Brevet FR2577479A1 — publié le 19860822

Dispositif de dégonflage pour pneumatiques de véhicules. La présente invention a trait à un dispositif de dégonflage pour pneumatiques de véhicules et notamment de véhicules d'intervention rapide tels que, par exemple, les véhicules de pompiers d'aéroports ou véhicules militaires. Certains véhicules d'intervention rapide, et notamment les véhicules de pompiers d'aéroports ou les véhicules militaires, doivent pouvoir se déplacer très rapidement sur des terrains dépourvus de revêtement de roulage, ou des terrains enneigés. Ces véhicules doivent donc pouvoir passer très rapidement d'un état de gonflage normal des roues, adapté au roulage de routine sur des pistes, à un état de sous-gonflage dans lequel la pression des pneumatiques est adaptée au roulage sur le terrain environnant qui peut être, suivant le cas, du sable, de la neige, de la glace, de la boue etc. Dans d'autres cas, des véhicules circulant notamment sur route, et dont la pression des pneumatiques est donc adaptée à cette circulation, doivent pouvoir passer rapidement sur le terrain environnant et s'y déplacer à grande vitesse, ce qui nécessite également que l'on réduise rapidement la pression régnant dans les pneumatiques à une valeur plus basse. On connaît déjà des dispositifs de dégonflage pour des véhicules de ce genre, permettant généralement également le gonflage, et utilisant des conduits reliant le châssis du véhicule aux roues par l'intermédiaire de joints tournants. Dans de nombreux cas, et notamment dans les véhicules de pompiers d'aéroports, ces dispositifs de dégonflage actuellement connus demandent, pour assurer le dégonflage à la valeur voulue, un laps de temps sans commune mesure avec les impératifs de la mission. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir un dispositif de dégonflage de pneumatiques de véhicules, et notamment de véhicules d'intervention rapide ou de véhicules militaires, qui permette d'assurer le dégonflage des roues en un laps de temps nettement inférieur au laps de temps des dispositifs connus, de l'ordre de 15 sec/Nm3 entre 3 bars et 1 bar (relatif). Un autre objectif de l'invention est de réaliser un tel dispositif qui soit capable d'assurer le dégonflage des pneumatiques du véhicule pendant que celui-ci est en cours de déplacement. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel dispositif de dégonflage qui soit extrêmement fiable et ne présente qu'un risque pratiquement nul de panne, et ceci dans un environnement difficile, qu'il s'agisse aussi bien de températures très basses régnant dans des régions polaires que de températures très élevées régnant dans des régions arides. En outre, le dispositif doit être insensible aux autres conditions d'environnement telles que pluie, neige, glace, poussière, boue etc.. Un autre objectif encore de l'invention est de réaliser un tel dispositif qui puisse être perfectionné pour permettre également un gonflage des roues du véhicule. L'invention a pour objet un dispositif de dégonflage de roues de véhicules, notamment de véhicules d'intervention rapide, destiné à permettre, à l'aide d'une commande centralisée, un dégonflage extrêmement rapide des pneumatiques des roues du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte, sur chaque roue comprenant un pneumatique à dégonfler, une servovanne comportant un clapet à forte section de passage susceptible de mettre instantanément le pneumatique en communication avec l'air libre, ainsi qu'un capteur de pression sensible à la pression du pneumatique et auquel est associé un circuit électrique relié à une électrovanne de la servovanne pour commander la fermeture du clapet, et en ce qu'il comporte, au niveau de chacune des dites roues, un organe de couplage électromagnétique constitué par un transmetteur tournant dont le primaire, fixe par rapport au châssis du véhicule, est alimenté à partir d'une source de courant et dont le secondaire, solidaire de la roue et tournant sans contact avec le primaire en face de ce dernier, est relié d'une part à l'électrovanne pour la commander et d'autre part au circuit de capteur de pression, ce dernier étant agencé pour que, lorsque la pression détectée par le capteur a atteint une valeur basse prédéterminée, il interrompe la liaison entre le pneumatique et l'air libre. Dans un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, la source de courant électrique adresse au primaire de chaque transmetteur tournant un courant continu haché ou "rupté", permettant ainsi le passage dans le secondaire d'une puissance importante qui peut être de l'ordre de quelques dizaines de watts, ce qui permet d'assurer une commande efficace, sûre et rapide de l'électrovanne, ainsi qu'une alimentation suffisante du circuit associé au capteur devenu sensible à la pression. La fréquence du courant haché ou rupté est choisie afin d'être compatible avec l'environnement électrique ou électromagnétique, et notamment hertzien, dans lequel le véhicule peut être amené à opérer. De préférence, la commande de l'alimentation en courant est réalisée par l'intermédiaire d'un calculateur destiné à adresser le courant simultanément aux différents éléments primaires des transmetteurs tournants qui assurent le couplage au niveau des différentes roues du véhicule. Selon un perfectionnement de l'invention, le dispositif peut également être utilisé pour assurer le gonflage des pneumatiques du véhicule, et notamment le gonflage pendant la marche, et dans ce cas on prévoit sur le véhicule une source d'air ou de gaz comprimé, des électrovannes de distribution pilotées par un calculateur pour adresser la pression aux différentes roues par l'intermédiaire chaque fois de joints tournants qui ne sont mis sous pression que pendant l'opération de gonflage, lesdits joints tournants aboutissant 'à la servovanne de chaque pneumatique, laquelle est alors conçue, d'une façon en soi connue, pour pouvoir assurer, en fonction d'instructions de commande transitant par le dispositif de coupiage électromagnétique, le dégonflage ou le gonflage. De préférence, la servovanne, qui présente un large passage pour le dégonflage, passage susceptible d'être obturé par un clapet, utilise la pression existant dans le pneumatique qurelle dessert pour assurer une assistance à l'ouverture. Elle comporte dans ce cas un passage auxiliaire relié au pneumatique et obturé par un clapet auxiliaire, susceptible d'être ouvert par l'électrovanne pour adresser alors la pression sur un organe moteur tel qu'une membrane de grande surface, susceptible d'ouvrir le clapet principal. Dans une forme de réalisation particulièrement préférée, la servovanne est dépourvue de tout piston ou coulisseau usuel et comporte des membranes qui assurent les mouvements moteurs et servent au guidage des parties mobiles et notamment du ou des clapets. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel La figure i représente une vue schématique d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe du montage du dispositif au niveau d'une roue. La figure 3 représente une vue en coupe d'une servovanne de ce dispositif. On se réfère tout d'abord à la figure 1. Le dispositif selon l'invention présente une partie mobile, portée par une roue et désignée dans son ensemble par 1, 'et une partie fixe commune à chaque partie 1 de roue. La partie fixe comporte un dispositif de commande désigné dans son ensemble par 2 et alimenté par une source de courant continu 3, par exemple la batterie 12 V du véhicule. Cette source alimente un dispositif d'alimentation 4 qui comporte un convertisseur continu/continu. Ce courant est rupté à la fréquence idoine et adressé par le dispositif à un ensemble d'interrupteurs 5, 6, 7, 8 qui desservent chacun l'une des roues. Ce dispositif d'alimentation est piloté par un dispositif logique de commande et de contrôle 9, ci-après dénommé calculateur, qui est relié, par l'intermédiaire d'une interface classique , à un bus 11 aboutissant à un panneau de commande actionné par le pilote du véhicule. Le calculateur 9, en fonction des commandes du pilote, est capable d'actionner un, plusieurs ou la totalité des interrupteurs 5, 6, 7, 8 pour assurer le dégonflage des pneumatiques des roues correspondantes. Chacun des interrupteurs précités commande l'alimentation d'un bobinage primaire 12 de transmetteur tournant attribué à la roue correspondante. Un circuit 13 permet de retourner au calculateur des informations, de préférence sous forme d'un signal modulé en fréquence, en provenance de la partie mobile 1. De tels moyens ont été représentés par exemple dans la demande de brevet français n0 8027676 déposée par la déposante le 29 décembre 1980 et l'on pourra se reporter à cette demande pour des détails de réalisation. Ce signal modulé en fréquence permet au calculateur de connaître à tout instant la pression régnant è l'intérieur du pneu. Ce circuit de détection 13 peut cependant être omis dans une version simplifiée du dispositif selon l'invention. Le primaire fixe 12 du transmetteur tournant est diposé au regard du secondaire 14 monté rotatif sur l'ensemble de roue 1 pour assurer un couplage électromagnétique délivrant à l'ensemble 1 des impulsions à la fréquence idoine, le dispositif étant facilement susceptible ainsi de transmettre à la partie 1 une puissance de plusieurs dizaines de watts. Le secondaire 14 alimente un circuit d'alimentation stabilisé 15 permettant de délivrer une tension stabilisée continue. Simultanément le secondaire 14 alimente le bobina- ge ou dispositif de commande 16 (voir la figure 3) de l'élec- trovanne 17 faisant partie de la servovanne 18 et qui se trouve en communication, par un passage 19 normalement obturé par un clapet, avec l'intérieur du pneumatique 20 (voir la figure 2). Le pneumatique 20 est également en communication par un passage 64 avec un capteur de pression 21 susceptible de fournir une tension continue variable en fonction de la valeur de la pression. Le capteur 21 transmet cette information à un amplificateur 22 dont la sortie aboutit à l'une des entrées d'un détecteur de pression minimale réalisé sous la forme classique d'un comparateur 23. Tant que la pression détectée par le capteur 21 est supérieure à la valeur minîmale affichée dans le comparateur 23, et qui est égale à la valeur de la 6 2577479 pression résiduelle désirée dans le pneumatique 20 à la fin du dégonflage, le comparateur n'émet aucun signal à sa sortie pendant la phase de dégonflage. Lorsque la pression dans le pneumatique 20 atteint cette valeur inférieure, le comparateur émet un signal qui est adressé par une ligne 24 à l'organe de commande 16 de l'électrovanne 17 pour provoquer sa fermeture même si le courant tendant à provoquer son ouverture lui parvient encore depuis le secondaire 14. Le signal émis par le comparateur 23 est également adressé à un circuit d'indication de dégonflage 25, qui, lorsqu'il est actionné, adresse au secondaire 14 un signal ayant une fréquence déterminée comprise, par exemple, entre 50 kHz et 100 kHz. Ce signal est transmis, par couplage électromagnétique, au primaire 12 puis, par le circuit 13 et des filtres convenables, au calculateur 9 de la partie de commande et de contrôle 2. De plus le passage hors gamme, de la fréquence comprise entre 50 et 100 kHz, par valeur supérieure ou inférieure, permet de détecter par l'intermédiaire du calculateur les anomalies éventuelles de la partie mobile. Ces différents éléments 21, 22, 23 et 25 sont alimentés par le dispositif d'alimentation stabilisé 15. Le fonctionnement est alors le suivant: les différents pneumatiques étant supposés gonflés à leur valeur normale, adaptée au roulage sur surface dure ou sur route, le pilote souhaite provoquer le dégonflage d'une ou plusieurs roues jusqu'à la valeur limite inférieure choisie. Il commande alors le calculateur 9 qui provoque l'actionnement du ou des relais correspondants à la ou aux roues choisies et alimentant le primaire 12 de roue. Le signal de puissance est recueilli par le secondaire 14 qui l'adresse au dispositif d'alimentation stabilisée et au dispositif de commande 16 de!'électrovanne 17, provoquant instantanément l'ouverture de cette dernière, ce qui provoque l'ouverture du clapet 26 de la servovanne 18 et donc la liaison pneumatique - air libre par le passage de grande section 27, entraînant le dégonflage. L'ouverture reste maintentue jusqu'à ce que la pression détectée par le capteur 21 ait attet la valeur limite inférieure affichée à l'avance surrle cparateur /ce qui provoque la fermeture de l'électrovanne 17, donc de la servovanrne 18, et l'envol de I'information correspondante de fermeture par l'intermédiaire du circuit 25 à l'ensemble de commande fixe 2. Le pilote est ainsi informé que la valeur limite a été atteinte et que la servovanne est fermée. En se référant à la figure 2, on voit une forme de réalisation dans laquelle une roue, comprenant une jante 28 avec le pneumatique , est montée par son moyeu 29 sur l'axe de roue 30 porté par le bloc rotule de direction 31. Une bague fixe 32 porte le bobinage primaire 12 d'un transmetteur tournant. Une seconde bague rotative 33, solidaire cette fois-ci du moyeu 29, porte le bobinage secondaire 14, en étant exactement positionnée par rapport à la bague 32, grâce à un roulement intermédiaire 34. Les conducteurs sortant de l'enroulement secondaire 14 passent, par l'intermédiaire d'un écrou creux 35, vers la servovanne 18 comportant, dans un boîtier convenablement conformé, Il'électrovanne 17 avec son organe de commande 16 ainsi que les différents autres éléments de la partie rotative, 21, 22, 23, 24 et 25. En se référant à la figure 3, on voit que la servovanne 18 comporte un boîtier 36 muni du passage de grand diamètre 27 possédant, vers l'intérieur du pneumatique, une forme courbée 37 ayant également un grand diamètre et normalement obturé par le clapet 26 dont la forme incurvée complète, lorsque le clapet est dans sa position ouverte, le passage 27 avec un profil de clapet permettant l'évacuation rapide de l'air, du pneumatique à l'atmosphère, à travers les jours 38 d'un dispositif 39 maintenu en place par une membrane en forme de bague 40 immobilisée contre le boîtier 36 par une bague 41, des rayons radiaux maintenant une portée centrale 42 recevant et guidant l'extrémité 43 de la tige 44 du clapet 26. Une grille de protection à larges mailles 45 permet le passage rapide de l'air sous pression vers l'atmosphère tout en protégeant le dispositif des impuretés extérieures. La tige 44 est normalement repoussée à sa position d'obturation, représentée sur le dessin, par un ressort 46. Une membrane métallique ajourée 47, solidaire de la tige 44 et reliée au boîtier à sa périphérie, assure le bon alignement de l'axe 44. Une chambre 48 est donc délimitée à son extrémité postérieure par une membrane 49 et à son extrémité antérieure par une seconde membrane 50. Lorsque l'on adresse, par un passage convenable, de l'air sous pression en provenance de l'intérieur du pneumatique à la chambre 4X, la membrane 50 est repoussée à l'encontre du ressort 46 et provoque le déplacement de la tige 44 et donc l'ouverture du clapet 26. La partie commande 17 de la servovanne, située dans un bottier 511 est également reliée à l'intérieur- du pneumatique par le passage 19. Cette partie comporte un bobinage 16 susceptible d'agir sur un flasque magnétique 52 de façon à repousser une tige 53 portée et guidée par deux membranes métalliques ajourées 54 et 55. La tige porte, au voisinage de la membrane 54, un clapet 56 qui ferme normalement le passage entre le conduit 19 et un conduit 57 aboutissant dans la chambre 48. La tige porte, au niveau d'une membrane d'étanchéité intermédiaire 58, un autre clapet 59 qui obture un passage 60 permettant, dans la position normale inactive représentée sur la figure, de mettre le conduit 57 et donc la chambre 48 à l'air libre par un échappement convenable 62. En parallèle, ce conduit 60 est en liaison avec la chambre 61 du ressort 46 via le conduit 63, afin de reconduire la pression de la chambre 48 dans la chambre 61 et annihiler l'action du fluide du pneumatique dans la chambre 48 sur la membrane 47 dans l'éventualité d'une obstruction par la boue, la glace, la neige etc... de l'orifice de purge 62. On voit d'autre part que le capteur de pression 21 est relié à l'intérieur du pneumatique par un passage 64 débouchant dans le passage 19, de sorte qu'il est éloigné du flux de dégonflage- et peut donc fournir une mesure exacte instantanée de la pression dans ce pneumatique en cours de dégonflage, et donc provoquer l'arrêt immédiat du dégonflage lorsque la valeur basse a été atteinte. L'électrovanne telle qu'elle est réalisée, avec un passage 27 ayant un diamètre de 15 mm, permet d'assurer, grâce aux moyens de commande selon l'invention, et ceci avec une fiabilité parfaite, le dégonflage d'un pneumatique 19 ayant une contenance de 500 litres, gonflé initialement à une valeur de 3 bars, jusqu'à une valeur limite de dégonflage de 1 bar, et ceci en 15 secondes environ. L'invention peut bien entendu faire l'objet de nombreuses variantes. En particulier, on peut adjoindre à ce dispositif un dispositif de gonflage aboutissant dans la chambre 65 formée par le passage 27, par l'intermédiaire de joints tournants, tels que décrits par exemple dans la demande de brevet français nO 8411781 de la déposante et déposéele 25 juillet 1984 et utilisant pour la commande les mêmes moyens de détection de pression, et notamment le capteur 21, et, pour la transmission, les mêmes moyens de couplage 12, 14. REVENDICATIONS 1) Dispositif de dégonflage de roues de véhicules, notamment de véhicules d'intervention rapide ou de véhicules militaires, destiné à permettre, à l'aide d'une commande centralisée, un dégonflage extrêmement rapide des pneumatiques des roues du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte, sur chaque roue comprenant un pneumatique à dégonfler (20), une servovanne (18) à forte section de passage (27, 37) susceptible de mettre instantanément le pneumatique en communication avec l'air libre, ainsi qu'un capteur de pression (21) sensible à la pression du pneumatique auquel est associé un circuit électrique (22, 23, 24) relié à une électrovanne (17) de la servovanne pour commander sa fermeture, et en ce qu'il comporte, au niveau de chacune desdites roues, un organe de couplage électromagnétique constitué par un transmetteur tournant dont le primaire (12), fixe par rapport au châssis du véhicule, est alimenté à partir d'une source de courant et dont le secondaire (14), solidaire de la roue et tournant sans contact en face du primaire (12), est relié d'une part à l'électrovanne (17) pour en commander l'ouverture et d'autre part au circuit de capteur (22, 23, 24), ce dernier étant agencé pour que, lorsque la pression détectée par le capteur atteint une valeur basse prédéterminée, il provoque la fermeture de la servovanne (18). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de courant électrique adresse au primaire (14) de chaque transformateur tournant un courant continu haché ou "rupté". 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'électrovanne (17) utilise la pression existant dans les pneumatiques (20) qu'elle dessert pour assurer une assistance à l'ouverture du clapet (26) de la servovanne (18). 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'électrovanne comporte un passage auxiliaire (19) relié au pneumatique et obturé par un clapet auxiliaire (56) susceptible d'être ouvert par l'organe électromagnétique (16) de l'électrovanne pour adresser la pression sur un organe moteur de grande surface (47) susceptible d'ouvrir le clapet principal (26). ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les parties mobiles de l'électrovanne sont actionnées et/ou guidées par des membranes. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le secondaire (14) du transmetteur tournant alimente d'une part un organe de commande (16), de l'électrovanne (17) et d'autre part une alimentation stabilisée (15) alimentant le circuit (22, 23, 24) associé au capteur de pression (21). 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit circuit associé au capteur comporte, à la sortie du capteur de pression (21) transformant la pression en une tension continue, un amplificateur (22) puis un comparateur (23) sur lequel est affichée la valeur de la pression basse prédéterminée. 8) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit (25) transmettant, par le biais du secondaire (14) et du primaire (12), une information montrant que la valeur basse prédéterminée de pression a été atteinte. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la partie fixe du dispositif comporte un calculateur (9) gérant, par l'intermédiaire d'interrupteurs (5, 6, 7, 8), des lignes d'alimentation des primaires (12) des transmetteurs tournants associés aux différentes roues. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une membrane (47) agissant sur le clapet (26) du passage de grand diamètre (27) et délimitant d'un côté une chambre (48) reliée à l'électrovanne (17) pour être mise à la pression du pneumatique (19) et ainsi actionner ledit clapet (26), et de l'autre côté une seconde chambre (61) ne recevant normalement pas la pression, ladite seconde chambre étant en liaison avec un conduit (60) reliant ladite chambre (48) à la purge (62), d'une façon telle qu'en cas d'obstruction de l'orifice de purge (62), il puisse s'établir, dans ladite seconde chambre (61), une contre-pression annihilant l'effet de la pression de la première chambre (48) sur ladite membrane (47). 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisé en ce que le capteur de pression (21) est relié à l'intérieur du pneumatique (20) par un passage (64) situé en un emplacement à l'écart du flux de dégonflage. -2577479 12) Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 11, caractérisé en ce qu'à des moyens permet- tant d'assurer le gonflage des roues des véhicules pendant la marche si ces derniers comprennent une source d'air ou de gaz comprimé, sont associées des électrovannes de dis- tribution pilotées par le calculateur pour adresser la pres- sion aux différentes roues par l'intermédiaire chaque fois de joints tournants qui ne sont mis sous pression que pen- dabt l'opération de gonflage, lesdits joints tournants abou- tissant à chaque fois à la chambre (65) formée par le pas- sage de grand diamètre (27).