les éléments sensibles à la température de manière à produire un signal lorsque l'un de ces éléments dzvecte une élévation de température relative par rapport à l'autre de ces éléments.