Brevet FR2280521A1 — publié le 19760227

L'invention concerne un avertisseur indiquant au conducteur d'un véhicule monté sur pneumatiques les variations de pression de ceux-ci,notamment lorsque ladite pression devient anormale, trop forte ou trop faible. La circulation rapide d'un véhicule équipé de pneumatiques par forte chaleur, peut produire une surpression importante par échauffement dû d'une part à la température ambiante et d'autre part à la qualité du revêtement routier, à l'importance des côtes et notamment en montagne où l'usage prolongé des freins échauffe les tambours de freins et communique une chaleur supplé- mentaire aux pneumatiques, ce qui a pour conséquence un accroissement de la pression interne,qui peut devenir dangereuse pour la conduite du véhicule. Cette pression anormalement élevée peut provoquer l'éclatement d'au moins un des pneumatiques avec les conséquences qui peuvent en découler par exemple en montagne. Si les freins se bloquent à cause de l'échauffement anormal ou à cause d'une panne d'origine quelconque, l'échauffement s'accroit encore de qui façon très rspide,ce/augmente le risque d'éclatement,donc d'accident. Or les avertisseurs d'anomalies de pression de type connu ne sont sensibles qu'à une baisse de pression, on conçoit donc aisément que les équipelents actuels de contrôle de pression des pneumatiques sont tout à fait insuffisant,pour assurer la sécurité complète des véhicules routiers L'invention a pour bbje-f: un avertisseur de variation de pression signalant l'apparition d'une pression anormale, soit plus faible,soit plus forte qu'une pression de référence définie par un seuil inférieur et par un seuil supérieur et dont l'importance dépend du type de véhicule et de Sa charge maii"'m. Cet objet est atteint suivant l'invention au moyen d'un dispositif à double contact électrique à seuil actionné directement à partir de la pression interne de la chambre à air de chacun des pneumatiques d'un véhicule équipé d'un tel capteur de variation de pression. L'information d'alarme est transmise au tableau de bord du véhicule soit sous forme d'une information générale d'anomalie de pression1 soit sous forme d > une information spécifique par roue ou encore d'une information par roue et par type d'alarme, surpression ou dépression. La transmission de l'information s'effectue soit par l'intermédiaire de conducteurs électriques, soit sans fil Suivant un premier mode de réalisation de l'invention, l'information générale d'alarme est captée par un dispositif électronique qui la transmet au tableau de bord sur un moyen d'affichage visuel accompagné ou non d'une alarme sonore. La transmission de l'information d'alarme s'effectue au travers de la masse du véhicule au moyen d'un signal sous forme d'une fréquence porteuse modulée ou non. Suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention, l'information d'alarme est différenciée pour chaque pneumatique, au moyen d'un capteur muni d'un dispositif de sélection de fréquences, chaque roue est affectée d'une fréquence différente, la signalisation au tableau de bord comporte un moyen d'alarme générale alumineux ou sonore, e * moyen affichant 1' étant de chacun des pneumatiques, soit en surpression, soit en dépression. Suivant un troisième mode de réalisation de l'invention, la transmission de l'information d'alarme au tableau de bord du véhicule s'effectue au moyen de conducteurs électriques. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la fig.1 représente une disposition générale d'un avertisseur, - la fig.2 représente en coupe un exemple de capteur de variation de pression, - la fig.3 est une variante de capteur de variation de pression, - la fig.4 est un exemple de réglage de seuil du capteur de la fig.3, - la fig.5 est une variante schématique de capteur de variation de pression à tube de BOURDON, - la fig.6 montre un bloc diagramme d'un avertisseur de variation de pression, - la fig.7 représente un exemple de schéma de réalisation de la partie électronique de l'avertisseur, - la fig.8 représente schématiquement le dispositif de contrôle de pression transmettant l'alarme au moyen de conducteurs électriques. Telle qu'elle est représentée sur la fig.1, la dispositicn générale d'un avertisseur fixé sur la carcasse de roue 1 comporte un tuyau souple 2 fixé d'une part sur la valve 3 par l'embout 4 ouvrant la valve, et d'autre part sur le raccord en Té 5. Ledit raccord est muni de l'orifice de gonflage 6, d'un écrou de serrage 7, d'un capteur de contrôle de variation de pression 8 s'engageant dans le boîtier 9 en 2 parties 10 et 11 réunies entre elles et fixées par les vis 12 après interposition du joint d'étanchéité 13.Le boîtier 9 renferme un boîtier annexe 14 contenant les piles sèches 15 alimentant le dispositif électronique de transmission de l'alarme monté sur le circuit impri mé 16 positionné sur le boîtier 14,lequel est vissé en 17 sur le boîtier 9 et centré dans l'alésage 18 dudit boitier. Un ccuvercle 19 vissé sur le bottier 9 après interposition du joint d'étanchéité 20, referme le boitier de piles 14 et maintient le ressort 21 formant à la fois le contact électrique et assurant la pression de contact électrique des piles. La figure 2 montre en coupe le dispositif capteur de contrôle des variations de pression (8 de la fig.1). Il comporte la douille 21 vissée dans l'écrou 7 par le filetage 22 ménagé dans une partie épaulée 23 percée d'un trou 24 dans lequel émerge un téton central 25 ouvrant l'orifice valve en repoussant la tige 26 de la valve incluse dans le Té 5 (fig.1). Le trou 24 formant chambre de pression est mis en communication avec une autre chambre 27 de la douille 21 par au moins un trou 28.La pression s'applique sur uns membrane élastique 29,par exemple en caoutchouc, disposée sur le fond d'un logement se terminant par une face interne plane 30 perpendiculaire à l'axe longitudinal n. La douille 21 comporte également un filetage 31 dans lequel est vissé un fourreau 32 maintenant la membrane 29 en place centrée dans le dégagement à fond de filet 33, après interposition d'une rondelle métallique 34. Le fourreau 32 comporte un alésage 35 terminé par une partie filetée 36 dans laquelle est vissé un bouchon métallique 37 centré dans l'alésage 35 et guidant la tige 38 isolée électriquement par rapport à l'alésage 39 du bouchon 37 dans lequel elle coulisse. Cette tige 38 est épaulée en 40 pour servit d'appui au ressort 41.La partie 42 de la tige reçoit un piston 43 en matière isolante, centré dans l'alésage 35 et maintenu en appui sur la tête 44 de la tige 38 par l'intermédiaire d'un ressort de compression 45 en appui également dans une partie de guidage du bouchon 37 permettant de tarer la pression du ressort 45. L 'extrémité de la tige 38 reçoit un conducteur électrique 46 isolé électriquement par rapport au bouchon 37. Tel qu'il est représenté sur les fig.1 et 2,le capteur de variation de pression fonctionne de la façon suivante : la pression du pneumatique en surveillance s'applique sur la membrane 29 qui repousse normalement la tête 44 de la tige 38 en dehors du contact de la rondelle 34laquelle se trouve normalement reliée électriquement à la masse. Lorsque la pression vient à baisser en dessous du seuil inférieur , la teste 44 vient au contact de la rondelle 34 et ferme le circuit d'alarme. Lorsque le pression s'accroît, la membrane 29 repousse la tête 44 en comprimant le ressort de tarage 45 jusqu'à ce que le ressort 41 vienne en contact avec la pièce 37 et se trouve alors électriquement relié à la masse,ce qui a également pour effet de fermer le circuit d'alarme générale. La fig.3 représente un autre exemple de capteur de variation de sressin à seuil inférieur et seuil supérieur de référence. Il comporte une première partie 47 analogue à celle de la fig.2 amenant la pression à surveiller sur une membrane 29 serrée contre un épaulement 48 d'un fourreau 49 vissé sur la pièce 47 après interposition d'une rondelle métallique intermédiaire 50.Le fcurreau 49 comporte un alésage 51 dans lequel coulisse un piston 52 comportant un logement dans lequel est disposé un ressort de tarage 54 de la pression, lequel s'appui aur un bouchon fileté 55 assurant le tarage du ressort 54 et vissé à ltextrémité du fourreau 49, l'écrou 56 bloque le bouchon 55 en pcsition régloe Le piston 52 comporte une gorge 57 de largeur pré-déterminée pour définir la course maximum de réglage, dans laquelle émergent 2 tiges métalligres conductrices 58 et 59 définissant les seuils inférieur 59 et supérieur 58 da pression. Lesdites tiges sont assujetties dans une vis isolante 60 bloquée es place par un écrou 61.Ce capteur fonctionne de la façon suivante Lorsque la pression devient anormalement basse, le piston 52 se trouvant électriquement relié à la masse du véhicule, poussé par le ressort 54, se déplace vers la gauche jusqu a ce qu'il entre en ccntact avec la tige 59,laq le ferme le circuit d'alarme de dépression par l'intermédiaire du conducteur 62. Lorsque la pression devient anormalement élevée,le piston 52 se déplace vers la droite et entre en contact avec la tige 58 et ferme le circuit d'alarme de surpression. La figure 4 montre un exemple de réglage des seuils de surpression et de dépression obtenu en tournant légèrement la vis 60 pour faire varier la course possible du piston 5? entre un maximum 64 etjmiunnimum 65 en jouant également sur le ressort de tarage 54. La fig.5 montre schématiquement une variante de capteur de yariatirn de pression réalisé au moyen d'un tube de BOURDON 66 dont le fonctionnement est bien connu , sur lequel est appliquée la pression du pneumatique. il est relié électriquement à la masse et lorsque la pression vient à baisser, il ferme le contact 67 du circuit d'alarme de dépression; lorsque la pression augmente, au-delà du seuil de référence, il ferme le contact 68 du circuit d'alarme de surpression. Le soc diagramme de la fig.6 comporte autant de circuits génératenrs de signaux modulés R01 à ROn qu'il y a de pneumatiques à surveiller. Ces circuits comportent chacun un capteur de variation de pression CP, les modulateurs lMss et M2 et le générateur de signal dsalare G. Pour une signalisation générale par roue, il peut y avoir un générateur de signal qui informe que l'une quelconque des roues est en alarme, soit un modu la tueur et un générateur de signal qui informe qu'un pneumatique est en alarme et précise lequel. Ce signal est capté par un détecteur de signaux DS,lequel attaque tous les circuits CI sélecteurs de fréquences discriminant la provenan ee du signal d'alarme. Ces circuits attaquent chacun un relais RE alimentant une lampe témoin et le circuit Bip-Bip BB, lequel délivre un signal attaquant un amplificateur Âx de moyenne puissance qui alimente le haut-parleur HP. La figure 7 montre le schéma d'un générateur de signaux d'alarme comportant un transistor NPX piloté par quartz, délivrant une frequence par exemple de 27 NHz, une bobine L de 15 spires de fil de cuivre émaillé de 8/10e de mm bobinée à spires jointives sur un noyau relié électriquement à la masse du véhicule, un transistor T1 dont l'émetteur est polarisé par deux résistances RI ,R2 montées en série et valant 1,2 K au total et découplées par une capacité de 47 Pf; la base du transistor est polarisée par un pong résistif R3,R4 de 47 K et 22 E et reçoit l'extrémité "chaude Fcw du quartz Q dont l'extrémité "froide" Ff est mise à la masse; le collecteur est chargé par le circuit accordé L et une capacité ajustable C2 de 6/60 Pf; pour entretenir les oscillations,il est nécessaire de renvoyer en phase sur 11 émetteur une partie du signal disponible sur le collecteur par la capacité ajustable C3 de 3/30 Pf. Le signal de modulation est appliqué à travers une capacité C4 de 0,1 Pf au point commun aux résistances R1,R2 de 1 k et 20 ohms. Le b de la pile sèche PI est découplé et filtré par une cellule à deux capacités C5 de 50W et C6 de 0,1mu. Le déclenchement de l'émetteur s'opère par le capteur de variation de pression M. Le modulateur n'est autre qu'un oscillateur à fréquences fixes de 50 KEz utilisant un transistor NPH T2 dont l'émetteur est à la masse, son collecteur est alimenté par le + de la pile par l'intermédiaire d'une résistance de charge R5 et la sortie du signal de modulation est prélevée sur le collecteur du transistor pour aller sur C4; la base est polarisée par un pont résistif R6 ,R7 de 150 K et 22 K placé entre les + et - de la pile assurant la remise en phase du signal issu du collecteur et réinjecté sur la base de chaque cellule RC C6 à C9 et R8 å R10/qassure une rotation de phase de 600 et la mise en cascade des trois cellules RC effectuant une rotation de phase de 600 x 3 soit 180Ce c'est-8-dire une opposition de phase complète. il y a donc réaction et mise en oscillation du transistor dont la fréquence de résonance dépend du produit RC, ce qui donne dans le cas présent 50 Eliz. Le modulateur délivrant ce signal module la fréquence pilotée par le quartz Q. Le récepteur comporte le transistor T3 monté en détecteur à superréaction, calé sur la fréquence de 27 NHz par exemple. Les transistors T4 et T5 amplifient le signal détecté pour l'appliquer sur la base de T6 monté en sélecteur de fréquences. Le filtre est un circuit LC parallèle placé dans un pot-ferrite classique P résonnant sur 50 KHz. En cas d'alarme, on alimente un modulateur de type Bip-Bip au travers d'un relais. Ce modulateur comporte deux multivibrateurs Iî et 1y2 dont un des deux délivre un signal rectangulaire à fréquence de 1 KHz. il est mis en marche par le déblocage du transistor T11 monté en série dans le retour des deux émetteurs de T7 et T8 à la masse; ce transistor est lui-même commandé par un second multivibrateur délivrant un signal rectangulaire à fréquence 1 Hz qui bloque et débloque alternativement le transistor T11 de déblocage, lui-même commandant l'oscillateur à 1 KHz; il s'ensuit un signal de sortie en forme de BipBip analogue à un signal d'alarme. Ce signal, à travers le condensateur C10, attaque un-premier étage d'amplificateur classique délivrant une puissance de 1 W dans le haut-parleur HP. Chaque roue à surveiller comporte un ou deux circuits CI1 selon que l'on vent délivrer une alarme générale ou préciser le type alarme, surpression ou dépression. Ces circuits sont placés à l'intérieur dA bottier fig.l sur le circuit imprimé 16. Les circuits CI2 et C13 encadrés en traits mixtes, sont des fifres sélecteurs de fréquences qui discriminent le type de signal surpression ou dépression. Pour chaque roue, on ajoute soit le circuit CI2, soit CI2 et CI3 selon que l'on veut une alarme par roue ou bien la spécification de l'alarme.Un oscillateur fonctionnant à la fréquence indiquée, d'une puissance par exemple de 5mW et dépourvu d'antenne mais ayant une self de sortie, n'agit pas sur un récepteur placé à 0,50 m (à super-réaction ou super-hétérodyne muni d'une self d'entrée classique). Les deux selfs, entrée et sortie, entourent des masses métalliques ferreuses reliées électriquement à la masse du véhicule,et la transmission du signal d'alarme s'effectue au travers de la masse à distance non limitée d'une façon tout à fait satisfaisante. Il en résulte que l'on peut utiliser un oscillateur de puissance de l'ordre de 5 mW seulement ne rayonnant pratiquement pas, parfaitement en règle avec la législation sur les transmissions radio-électriques, sans qu'aucune autorisation soit nécessaire. Si deux véhicules équipés suivant l'invention sont placés côte à côte, le fonctionnement d'un oscillateur n'agit pas sur le détecteur du véhicule voisin, même si la fréquence d'accord est la même. La figure 8 représente le schéma d'un dispositif capteur de variation de pression transmettant le signal d'alarme à l'aide de conducteurs électriques. il colporte le capteur de variation de pression 69, les contacts 70 et 71, un pesage électrique tournant 72 peraettant de trasaettre les signaux aux lampes ou voyants 73 correspondants du tableau de bord au moyen des conducteurs 74 et 75 alimentés par la batterie 76. Chaque roue est munie d'un tel équipement. REVENDICATIONS 1 - Avertisseur d'anomalies de pression de gonflage des pneumatiques de véhicules se déplaçant sur roues, caractérisé en ce qutil comporte un moyen capteur électro-mécanique des variations de pression à deux niveaux, l'un supérieur, l'autre inférieur définissant une pression de référence au-delà de laquelle la pression interne du pneumatique en surveillance est considérée comme anormale et déclenche une alarme, un moyen de transmission de l'alarme de dépassement de l'un quelconque des deux niveaux de référence de pression, un moyen d'affichage du type d'alarme, un moyen avertisseur lumineux et/ou sonore. 2 - Avertisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pneumatique est équipé d'un capteur de variation de pression comportant un moyen mobile sur lequel s'applique la pression interne du pneumatique en surveillance, laquelle est équilibrée par un ressort à tarage réglable ou non, lorsque la pression diminue au-delà du niveau inférieur de référence, le moyen mobile se trouvant électriquement à la masse du véhicule, se déplia ce sous l'action du ressort de tarage de la pression et ferme un circuit d'alarme, lorsque la pression augmente, le moyen mobile est repoussé et comprime le ressort de tarage jusqu'à la fermeture du circuit d'alarme. 3 - Avertisseur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le circuit d'alarme délivre un signal informant que l'un quelconque des pneumatiques du véhicule est en alarme. 4 - Avertisseur selon les revendications 1,2 et 3, caractérisé en ce que le circuit d'alarme délivre un signal informant que'une des roues est en alarme de dépression ou de surpression et précise laquelle. 5 - Avertisseur selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que le circuit d'alarme délivre un signal informant de la roue en alarme et du type d'alarme, dépression ou surpression. 6 - Avertisseur selon l'une quelconque des revendicaticns 1,2,3,4 et 5, caractérisé en ce que la discrimination du signal par roue et par type d'alarme est obtenue en modulant le signal par roue et par type d'alarme, ou en différenciant les signaux émis par chacun des avertisseurs. 7 - Avertisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que kllrecuit d'alarme comporte, placé dans chaque boltier par roue, un générateur de fréquences et une bobine selfique dont le noyau est relié à la masse du véhicule, l'information d'alarme délivrée par le générateur de fréquences circule dans la masse du véhicule vers le détecteur de signaux d'alarme. 8 - Avertisseur selon les revendications 1 et 7, caractérisé en ce que le circuit d'alarme placé sur chaque roue comporte deux générateurs de fréquences modulées ou non dont les fréquences sont différenciées pour signaler le type d'alarme, surpression ou dépression, et la roue en alarme. 9 - Avertisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le signal d'alarme transitant par la masse du véhicule est détecté par un capteur constitué d'une bobine selfique dont le noyau est relié à la masse du véhicule, ledit capteur attaque un ensemble de sélecteur de fréquences discriminant soit la roue en alarme, soit la roue en alarme et le type d'alarme. 10 - Avertisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur détectant le signal d'alarme délivre une information d'alarme générale non spécifique de la roue ou du type d'alarme. 11 - Avertisseur selon les revendications t,9 et 10, caractérisé en ce que les sélecteurs de fréquences attaquent chacun un relais qui met en circuit soit un voyant correspondant à la roue en alarme, soit deux voyants correspondant à la roue en alarme et précisant en fonction de la couleur ou de la position le type d'alarme, ledit relais alimente également, au travers d'un amplificateur, un avertisseur sonore. 12 - Avertisseur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en Ca que le capteur de variation de pression délivre un signal au tableau de bord par l'interédiaire de conducteurs au moyen dlun passage électrique tournant placé sur la roue et relié au chassis. 13 - Avertisseur selon la revendication I caractérisé en ce que le capteur de variation de pression est un tube de BOURDON fermant l'un ou l'autre des contacts de détection de dépression ou de surpression. 14 - Avertisseur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le réglage du capteur de variation de pression est effectué en tournant une vis portant 2 tiges conductrices faisant office de contact de dépression pour l'une et de surpression pour l'autre, pour accrottre ou réduire la course du moyen mobile au moyen d'une gorge dans laquelle émergent lesdites tiges. 15 - Avertisseur réalisé selon l'une quelconque des revendications précédentes.