Brevet FR2572686A1 — publié le 19860509

La présente invention a pour objet un dispositif permettant de signaler des conditions anormales de pression dans les pneumatiques d'un véhicule auto- mobile en marche. On connaît l'extrême importance du contrôle de la pression des pneuma- tiques d'un véhicule automobile. Une pression excessive peut provoquer en fait l'éclatement du pneumatique, avec des conséquences désastreuses pour les per- sonnes à bord et pour celles qui se trouvent à proximité du véhicule. Une pres- sion trop basse, outre qu'elle provoque une usure plus rapide du pneumatique, entraîne rapidement une augmentation excessive de la température, avec, par conséquent, une augmentation de la pression pouvant provoquer l'éclatement. Mal- gré cette importance, la mesure de la pression n'est effectuée que rarement, car il faut que le véhicule soit resté arrêté un certain temps afin que le pneuma- tique se refroidisse. Différents dispositifs de surveillance de la pression des pneumatiques pendant la marche ont été proposés. En général, ces dispositifs comprennent un élément sensible à la pression, qui, lorsque la pression du pneu- matique devient anormale ou dangereuse, actionne un émetteur dont les signaux sont captés par un récepteur placé dans l'habitacle du véhicule. Ces dispositifs connus sont cependant difficiles ou compliqués à réaliser, en tenant compte du fait qu'ils exigent des dimensions très réduites pour pouvoir être montés sur les roues de n'importe quel véhicule, ou bien ils présentent des problèmes d'étanchéité à l'intérieur du capteur. Ces inconvénients sont évités par l'invention, qui apporte un dispositif caractérisé en ce que le capteur comprend une enveloppe avec une cavité axiale divisée en deux parties. La première partie reçoit un élément mobile en contact électrique permanent avec une borne de l'émetteur, et elle est fermée par un pre- mier écrou réglable, qui détermine une position extrême de la course de l'élément mobile. L'autre partie est divisée en deux chambres, communiquant respectivement avec la première partie et avec l'intérieur du pneumatique par une membrane élas- tique dont les bords sont serrés par un joint d'étanchéité entre une bague de matériau conducteur qui détermine l'extrémité de la course de l'organe mobile, et un second écrou vissé en position fixe dans la cavité de l'enveloppe. La bague et le second écrou présentent des cavités axiales dans lesquelles sont placés un premier et un second pistons. Le premier piston est maintenu entre la membrane et l'élément mobile, alors que le second piston appuie d'un csté contre la membrane, et, de l'autre, est libre et soumis à la pression du pneumatique. Ces pistons maintiennent l'élément mobile dans une position intermédiaire entre les deux positions extrêmes tant que la pression se maintient à l'intérieur d'une zone de valeurs considérées comme normales. En outre, selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, on prévoit un récepteur placé dans l'habitacle. Ce récepteur peut être relié à un éventuel tachygraphe et/ou à un éventuel calculateur de bord, permettant une mémorisation permanente de l'indication d'anomalie. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 montre le dispositif monté sur une roue; - la Figure 2 est une vue d'un détail à plus grande échelle; - la Figure 3 est une vue en coupe du capteur de pression - la Figure 4 est un diagramme par blocs de la partie électronique du dispositif. En se référant aux Figures 1 et 2, on voit que, sur une roue 1 d'un véhicule automobile, la valve de gonflage 3 du pneumatique 2 est reliée par un tube flexible 4 à un capteur de pression 5, placé à l'intérieur d'un réceptable 9 fixé sur la roue 1, par exemple à l'aide d'une patte. Le capteur 5 est placé, avec des fonctions d'interrupteur, dans le circuit d'un émetteur radio 6, activé par le capteur lorsque la pression du pneumatique sort d'une zone de valeurs prédéfinie. Les éléments de l'émetteur sont montés sur une plaquette classique à circuit imprimé 50, placée à l'intérieur du récep- tacle avec la batterie d'alimentation 8 et avec un dispositif d'indication lumi- neuse 10, excité lorsque l'émetteur fonctionne. Les signaux provenant de l'émetteur sont envoyés, par une antenne 7 placée à l'intérieur du tube 4, à une antenne réceptrice placée, par exemple, sur la ca- bine du véhicule, et de la à un récepteur qui actionne un dispositif d'alerte op- tique et/ou acoustique, et envoie un signal au tachygraphe et au calculateur de bord, s'ils sont prévus. Sur la Figure 3, on voit que le capteur 5 comporte un corps creux 11 pra- tiquement cylindrique et sans bases, dont la surface interne présente un épaule- ment 12 qui en divise la cavité axiale en deux parties, de diamètres différents. La partie de diamètre plus petit 13est fermée par un écrou de tarage 14, vissé de façon réglable sur le corps 11. Dans cette chambre se déplace un disque 15,en matériau conducteur, contre l'action d'un ressort 16 calibré en fonction de la pression normale d'utilisation, qui appuie par une extrémité contre une face 15a du disque 15, et qui, par son autre extrémité, est logé dans une gorge annulaire 17 de la face interne de l'écrou 14. Dans cette gorge se termine également un rhéophore 18 qui est relié à l'émetteur et qui, par le ressort 16, est en contact permanent avec le disque 15. L'écrou porte aussi une broche de contact 19 qui fait saillie à l'inté- rieur de la cavité 13, et qui est reliée à un rhéophore 19a, branché sur l'émet- teur. La broche est destinée à coopérer avec une saillie centrale 20 de la face 15a du disque coulissant 15. L'autre partie de la cavité interne du corps 11 est le siège du contact de basse pression pour la fermeture du circuit de l'émetteur et des moyens qui provoquent le déplacement du disque 15 à l'encontre de l'action du ressort 16. De façon plus détaillée,contre l'épaulement 12 appuie une bague 21, en matériau conducteur, qui bloque contre la surface interne du corps Il un second rhéophore 22 relié à l'émetteur,et qui présente une cavité axiale o est situé un petit piston 23. Une base de ce dernier appuie contre l'autre face 15b du disque 15, et l'autre base est en contact avec une face d'une membrane élastique 24, placée sans jeu dans la cavité du corps 11, dont les bords appuient contre la bague 21 à l'aide d'un joint 25, monté, pour obtenir l'étanchéité contre les parois du corps 11, autour de la partie terminale d'un écrou 26, vissé en posi- tion fixe à l'extrémité de la cavité du corps 11. Cet écrou est, lui aussi, réalisé en un matériau conducteur, et il bloque la partie terminale d'un rhéophore 27 du circuit d'antenne de l'émetteur contre la paroi interne du corps 11. L'écrou 26 présente une cavité axiale 28, communi- quant avec la cavité du tube de raccord 4, ose trouve placé un petit piston 29, semblable au piston 23, dont une base appuie contre la membrane 24, alors que l'autre est libre, et, par conséquent, soumise aux conditions de pression exis- tant dans le pneumatique. Une extrémité 30 de l'écrou sort de la cavité du corps 11 et peut être branchée au tube 4. Cette partie 30 présente un logement 31 pour un bouchon (non représenté) qui, pendant le stockage du dispositif, appuie sur le petit piston 29 en maintenant le disque 15 en position intermédiaire entre les deux contacts. On évite ainsi que la batterie ne se vide. Au travers de l'écrou 26, on obtient la continuité électrique entre le conducteur 27 et le fil d'antenne 7, à l'inté- rieur du tube 4. Le fonctionnement du capteur de la Figure 2 se déduit immédiatement de ce qui suit: Pour une pression optimale déterminée de gonflage, on visse l'écrou 14 dans le corps 11 jusqu'à une profondeur telle que le disque 15, sous l'action contrastante du ressort 16 et des pistons 23 et 29, prenne une position d'équi- libre. Par conséquent, ses deux faces sont pratiquement équidistantes de la bague 21 et de la broche 19. Tant que la pression se maintient à l'intérieur d'une zone de valeurs prédéfinie, le circuit de l'émetteur reste ouvert, car d'éventuels déplacements du disque 15 vers la broche 19 ou vers la bague 21 ne l'amènent pas en contact avec ces éléments. Lors d'une augmentation excessive de la pression, les pistons 23 et 29 amènent la'partie en saillie centrale du disque 15 en contact avec la broche 19: dans ces conditions, le circuit de l'émetteur est fermé, entre les fils 19a et 18, par la broche 19, le disque 15 et le ressort 16. Lors d'une diminution excessive de la pression, le ressort 16 repousse le disque 15 contre la bague 21, fermant le circuit de l'émetteur entre le fil 18 et le fil 22, grâce au ressort 16, au disque 15 et à la bague 21. En examinant le dessin, on voit immédiatement la simplicité de construc- tion du capteur, malgré les dimensions réduites qu'il doit présenter. De plus, la présence du joint 25 assure une étanchéité parfaite des cavités 28, malgré la présence du trou de passage du fil 2f: ainsi, l'efficacité de l'action des pis- tons est garantie. Sur la Figure 4, on a représenté, à l'aide d'un schéma par blocs, la par- tie électronique du dispositif. Les organes déjà décrits sont indiqués avec les mêmes références que celles utilisées dans les Figures précédentes. Le capteur 5 est schématisé par un interrupteur. L'émetteur 6 est un émetteur classique à modulation de fréquence, avec un oscillateur à radiofréquence 31 relié à l'antenne 7 et piloté par l'oscillateur à basse fréquence 32, qui engendre la fréquence de modulation. Dans le récepteur 33, un syntoniseur à modulation de fréquence 34 est relié à l'antenne 35, et il possède une recherche périodique de syntonie variable autour de la valeur centrale correspondant à la fréquence de la porteuse nominale engendrée par l'oscillateur de transmission 31. En présence d'une porteuse modulée à la fréquence nominale comprise dans la bande de syntonie, le syntoniseur 34 émet, sur une sortie à basse fréquence, un signal qui est la fréquence de modulation du signal reçu. Cette sortie est reliée à un décodeur 36, qui compare le signal de sortie du syntoniseur au signal provoqué par une constante de temps 48. Si les deux si- gnaux (fréquences) sont égaux, il émet un signal logique qui est mémorisé dans un dispositif de mémoire 38 (par exemple un bistable), dont la sortie est reliée à: - un dispositif d'indication lumineux, par exemple une diode émettrice de lu- mière.(LED) 39; - un éventuel calculateur de bord 40; - un compteur 41 qui, par un circuit de pilotage 42, active et maintien en fonc- tion un indicateur acoustique 43 jusqu'à ce qu'il ait compté un nombre prédé- fini de signaux d'horloge CK émis par un générateur 47, activé par le syntoni- seur 34; - un circuit de pilotage 44 du tachygraphe 45 (sur les poids lourds). Un poussoir manuel de mise au zéro 46 permet de mettre au zéro le bi- stable et de désactiver l'alarme 39, lorsque le conducteur a repéré le pneuma- tique se trouvant en conditions anormales. Pour cette recherche, il suffit d'ar- rêter le véhicule et d'observer les différentes roues, jusqu'à ce que l'on trouve celle dont le voyant lumineux 10 est allumé. Il est évident que, si l'on n'élimine pas la cause qui a provoqué l'alarme, le syntoniseur 34 active de nouveau les si- gnaux, le tachygraphe et le calculateur, dès qu'il reconnaît la fréquence de l'émetteur-dans le "balayage" suivant. Pour des raisons de simplicité, on n'a représenté ni le convertisseur qui reçoit de la batterie du véhicule l'alimenta- tion pour les différents circuits du récepteur, ni les branchements avec ces derniers. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour indiquer des conditions anormales de pression sur un penumatique d'un véhicule automobile en marche, qui comprend un capteur de pression avec un élément mobile qui est contrecarré par un ressort et qui ferme le circuit d'un émetteur lorsqu'il atteint l'une ou l'autre des deux positions extrêmes, correspondant à une limite supérieure et à une limite inférieure, d'une zone de valeurs normales de pression, et un récepteur qui, en captant les signaux de l'émetteur, actionne une alarme visuelle et/ou acoustique, caractérisé en ce que ce capteur (5) est constitué par une enveloppe creuse (11) pratiquement cylin- drique, dont la cavité interne est divisée en deux parties, la première (13) re- cevant l'élément mobile (15), qui est en contact permanent avec une borne de l'émetteur, et étant fermée par un premier écrou réglable (14), déterminant l'une desdites positions extrêmes, l'autre partie étant divisée en une première et une seconde chambres, qui communiquent respectivement avec la première partie et avec l'intérieur du pneumatique par une membrane élastique (24) dont les bords sont - serrés par un joint d'étanchéité (25) entre une bague (21) en matériau conducteur, qui détermine l'autre des deux positions extrêmes, et un second écrou vissé en position fixe dans la cavité de l'enveloppe, la bague et le second écrou (26) pré- sentant des cavités axiales recevant un premier et un second pistons (23, 29), dont le premier est maintenu entre la membrane et l'élément mobile, alors que le second appuie d'un côté contre la membrane, et, de l'autre, est libre, et donc soumis à la pression, lesdits pistons maintenant l'élément mobile dans une posi- tion intermédiaire entre les deux positions extrêmes, tant que la pression se maintient à l'intérieur de ladite zone de valeurs, et en ce que ledit récepteur présente des sorties logiques pour la connexion à un éventuel tachygraphe et/ou à un calculateur de bord (40). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur (6) et le capteur (5) sont placés dans un réceptacle commun fixé sur la roue (1), et la cavité interne du capteur est placée en communication avec l'intérieur du pneumatique à l'aide d'un conduit flexible fixé d'un côté à ce second écrou, et, de l'autre, à la valve de gonflage (3) du pneumatique. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ce premier écrou (14) présente, sur sa surface interne, une gorge annulaire (17) o se ter- mine un rhéophore (18) de liaison à l'émetteur, et dans laquelle est logée une extrémité du ressort de rappel (16), qui établit le contact électrique permanent entre ce rhéophore et l'élément mobile. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'écrou (14) présente une broche (19) faisant saillie dans la cavité interne (13) du corps du capteur, reliée à un second rhéophore (22) de-liaison à l'émetteur et destinée à venir en contact avec une partie en saillie de l'élément mobile pour la fermeture du circuit de l'émetteur, dans la première position extrême. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que cette bague (21) est en contact électrique permanent avec un rhéophore (22) de liaison à l'émetteur, pour la fermeture du circuit de l'émetteur dans la seconde des- dites positions extrêmes. 6 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'émetteur comporte une antenne (7) constituée par un fil placé à l'intérieur dudit conduit (4) et relié, à travers le second écrou, à un fil d'antenne de l'émetteur. 7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur (6) et le récepteur (33) travaillent en modulation de fréquence, et en ce que le récepteur comporte des moyens (34) pour reconnaître si la fréquence de modulation d'un signal reçu est la fréquence de modulation utilisée dans l'émetteur, et pour engendrer, en cas de réponse affirmative, des signaux logiques qui actionnent les dispositifs d'alarme et qui sont envoyés au tachygraphe (45) et/ou au calculateur de bord. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la sortie des moyens de reconnaissance (34) est reliée à un dispositif de mémoire (38) qui maintient les signaux logiques présents jusqu'à l'actionnement d'un dispositif manuel de mise à zéro, qui remet en fonction le récepteur. 9 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second écrou (26) comporte un siège (31) pour un bouchon de fermeture qui, pen- dant le stockage, repousse le second piston (29) de manière à maintenir le disque (15) dans une position intermédiaire entre les deux positions extrêmes.