Brevet FR2492742A1 — publié le 19820430

La présente invention se rapporte aux capteurs de pression pour pneumatiques. Il est connu du brevet US NO 2 649 518, délivré le 18 août 1953 au nom de K.T. Fuehring, un capteur de pression comprenant un diaphragme mé- tallique élastique formant partie d'un boîtier, sollicité sur l'une de ses faces par une force représentative de la pression régnant dans le pneuma- tique et susceptible d'être dans un-premier état ou un second état selon que la pression est inférieure ou supérieure à une valeur prédéterminée, et un interrupteur électrique commandé par le diaphragme. Le principal objet de l'invention est de réaliser des capteurs de ce type, à la fois précis et fiables, tout en mettant en oeuvre des étapes de fabrication extrêmement simples. A cet effet, la présente invention propose un capteur de pression pour pneumatique, du type comprenant un diaphragme métallique élastique reçu dans un boltier, sollicité sur l'une de ses faces par une force représenta- tive de la pression régnant dans ledit pneumatique et susceptible d'être dans un premier état ou un second état selon que ladite pression est infé- rieure ou supérieure à une valeur prédéterminée, et un interrupteur élec- trique commandé par ledit diaphragme, caractérisé en ce que ledit diaphragme métallique a la forme d'une calotte sphérique et qu'il est monté en appui et à bord libre, à la périphérie de sa face concave sur un siège solidaire dudit boîtier, sa face convexe étant soumise à ladite force représentative de la pression. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le boîtier du capteur est prévu pour être vissé sur l'embout de valve du pneumatique et selon un second mode de réalisation de l'invention, le boîtier est prévu pour venir s'appliquer sur la surface externe de la jante du pneumatique. L'invention sera maintenant décrite à l'aide des dessins annexés dans lesquels - La Figure 1 représente un premier mode de réalisation d'un capteur de pression selon l'invention; - la Figure 2 représente un second mode de réalisation d'un capteur selon l'invention; et - la Figure 3 illustre le montage du capteur de la Figure 2 sur une jante du pneumatique. Le capteur 10 représenté à la Figure 1 comprend un corps 12 préfé- rablement réalisé en matière plastique. Le corps 12 comprend une partie tubulaire antérieure 14, taraudée pour des raisons expliquées plus loin, - 2 une partie tubulaire postérieure 16, également taraudée, et une paroi mé- diane 18, sur laquelle sont raccordées les deux parties tubulaires 14 et 16. La paroi médiane 18 est traversée par des passages 20 et comporte une pro- jection 22, coaxiale à la partie tubulaire antérieure 14, dont le rôle sera précisé ultérieurement. Au fond de la partie tubulaire antérieure 14 est logé un joint d'étanchéité annulaire 23. Dans la partie tubulaire postérieure 16 est vissé un siège annulaire 24, réalisé en matériau conducteur de l'électricité. Une membrane métallique 26 en forme de calotte sphérique est maintenue en place au fond de la partie tubulaire 16 de la manière suivante: la périphérie de la face convexe de la membrane 26 est appliquée de manière étanche contre un joint torique 28 lui-même en appui étanche sur la paroi médiane 18, tandis que la périphérie de la face concave de la membrane 26 prend appui sur l'extrémité antérieure 30 du siège 24, le bord de la membrane 26 étant libre radialement. De la sorte, entre la membrane 26 et la paroi médiane 18 est définie une chambre de pression 32 dans laquelle débouchent les passages 20. Une douille isolante 37 assure la fixation d'un contact 34 à l'intérieur du siège 24, et coaxialement à celui-ci. Le contact 34 a une forme de tige dont l'extrémité antérieure 36 est située légèrement en sail- lie par rapport au plan défini par l'extrémité antérieure 30 du siège 24. Enfin, un capuchon de raccordement amovible 38 permet de raccorder le siège 24 et le contact 34 à des conducteurs 39 et 40 d'un cir- cuit d'alarme. Les conducteurs sont partiellement noyés dans le matériau du capuchon et en- contact électrique avec deux douilles de raccordement con- centriques 42 et 44, elles aussi partiellement noyées dans le matériau du capuchon. Les deux douilles de raccordement sont prévues pour venir s'emboîter respectivement sur les extrémités postérieures 46 et 48 du siège 24 et du contact 34, des échancrures 50 et 52 permettant aux douilles de se déformer élastiquement vers l'extérieur pour assurer un contact de serrage entre les douilles et les extrémités postérieures précitées. La douille in- terne 48 comporte un rétreint 54 qui coopère avec une gorge circonférentielle 56 de l'extrémité postérieure 48 du contact 34 pour empêcher un déboîtement accidentel du capuchon. Le fonctionnement de ce détecteur est le suivant Le corps 12 du détecteur 10 est vissé sur l'embout de valve (non représenté) du pneumatique, le joint 23 assurent l'étanchéité entre l'embout de valve et le corps. La projection 22 repousse la tige de valve de pneumatique pour maintenir celle-ci ouverte et mettre en communication le volume intérieur du pneumatique et la chambre de pression 32, dans la- quelle règne alors la même pression qu'à l'intérieur du pneumatique. Lorsque cette pression est supérieure à une pression prédéterminée par les caractéristiques de la membrane métallique 26, cette dernière se déforme élastiquement de l'état sphérique dans lequel elle est représentée, vers un état "aplati", dans lequel sa face concave est en contact avec l'extré- mité antérieure 36 du contact 34, établissant ainsi un trajet électrique entre le siège 24 et le contact 34. On notera que le siège 24, la membrane 26 et le contact 34 constituent de la sorte un interrupteur électrique. Le contact "à bord libre" de la membrane 26 sur son siège 24 favorise cette déformation élastique de la membrane et permet ainsi à la fois une meilleure sensibilité et une meilleure fiabilité du capteur. Le second mode de réalisation représenté aux Figures 2 et 3 comprend un certain nombre d'éléments similaires à ceux du premier mode de réalisation qui vient d'être décrit. A ces éléments seront affectées les mêmes réfé- rences., augmentées de la valeur 100. Le corps 112 du capteur 110, préférablement réalisé en matière plastique, comprend une cavité antérieure 202 bordée par une projection annulaire 204 et refermée de manière étanche par une membrane souple 206. A l'intérieur de la cavité 202 sont placés une plaquette de circuit imprimé 208 et la membrane métallique élastique 126 en forme de calotte sphérique. La périphérie de la face concave de la membrane 126 est en appui à bord libre sur une plage conductrice annulaire 124 du circuit imprimé 208, laquelle fait donc office de siège pour la membrane 126. Le circuit imprimé 208 comporte une plage conductrice centrale 134 qui fait office de contact pour la membrane. Comme représenté à la Figure 3, le corps 112 comprend un épaulement radial 210 prévu pour venir en appui sur la face extérieure d'une jante 212 sur laquelle est monté le pneumatique non représenté, un joint 214 assurant l'étanchéité du montage. La projection annulaire 204 du corps 112 est reçue dans une ouverture 216 de la jante et la distance séparant l'épaulement 210 de la membrane souple 206 est telle que cette dernière affleure sensiblement la surface intérieure de la jante, On comprendra donc que ce type de capteur peut être indifféremment utilisé dans le cas de pneumatiques avec ou sans chambre à air. Le fonctionnement de ce capteur est le même que celui du capteur illustré à la Figure 1, la membrane métallique élastique 126 se déformant de l'état sphérique dans lequel elle est représentée, vers un état "aplati" dans lequel sa face concave est en contact avec la plage centrale 134 du circuit imprimé 208, établissant ainsi un trajet électrique entre la plage annulaire 124 et cette plage centrale 134 du circuit imprimé. On remarquera que la situation de la membrane souple 206 au niveau de la surface intérieure de la jante présente les deux avantages suivants: d'une part, aucune partie du capteur n'étant en saillie par rap- port à la surface intérieure de la jante, le capteur est beaucoup moins vul- nérable aux détériorations mécaniques lors du démontage ou remontage du pneu- matique que certains capteurs connus de l'art antérieur, et d'autre part, lorsque le pneumatique est équipé d'une chambre à air, celle-ci ne porte à aucun endroit sur des arêtes vives qui risqueraient de l'endommager. Si l'on se reporte à nouveau à la figure 2, on notera que le corps 112 du capteur comprend en outre un évidement postérieur 218, re- fermé par un capuchon étanche 220, dans lequel sont reçus les éléments d'un circuit résonant 222. Ce circuit comprend un bobinage inductif 224 et une capacité d'accord 226 reliés en série. Comme représenté, le bobinage 224 et - la capacité d'accord 226 sont noyés dans un réceptacle annulaire 228 com- portant un noyau central 230. Ce réceptacle peut être réalisé en matière plastique ou encore en résine surmoulée sur l'ensemble bobinage 224capacité 226. Les plages 124 et 134 du circuit imprimé 208 sont reliées à ce circuit, lequel se trouve par conséquent hors ou en service selon que la membrane mé- tallique est dans son état sphérique ou son état aplati. Comme bien connu de la technique, le circuit résonant 222 entre en couplage magnétique à chaque rotation de la jante, avec un circuit d'oscillation (non représenté) monté sur une partie non tournante du véhicule. Lorsque comparés au capteur connu du brevet US 2 649 518 déjà cité, on remarque en premier lieu que les deux modes de réalisation de capteur qui viennent d'être décrits sont simples à fabriquer et à monter sur le pneumatique ou sur sa jante. En second lieu, le montage du diaphragme, en forme de ca- lotte sphérique, en appui et à bord libre sur son siège, permet d'éviter d'introduire à la périphérie du diaphragme des contraintes qui vont à l'en- contre de la fiabilité du capteur. En effet, ces contraintes qui apparais- sent tant au cours du formage du diaphragme connu de l'art antérieur qu'au du montage de ce diaphragme sur la jante pneumatique, sont pratiquement inexis- tantes dansle capteur selon la présente invention. REVENDICATIONS 1. Capteur de pression pour pneumatique, du type comprenant un dia- phragme métallique élastique reçu dans un bottier, sollicité sur l'une de ses faces par une force représentative de la pression régnant dans ledit pneumatique et susceptible d'être dans un premier état ou un second état selon que ladite pression est inférieure ou supérieure à une valeur prédé- terminée, et un interrupteur électrique commandé par ledit diaphragme,ca- ractérisé en ce que ledit diaphragme métallique a la forme d'une calotte sphérique et qu'il est monté en appui et à bord libre, à la périphérie de sa face concave,sur un siège solidaire dudit boîtier, sa face convexe étant soumise à ladite force représentative de la pression. 2. Capteur de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit siège est en matériau conducteur, un contact électrique étant monté dans ledit boîtier de manière à être en contact avec ledit diaphragme lorsque celui-ci est dans le second état précité, ledit siège conducteur, ledit diaphragme métallique et ledit contact électrique constituant ledit inter- rupteur électrique. 3. Capteur de pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit diaphragme est monté de manière étanche à sa périphérie dans ledit bottier et définit avec ce dernier une chambre de pression adjacente à la face convexe dudit diaphragme, ledit bottier comportant des moyens de rac- cordement audit pneumatique et des moyens de communication entre le volume intérieur du pneumatique et ladite chambre de pression. 4. Capteur de pression selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit bottier est réalisé en matériau isolant et comporte d'une part une projection taraudée prévue pour-être vissée sur un embout de valve du pneumatique et d'autre part une projection opposée à la précédente et égale- ment taraudée, ledit siège conducteur ayant une forme tubulaire et étant vissé dans ladite projection opposée, et ledit contact électrique étant fixé à l'intérieur dudit siège coaxialement à ce dernier, avec interposition d'une rondelle isolante. 5. Capteur de pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit siège conducteur consiste en une plage conductrice annulaire d'un circuit imprimé sur un support isolant et ledit contact électrique consiste en une plage conductrice centrale dudit circuit imprimé. 6. Capteur de pression selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit bottier comporte une cavité cylindrique, dans laquelle est fixé ledit circuit imprimé, bordée d'une projection annulaire à l'extrémité de laquelle est fixée de manière étanche une membrane souple, ledit bottier comprenant un épaulement radial prévu pour venir s'appliquer de manière étanche sur la surface externe de la jante du pneumatique tandis que ladite projection annulaire est prévue pour être introduite dans une ouverture de la jante, de telle sorte que ladite membrane souple- se trouve sensiblement au niveau de la surface interne de la jante. 7. Capteur de pression selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit boîtier est réalisé en matériau isolant et qu'il comprend une portion en saillie à l'extérieur de ladite jante, ladite portion comprenant un évidement abritant un bobinage inductif et une capacité d'accord reliées entre eux pour réaliser un circuit résonant, ledit interrupteur commandant la mise en ou hors service dudit circuit résonant. 8. Capteur de pression selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un capuchon refermant de manière étanche ledit évidement.