Brevet FR2558256A1 — publié le 19850719

Détecteur avertisseur d'un défaut de pression d'un liquide ou d'un gaz. La présente invention concerne un dispositif permettant de surveiller que la pression d'un liquide ou d'un gaz contenu dans une enceinte reste comprise entre deux limites, et plus particulièrement un détecteur avertisseur pour pneumatiques de véhicules. On sait que la pression des pneumatique est un élément important de la sécurité des véhicules. La valeur de cette pression doit se situer dans des limites fixées généralement par les constructeurs des pneumatiques afin de permettre l'utilisation des véhicules dans de bonnes conditions. En dehors de ces limites, les pneumatiques sont sujets à une usure prématurée, à l'échauffement, à des risques de crevaison et d'éclatement. En outre un déséquilibre dans les pressions respectives des pneumatiques des différentes roues par rapport aux pressions recommandées, risque de diminuer l'équilibre normal de roulement du véhicule, voire de gêner le système de commande de direction et de devenir préjudiciable à la sécurité des passagers. Différents apDcreils détecteurs-avertisseurs d'anomalies de pression pour pneumatiques de véhicules ont déjà été proposés. Certains utilisent un premier système comprenant un piston commandé par la pression de la chambre du pneumatique, ledit piston agissant sur un dispositif de commande à induction magnétique, tel qu'un relai, mais outre le fait que ce genre de dispositif est compliqué et coûteux, son fonctionnement peut être perturbé par les Influences magnétiques des masses en présence. D'autre part, pour obtenir un bon couplage magnétique, les parties produisant le champ magnétique et celles le recevant doivent être disposées à très faible distance les unes des autres, ce qui peut provoquer un encrassement rapide du dispositif. On connaît par ailleurs des systèmes entièrement solidaires de la roue et actionnant un sifflet en cas d'anomalie de pression du pneumatique, ruais ce genre d'appareil, en raison de sa disposition extérieure à 1 'habitacle de la voiture, présente le risque de n'être pas toujours audible par le conducteur. Des systèmes à liaison électriques directes existent également mais ils nécessitent un contact électrique tournant au niveau de l'axe de la roue et ont de ce fait une structure complexe. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et propose un détecteur avertisseur d'un défaut de pression d'un liquide ou d'un gaz, qui ait une faible dimension et un faible poids, qui puisse s'adapter facilement sur une jante de roue à pneu d'un véhicule, qui soit de structure simple et de faible coût, et qui permette d'avertir le conducteur par un moyen visuel et sonore. A cet effet, l'invention a pour dbjet un dispositif permettant de surveiller que la pression d'un liquide ou d'un gaz contenu dans une enceinte reste comprise entre deux limites prédéterminées, caractérisé en ce qu'il comprend - un cylindre fermé de façon étanche à ses extrémités, - un piston monté coulissant avec étanchéité dans la partie médiane du cylindre et définissant respectivement avec les parois d'extrémité du cylindre une première chambre en liaison avec l'enceinte dont on veut surveiller la pression et une seconde chambre dans laquelle sont prévus des moyens élastiques étalonnés de force sensiblement équivalente à la force exercée sur le piston par la pression de l'enceinte, - un élément réfléchissant porté par le piston, - une source lumineuse extérieure au cylindre et dont le faisceau lumineux est susceptible d'être réfléchi sur l'élément réfléchissant vers l'organ. récepteur à travers une fenêtre percée dans la paroi du cylindre et qui est dimensionnée pour que la réflection s'effectue tant que la pression de l'enceinte est comprise entre lesdites limites, - ledit organe récepteur étant relié à un avertisseur acoustique et/ou visuel. On pourra avantageusement disposer le cylindre sur l'épaulement intérieur d'une jante de roue, tandis que 1 'émetteur lumineux et le récepteur seront disposés sur la barre de direction. Les différents éléments du dispositif seront convenablement orientés de façon qu'à chaque tour de roue le faisceau lumineux soit capté par l'organe récepteur, lequel produit une impulsion électrique qui est ensuite transformée par un circuit électronique et transmise à des dispositifs sonores et visuels montés dans l'habitacle. Ainsi, le bon état de pression des pneumatiques est visualisé en permanence. Par contre, en cas d'une surpression d'un pneumatique, ou au contraire d'une baisse de pression, l'élément réfléchissant ne transmet plus le faisceau lumineux vers le récepteur, de sorte que le voyant changera d'état et qu'un signal sonore sera émis. Selon une autre caractéristique la pression de référence est réglable. A cet effet, on peut soit utiliser une vis qui permet de comprirner de façon réglable le volume de gaz enfermé, ou utiliser une source de gaz à pression donnée. L'encombrement du détecteur est réduit au maximum en raison de la simplicité de sa structure. Avantageusement, les éléments du dispositif pourront être réalisés en un matériau léger, tel qu'un alliage à base d'aluminium. le dispositif sera donc relativement léger, ce qui est une élément essentiel pour le rééquilibrage de la roue. On décrira à présent un exemple de réalisation non limitatif en regain des dessins annexés sur lesquels La figure 1 représente une vue en coupe axiale du dispositif selon l'invention ; a figure 2 représente une vue suivant la ligne (II-II) de la figure 1, et La figure 3 montre une variante de réalisation du dispositif selon l'invention comne représenté à la figure 1. Comme représenté à la figure 1, l'appareil selon l'invention est constitué d'un cylindre 1 dans lequel est monté coulissant un piston 2 muni de joints d'étanchéité 3 et qui définit deux chambres 4 et 5. L'une des extrémités 6 du cylindre est fermée de façon étanche par une vis réglable 7 et l'autre est en relation avec le gaz ou le liquide à contrôler par un orifice 8. Un élément réfléchissant 9 est fixé dans une gorge 10 formée sur la paroi latérale du piston 2. Un bottier 11 contenant un émetteur 12 et un récepteur 13 optiques permet d'remettre un faisceau lumineux 14 et de capter le faisceau réfléchi 15. Les faisceaux incidents et réfléchis 14 et 15 traversent une fenêtre 16 à paroi étanche et transparente formée sur la paroi du cylindre 1. Un élément de protection 17 de forme conique est appliqué sur le cylindre 1 pour empêcher le dépôt de particules sur la fenêtre 16. L'orifice 8 à l'extrémité de la cavite 5 porte un embout qui sert également d'élément de fixation du cylindre 1 Un deuxième point de fixation 18 peut être prévu. Un ressort précontraint 19 est monté entre la vis de réglage 7 et le piston 2. Le piston 2 porte un ergot radial 20 qui fait saillie dans une lumière longitudinale 21 du cylindre 1 permettant ainsi un guidage du piston 2 suivant un mouvement longitudinal le long d'une course. AS (figure 2). Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant La pression P du gaz ou liquide à contrôler contenu dans la o chambre 5 agit sur la face externe 22 du piston 2 en poussant celuici vers la gauche (sur la figure 1), le mouvement du piston 2 se stabilisant lorsque la force s'exerçant dans la chambre 5 est égale à la force de rappel du ressort 19. Lorsque la pression dans la chambre 4 est égale à la pression normale PO, le piston 2 est dans sa position d'équilibre. Dans cette position, l'élément réfléchissant 9 se trouve alors dans l'axe de la fenêtre 16. Le faisceau lumineux 14 émis par l'émetteur 12 est alors capté par le récpteur 13 qui fournit alors un signal de conrnande qui pourra être amplifié et traité par un circuit électronique pour actionner un dispositif avertisseur sonore ou visuel. Celui-ci indique alors à l'utilisateur que la pression à surveiller est correcte. Selon l'invention, la dimension de la fenêtre 16 est convenablement choisie pour que l'élément réflecteur 9 réfléchisse le faisceau lumineux 14 vers le récepteur 13, même lorsque le piston s'est déplacé dans un sens ou dans l'autre par rapport à sa position d'équilibre par suite d'une variation 1SP de la pression a surveiller. Le dispositif sera alors capable d'informer l'utilisateur que la pression est comprise entre P - AP et PO + au. o Dès que la pression à surveiller varie d'une quantité supérieure à tP l'élément réflecteur 9 sort des limites de la fenêtre 16, de sorte qu'il ne peut plus réfléchir le faisceau lumineux 14 incident. Le récepteur 13 ne recevant pas de faisceau réfléchi, il ne fournit plus de signal au dispositif avertisseur sonore ou visuel. Celui-ci émet alors un signal visuel ou sonore informant l'utIlisateur de l'écart de pression. Ainsi qu'on la précise précédement, le dispositif selon l'invention convient particulièrement pour la surveillance de la pression des pneumatiques de véhicules. Le bloc émetteur-ccepteur 11 devra être fixé sur un élément du véhicule solidaire de l'axe de la roue, par exemple sur la barre de direction. A chaque tour de la roue, le faisceau lumineux engendre dans le récepteur 13 une impulsion qui sera traitée, comme on l'a expliqué précédemment. I1 va de soi que l'on peut apporter au dispositif selon l'invention de nombreuses modifications de détail. Par exemple, la figure 3, représente un dispositif détecteuravertisseur dans lequel l'élément réfléchissant 9 est fixé à l'extérieur du cylindre sur une tige 23 solidaire du piston 2, qui traverse la vis 7. Ledit élément réfléchissant est protégé contre toute salissure préjudiciable au bon fonctionnement du dispositif, par un élément de protection 24 pourvu d'une fenêtre transparente 25. D'autre part, l'élément de guidage peut être éliminé si l'on donne au cylindre ainsi qu'au piston des formes de section complémentaires autres que circulaires. Enfin, à la place du ressort 19, on peut tout simplement utiliser une vis 7 s'adaptant avec étanchéité dans le taraudage du cylindre 1, ladite vis étant serrée jusqu'à ce que le volume d'air enfermé soit porté à la pression de référence souhaitée. L'étanchéité au niveau de la vis peut être assurée par une pâte à joint spéciale ou par un joint d'étanchéité 26. PEVErlDICATIOM 1.- Dispositif permettant de surveiller que la pression d'un liquide ou d'un gaz contenu dans une enceinte reste comprise entre deux limites prédéterminées, caractérisé en ce qu'il comprend - Un cylindre (1) fermé de façon étanche à ses extrémités, - Un piston (2) monté coulissant avec étanchéité dans la partie médiane du cylindre (1) et définissant respectivement avec les parois d'extrémité du cylindre (1) une première chambre (5) en liaison avec l'enceinte dont on veut surveiller la pression et une seconde chambre (4) dans laquelle sont prévus des moyens élastiques (19) étalonnés de force sensiblement équivalente à la force exercée sur le piston (2) par la pression de l'enceinte, - un élément réfléchissant (9) porté par le piston (2), - une source lumineuse (12) extérieure au cylindre (1) et dont le faisceau lumineux (14) est susceptible d' être réfléchi sur l'élément réfléchissant (9) vers l'organe recepteur (13) à travers une fenêtre (16) percée dans la paroi du cylindre et qui est dimensionnée pour que la réflection s'effectue tant que la pression de l'enceinte est comprise entre lesdites limites, - ledit organe récepteur (13) étant relié à un avertisseur acoustique et/ou visuel. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens élastiques (19) consistent en un ressort. 3.- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens élastiques (19) consistent en un gaz sous une pression donnée. 4.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 3 caractérisé en ce que la presion de gaz donnée est réalisé en comprirrsant le volume de gaz contenu dans la chambre (4) par une vis (7) montée avec étanchéité dans le cylindre (1), ou en reliant la chambre 4 à une source de gaz extérieure. 5.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la paroi (6) d'extrémité du cylindre adjacente aux moyens élastiques (19) est mobile. 6.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément réflecteur (9) consiste en une pastille réfléchissante fixée dans une gorge (10) formée dans la paroi latérale du piston. 7.- Dispositif selon l'une des revendication 1 à 5, caractérisé an ce que l'élément réflecteur (9) est fixé à l'extrémité d'une tige (23) solidaire du piston (2)-et coulissant dans un alesage de la vis (7). 8.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend-un moyen de guidage (20, 21) du piston (2) permettant à celui-ci de se déplacer sur une course déterminée sans possibilité de pivotez autour de son axe. 9.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première chambre (5) comporte un orifice (8) de communication avec ladite enceinte, ledit orifice (8) étant muni de moyens pour la fixation du dispositif sur l'enceinte. 10.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément de protection (17) est prévu pour empêcher le dépôt de particules sur la surface de la fenêtre (16) du cylindre (1). 11.- Application selon l'une des revendications précédentes, notamment au contrôle permanent de la pression des pneumatiques des véhicules, caractérisé en ce que le cylindre (1) est fixé à demeure sur la jante de la roue du véhicule, tandis que la source lumineuse (12) et l'organe récepteur (13) sont montés sur un élément du chassis solidaire de l'axe de la roue.