Brevet FR2497154A1 — publié le 19820702

La présente invention concerne un avertisseur de dégonflement ou d'insuffisance de gonflage de pneumatique, conçu pour Utre utilisé en particulier avec un pneumatique sans chambre ou pneu tubeless, qui est destiné à indiquer une réduction de la pression interne d'un pneu d'un véhicule automobile et à fournir un avertissement en conséquence. Il a partout été reconnu qu'il est très important pour la sécurité du trafic de détecter une réduction anormale de la pression d'un pneu et d'en avertir le conducteur de l'automo- bile. Différents appareils de détection et/ou d'avertissement ont jusqu'à présent été proposés à cet effet. Par exemple, un dispo- sitif de détection de l'art antérieur utilise une lame ressort déformable proportionnellement à la réduction de la pression d'un pneu. Cependant, ce dispositif de l'art antérieur, bien qu'il soit capable de fournir une indication de la pression de pneu réduite ou résiduelle par la grandeur de la déformation de la lame ressort, s'avère fonctionner mal en beaucoup de cas parce que les propriétés physiques de la lame ont tendance à être affectées de façon nuisible par le vieillissement, les variations de température et/ou les chocs et les vibrations transmis à la lame par les roues. Parmi les dispositifs avertisseurs de l'art anté- rieur, conçus pour fournir une indication de la réduction de pres- sion d'un pneu à un conducteur d'automobile occupant le siège de conducteur du véhicule, on connatt des avertisseurs mécaniques, électromagnétiques et radioélectriques. Des exemples d'avertisseurs mécaniques sont décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 265 822 délivré le 9 août 1966 et dans la demandé de brevet japonais 55-127213 publiée le ler octobre 1980. L'avertisseur décrit dans- le brevet américain com- porte une tige de commande reliée par un ressort à boudin fléchis- sant dans tous les sens à un commutateur mécanique fixé de façon amovible sur un axe de roue, de manière que la tige de commande soit dirigée vers le bas en direction de la surface de la chaussée à partir de l'axe de roue. Cet avertisseur est conçu pour que, lorsque le pneu se dégonfle ou est surchargé, l'extrémité libre de la tige de commande est repoussée vers le haut par son contact avec la surface de la chaussée, c- qui actionne le commutateur. Celui-ci 2 497154 est relié électriquement à un voyant lumineux dans le champ de vision du conducteur. Cet avertisseur a l'inconvénient que le conducteur est souvent induit en erreur du fait que le voyant s'allume égale- ment lorsque l'extrémité libre de la tige de commande, espacée latéralement du pneu, vient en contact avec une proéminence isolée ou continue de la surface de la chaussée alors que le pneu roule sur une portion de chaussée normale plane, ce qui fait croire au conducteur qu'un pneu est à plat alors qu'il n'en est rien. L'avertisseur décrit dans la demande de brevet japonais est compliqué et délicat de conception et de fonctionne- ment et il demande un manomètre ou une soupape à diaphragme devant être relié par un tuyau pneumatique à la valve de gonflage, le manomètre étant couplé par un câble d'actionnement à un commutateur fixé rigidement sur le bord d'une jante de roue, sur le côté opposé au talon correspondant du pneu. Le commutateur est relié électri- quement à un voyant lumineux d'avertissement et à un ronfleur. Ces deux avertisseurs mécaniques de l'art antérieur ont l'inconvénient commun que la fiabilité et la durabilité ont tendance à être affectées par l'accumulation de poussière et de boue. Les avertisseurs électromagnétiques et radioélec- triques de l'art antérieur ont par ailleurs l'inconvénient non seulement que leur fonctionnement peut être compromis par des champs magnétiques externes mais aussi qu'ils posent des problèmes d'interférences. L'invention vise à éliminer les défauts et les incon- vénients des dispositifs connus décrits ci-dessus et à apporter un avertisseur de dégonflement de pneu perfectionné, conçu pour être utilisé en particulier sur un pneu sans chambre, dont le fonction- nement soit fiable, qui ne risque pas d'induire le conducteur en erreur et dont le fonctionnement ne puisse pratiquement pas être influencé par des perturbations externes. L'avertisseur selon l'invention comprend un bottier étanche monté sur la jante d'une roue portant un pneu sans chambre, l'intérieur du bottier communiquant avec l'intérieur du pneu, et une tige montée oscillante, d) nt une extrémité est située dans le 2 497 154 bottier et dont l'autre extrémité pénètre dans le pneu et se ter- mine à distance du côté intérieur de la bande de roulement du pneu. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, lorsque la pression de gonflage du pneu sans chambre est insuffisante, l'extré- mité radialement extérieure de la tige vient en contact avec la surface de la chaussée, avec interposition de la bande de roulement du pneu, chaque fois la tige, tournant avec la roue, est amenée au- dessus de la surface de la chaussée. L'autre extrémité de la tige, celle située à l'intérieur du bottier de l'avertisseur, frappe alors de façon répétée contre le bottier, produisant ainsi un cli- quetis ou une succession d'autre bruits métalliques, de tintement ou de sonnette indiquant que le pneu est à plat ou insuffisamment gonflé, la fréquence des bruits correspondant au nombre de tours de la roue. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'in- vention, l'extrémité de tige située dans le bottier coopère avec au moins un commutateur de proximité ou commutateur sans contact, lequel est actionné chaque fois que l'extrémité de la tige est approchée de lui. Ce commutateur peut être relié électriquement à un indicateur approprié, par exemple à un voyant lumineux d'aver- tissement ou à un ronfleur, ou aux deux, qui est ou qui sont disposé(s) pour attirer l'attention du conducteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'exemples de réalisation préférés mais non limitatifs, ainsi que du dessin annexé, sur lequels: - la figure 1 est une coupe transversale schématique d'une partie d'une roue de véhicule, d'un pneumatique sans chambre monté sur la roue et d'un avertisseur de dégonflement selon l'inven- tion; - la figure 2 est une coupe schématique partielle dans le plan dela roue montrant le pneu à l'état suffisamment gonflé; - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 mais montrant le pneu partiellement dégonflé; - là figure 4 est une coupe transversale schématique à plus grande échelle montrant les détails d'un avertisseur selon 249715 4 un mode de réalisation préféré de l'invention; et - la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4, montrant les détails d'un avertisseur selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention. Dans le premier exemple, voir les figures 1 à 4, un pneu 1 sans chambre est monté de manière bien connue à l'homme de l'art sur la jante 2 d'une roue d'automobile. Le pneu 1 est gon- flé, de manière connue, par introduction d'air comprimé à travers une valve de gonflage (non représentée) portée par la jante 2. Pour la mise en oeuvre de l'invention, comme cela ressort le mieux de la figure 4, une ouverture 2a a été ménagée par perçage ou d'une autre manière dans la jante 2, de préférence près de l'u>n des deux bords opposés de la jante, contre lesquels sont appuyés de manière étanche les talons du pneu 1. Un bottier étanche 4 possédant une ouverture 4a est monté sur la jante 2, de manière que les ouver- tures 2a et 4a coïncident, sur le coté opposé au pneu 1, c'est-à- dire sur le c8té radialement intérieur de la jante, le bottier 4 étant fixé de manière étanche à la jante 2 par des vis 5 et, de préférence, avec interposition d'un joint d'étanchéité 3 entre le bottier et la jante. Les ouvertures alignées 2a et 4a sont traversées d'une tige 6 montée oscillante, en partie dans le pneu 1 et en partie dans le bottier 4. Les extrémités opposées de la tige 6, dont l'une se trouve dans le pneu 1 et l'autre dans le bottier 4, sont arrondies ou, comme représenté, pourvues d'une bille massive 8, 10 fixée rigidement à l'extrémité concernée. Par sa portion traversant l'ouverture 4a, la tige 6 est montée oscillante sur le bottier 4 par un axe 7. Le montage est tel que la tige peut osciller d'un angle 0 prédéterminé (voir figure 3) à partir d'une position neutre - définie par la suite - autour de l'axe 7 dans un plan parallèle au plan radial médian du pneu 1. La partie de tige comprise entre l'axe 7 et la bille 10 comporte un coude qui rapproche la bille 10 d'une paroi latérale du bottier 4 et lui permet de venir frapper contre cette paroi lors de l'oscillation de la tige 6 dans un sens, comme décrit en détail dans ce qui va suivre. La tige 6 est normalement maintenue à la position neutre - o elle est orientée à peu près radialement dans les 2497 1 54 exemples représentés - par deux ressorts à boudin montés en oppo- sition dans le bottier 4, entre celui-ci et la tige 6. Tant que la tige occupe la position neutre, comme représenté figure 2, la bille 10 reste à distance de la paroi latérale du bottier 4, comme on peut le voir sur la figure 4. Le bottier de l'exemple des figures 1 à 4 est de préférence cylindrique et est de préférence fait d'un métal durable émettant un son bien perceptible lorsqu'il est frappé par la bille 10, un tintement, un bruit de sonnette, de timbre ou un autre bruit métallique par exemple. La longueur de la partie de tige comprise entre l'axe 7 et la bille 8, ou la position de la bille 8 à l'intérieur du pneu 1, est choisie de telle manière que, tant que la tige 6 occupe la position neutre et tant que le pneu 1 est suffisamment gonflé, la bille 8 se trouve à une distance prédéterminée XL du côté inté- rieur de la bande de roulement du pneu 1, comme représenté figure 2. La distance i peut être de 40 à 45 mm dans le cas d'un pneumatique de la dimension 165 SR 13. L'avertisseur de l'exemple des figures 1 à 4 fonc- tionne comme décrit ci-après. A supposer que le pneu sans chambre 1 soit suffisamment gonflé, voir figures 1 et 2 pendant que l'aver- tisseur tourne avec la roue, puisqu'il est monté sur la jante 2, la tige 6 est maintenue à la position neutre par les ressorts opposés 9, la bille 8 ne pouvant pas venir en contact avec le c8té intérieur du pneu 1. Par contre, si le pneu 1 n'a pas été gonflé suffi- samment ou s'il se dégonfle, la tige 6 vient en contact avec le côté intérieur du pneu 1 par la bille 8 en oscillant contre la force exercée par l'un des ressorts 9 et en frappant par sa bille 10 contre la paroi latérale du bottier 4 à chaque tour de la roue. Donc, si le véhicule poursuit sa route avec le pneu insuffisamment gonflé, la bille 10 frappe sans cesse contre le bottier 4, avec une fréquence correspondant au nombre de tours de la roue, émettant ainsi un cliquetis ou un bruit analogue et clairement perceptible par le conducteur comme indication de l'insuffisance de gonflage ou de dégonflement d'un pneu. La répétition du bruit provient de ce que, pendant la rotation de la roue, la bille 10 est amenée chaque fois en contact avec la paroi latérale du bottier 4 lorsque la bille 8 à l'extrémité radialement extérieure de la tige 6 vient en contact avec l'intérieur de la portion de pneu en contact avec la chaussée et que, ensuite, après une partie de tour déterminée, les ressorts 9 ramènent la tige 6 en position neutre. Dans le cas d'un pneu sans chambre de la dimension indiquée ci-dessus, c'est-à-dire d'un pneu désigné par 165 SR 13, la distance. est réduite à zéro lorsque la pression de pneu est 2 2 abaissée de la valeur normale de 1,8 kg/cm à 0,8 kg/cm, le poids du véhicule pesant normalement sur le pneu considéré. Il est à noter que la bille 10 peut également frapper la paroi latérale du bottier 4 lorsque le véhicule franchit une forte dénivellation telle qu'un nid de poule, une branche d'arbre ou une grosse pierre, ce qui peut avoir pour conséquence que l'un au moins des pneu est radialement comprimé dans une mesure suffi- sante pour que la bille 8 vienne en contact avec le côté intérieur de la bande de roulement. Cependant, comme la bille 10 ne frappe qu'une fois contre le boîtier 4 dans ce cas, ou frappe contre lui de façon irrégulière lors du franchissement d'un morceau de route très accidentée, le conducteur se rend immédiatement compte que le bruit ainsi produit ne provient pas d'une insuffisance de gon- flage d'un pneu. Quoique l'avertisseur qui vient d'être décrit en référence aux figures 1 à 4 soit de type mécanique, il peut égale- ment être réalisé sous forme d'un avertisseur électromagnétique, comme il sera décrit ci-après en référence à la figure 5. Dans l'exemple de la figure 5, le bottier 4 peut être fait de tout matériau approprié et peut avoir toute forme désirée, à la différence du boîtier de l'exemple précédent, qui est de préférence un bottier de section cylindrique en un métal émettant un son bien perceptible lorsqu'il est frappé. L'exemble de la figure 5 demande en plus au moins un commutateur de proximité ou commutateur sans contact 14, qui est disposé à l'intérieur du bottier 4 à ou près d'une extrémité de la trajectoire de l'extré- mité de la tige 6 opposée à la bille 8 pour que, lorsque cette extrémité se trouve à proximité du commutateur 14, celui-ci soit actionné, provoquant l'excitation d'un ronfleur. Ce dernier est monté à un endroit o il est bien audible par le conducteur du véhicule et il est bien entendu relié électriquement au commuta- teur 14 par un câblage approprié. La description qui précède montre clairement que des matières étrangères ne peuvent pas pénétrer dans le bottier 4 puisque celui-ci est monté de façon étanche à l'eau et au gaz sur la jante 2 et puisque les composants principaux de l'avertisseur sont disposés et protégés à l'intérieur de ce bottier. Ce bottier et son montage évitent également toute fuite d'air du pneu 1 par le bottier. L'appareil selon l'invention évite également tout pro- blème pouvant résulter de l'adhérence de matières étrangères à la tige oscillante, ce qui pourrait compromettre la fiabilité de l'avertisseur. Bien que l'invention ait été décrite complètement par plusieurs exemples de mise en oeuvre préférée et en référence auKdessins, il est à noter que différents changements et modifica- tions sont possibles sans sortir du cadre général de l'invention. Par exemple, pour que l'avertisseur selon l'invention puisse être utilisé avec des pneus sans chambre de différentes tailles, la tige oscillante 6 peut être rendue extensible télescopiquement ou peut être composée de deux parties attachées l'une à l'autre de façon réglable en longueur, par une liaison filetée par exemple. 2 497 15 4 R E V E N D I C A T I O N S 1 - Avertisseur de dégonflement ou d'insuffisance de gonflage de pneumatique, comprenant une tige déplaçable par le dégonflement d'un pneu sans chambre monté sur la jante d'une roue de véhicule, caractérisé en ce que la tige(6)est montée oscillante sur la roue, partiellement dans un bottier (4) fixé de façon étanche sur le coté radialement intérieur de la jante(2)et partiellement à l'intérieur du pneu (1), le bottier tournant avec la roue et conmu- niquant avec l'intérieur du pneu, une première extrémité (10) de la tige étant mobile dans le bottier et son extrémité opposée ou extrémité radialement extérieure (8) venant en contact avec la sur- face interne du pneu lorsque celui-ci est insuffisamment gonflé, la tige(6)étant montée oscillante par une portion intermédiaire et pouvant osciller dans au moins une direction à partir d'une position neutre, o elle est normalement maintenue par un dispositif élas- tique (9), un dispositif indicateur étant prévu pour fournir une indication de l'état d'insuffisance de gonflement chaque fois que la tige(6)effectue un mouvement alternatif d'oscillation à partir de la position neutre et vers cette position. 2 - Avertisseur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le dispositif indicateur est constitué par le bottier (4), en métal, et par la première extrémité (10) de la tige (6), l'indication consistant en un cliquetis ou une succession analogue de sons, produits par la frappe répétée de cette extrémité de tige contre le bottier (4). 3 - Avertisseur selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce qu'une bille massive (10, 8) est fixée à chacune des deux extrémités de la tige (6). 4 - Avertisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif indicateur est constitué par au moins un commu- tateur (14) actionné lorsque la première extrémité (10) de la tige (6) s'approche de lui pendan* l'oscillation de la tige à partir de sa position neutre, ainsi que par un dispositif générateur de son relié électriquement au commutateur (14) et-destiné à produire un aver- tissement sonore lorsque le commutateur est actionné.