Brevet FR2619761A1 — publié le 19890303

La présente invention concerne un dispositif apportant un perfection- nement aux roues des véhicules équipés de pneumatiques et à la Jante de ces roues en particulier. Ce dispositif a pour objet de fournir automatiquement, véhicule roulant la pression d'air comprimé optimum préconisée pour le pneumatique par le constructeur du véhicule. Ainsi que de déclencher, une alarme en cas de crevaison. Le sous-gonflage des pneumatiques, on le sait, a une influence certaine sur la tenue de route, la consommation de carburant et la longévité de ceux- ci. Ce qui nécessite et c'est important, un contrôle fréquent de la pression D'autant et c'est bien connu, que la pression diminue progressivement dans le temps par l'usage du véhicule, ou par une immobilisation prolongée. De plus, les crevaisons ont parfois des conséquences qui peuvent être dangereuses. A ce jour, les roues et leurs Jantes demeurent toujours pour l'usage pour lesquel elles ont été conçues. Certains dispositifs n'y apportent qu'une solution partielle. Le but principal de l'invention est de remédier à ces inconvénients. Elle consiste pour obtenir le résultat recherché, à rajouter aux roues des véhicules le dispositif suivant: - Un réservoir d'air comprimé solidaire de la Jante qui sera associé à un régulateur de pression. Ce dernier et en cas de crevaison, provoquera le transfert instantané de l'air contenu dans le réservoir, vers le pneumatique et déclenchera une alarme qui indiquera au tableau de bord du véhicule laquelle des roues est crevée. L'ensemble de ce dispositif permettra donc d'accroître la sécurité. A) en supprimant les pertes de pression. B) par le fait d'être averti pour réagir plus tôt en cas de crevaison. D'autre part, d'augmenter la longévité des pneumatiques et d'éviter une surconsommation de carburant. Enfin, de réduire la fréquence et pallier à l'oubli des séances de gonflage. Selon une caractéristique de l'invention, le réservoir d'air comprimé constitue l'élément de base dans ce système. Associé à la Jante, il lui donnera une autre fonction, en plus de celle pour laquelle elle a été conçue. La capacité en air du réservoir sera variable en fonction du type de Jante, mais sera automatiquement plus importante que la Jante est grande; donc le pneumatique. La pression d'air comprimé dans le réservoir devra être au moins supérieure de 50% de la pression préconisée pour le pneumatique. C'est un impératif technique pour que le dispositif fonctionne. - -2- L'emplacement du réservoir étant important pour sa capacité, il a été retenu d'utiliser le volume disponible situé au niveau du flanc intérieur de la jante, flanc qui est symétrique à celui d'o émerge la valve du pneumatique. Un détail qui a son importance est à souligner, c'est le réservoir que l'on remplira d'air comprimé et non plus le pneumatique comme auparavant; toutefois cette possibilité demeure. Il y aura deux possibilités de réalisation du réservoir: 1) le réservoir sera inclus dans la Jante lors de sa fabrication. 2) le réservoir sera constitué d'un tube rapporté et solidaire de la jante. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le réservoir d'air comprimé est nécessairement associé à un régulateur de pression. Celui-ci sera l'élément essentiel dans le dispositif. En effet, il a un triple rôle: 1) fournir au pneumatique l'air stocké dans le réservoir par une compen- sation automatique, provoquée celle-ci par la baisse de pression existant dans ledit pneumatique; et de maintenir donc une pression constante optimum. 2) En cas de crevaison, A) il la détectera et réagira comme un robinet grand ouvert, provoquant le transfert de l'air dans le pneumatique, de façon modulée sans dépasser la pression requise. Cet aspect technique étant précisement destiné à retarder le dégonflage total du pneumatique, jusqu'à épuisement de la réserve d'air. B) par association technique avec un système à contact électrique, il déclenchera une alarme dont la manifestation sera sonore et visuelle. Le régulateur communiquera avec le réservoir par un tube rigide, et par un tube flexible avec le pneumatique. L'emplacement de ce régulateur a été déterminé en fonction de sa taille de la place disponible et de la nécessité de le positionner au plus près de la valve d'origine du pneumatique; afin d'éviter une trop grande longueur du tube flexible. Xais surtout d'accéder à la valve de remplissage du - réservoir. Le flanc d'une roue standard ou d'origine, présente vu de l'extérieur une partie circulaire renflée comportant plusieurs ouvertures, au bas de celles-ci, vu de l'intérieur, apparait la partie incurvée corres- pondante. C'est à ce niveau que vient se loger le régulateur. La description d'un mode de réalisation qui va suivre, ainsi que les dessins annexés sont donnés à titre d'exemple; mais permettront de mieux comprendre le fonctionnement du dispositif. La figure I représente en coupe transversale, l'ensemble du dispositif objet de l'invention, dans la version du réservoir inclus dans la Jante, (avec pour mémoire un dispositif de freins à disque et le moyeu de roue). -3 - La figure 2 représente le méme ensemble que la fig.1 mais dans la version du réservoir constitué par un tube métallique rapporté. Les figures 3, 4 et 5 représentent en coupe axiale, le régulateur de pression associé au système déclenchant l'alarme. Respectivement: - figure 3, en position normale (ou fermée), la pression étant optimu. - figure 4, en position de compensation d'air, la pression requise étant insuffisante. - figure 5, en position de transfert d'air, et d'alarme, d à une crevaison. Selon un mode de réalisation préférentiel, la figure 1 représente le réservoir (1) inclus dans la Jante (2) lors de sa fabrication. Pour cela, il a été retenu de modifier la structure de l'ensemble roue/jante en prolon- geant la tôle (7) de la roue (8) à partir de son point de jonction (9) sur la jante (2) vers l'intérieur de celle-ci, puis de rejoindre par un angle à 90 et dans l'alignement, le flanc intérieur (10) de ladite Jante (2). L5 A ce niveau, la 2éme jonction (11) roue/jante se fera par soudure. A l'issue de cette réalisation, on se trouvera en présence d'une cavité hermétique sur toute la circonférence de la jante, qui constituera le réservoir (1). Ainsi réalisé il comportera de plus un orifice fileté (12) permettant de le relier au régulateur (4) par un tube rigide (3). 0 Cette caractéristique de fabrication est applicable pour les roues standards produites en série, dont ce type équipe la majorité des véhicules en sortie d'usine. Pour les roues nouvelle génération, dont la Jante est en alliage léger,et à structure différente, les caractéristiques de fabrication seront différentes, mais l'objet de la présente invention leur reste applicable. Selon une variante, la figure 2 représente le réservoir (1) qui pourra être réalisé avec un tube métallique (13) d'un diamètre et d'une longueur déterminé en fonction du type de Jante. Après avoir cintré ce tube (13), on raccordera ensemble ses deux extrémités par l'intermédiaire d'un "T" (14). Au 3ème orifice de celui-ci sera placé un réducteur (15) permettant la liaison d'un tube rigide (3) de plus petit diamètre avec le régulateur (4) , puis l'ensemble sera fixé solidairement sur le flanc intérieur (10) de la Jante, (2). Cette seconde version de réalisation du réservoir verra son application aux roues déjà en service sur les véhicules. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, qui sont représentées sur les figures 3, 4 et 5, le régulateur sera constitué d'un corps (16) de préférence cylindrique, choisi dans un métal rendu inaltérable à la corro- sion. Dans celui-ci sera réalisé un cylindre (17) le traversant axialement A chaque extrémité et à l'extérieur sera réalisé un filetage (18) destiné à recevoir un chapeau. Quatre trous filetés (19) situés latéralement (fig 1) -4-- sont prévus pour sa fixation sur la roue qui aura été percée a cet effet Dans la première moitié, sera usiné un alésage (20) égal à la course du piston (21), puis un orifice radial (22) situé latéralement au cylindre qui commence par un filetage et fini en forme oblongue et conique; par lequel arrivera l'air issu du réservoir (1) .Une partie du cylindre alésé sera la chambre de pression (23). Celle-ci sera rendue étanche par un chapeau (24> comportant un filetage interne et son Joint statique (25). Ce chapeau com- portera en son centre une ouverture (26) munie d'un embout (27) solidaire. Un piston (21) en alliage léger se déplacera axialement dans le cylindre (17) en fonction de deux poussées antagonistes appliquées à chaque extrémité dudit piston, l'une provoquée par la pression effective existant dans le pneumatique (28); l'autre engendrée par la compression d'un ressort (29) réglé à la pression requise. Dans le piston sera réalisé en son centre un orifice axial (30),débutant en forme conique du côté de la tête dudit piston Cet orifice aboutira à la partie médiane du piston pour communiquer avec un second orifice (31) le traversant dans le sens radial, pour communiquer avec l'orifice latéral du cylindre (22). Au niveau de l'orifice radial (31) sera réalisé une gorge (32) sur toute la circonférence du piston (21), permettant une communication plus facile avec les orifices (31) et (22); d'o provient l'air comprimé dont la pression au cours d'une compensation d'air poussera une bille (33) en matière synthétique qui sera flottante et situé dans la chambre de pression (23). Cette bille (33) est également destinée a obstruer l'orifice conique (30) lorsque la pression est optimum, ce qui provoquera une étanchéité au niveau de la tête du piston (21). De cette façon,celui-ci subira une poussée franche et antagoniste à celle engendrée par le ressort (29). Ce qui permettra également un déplacement du piston (21) plus conséquent avant la phase de compensation et une meilleure communication entre les orifices (31) et (22). Cette bille synthétique (33) devra être suffisamment rigide pour ne pas être introduite par la pression dans l'orifice (30). Une grille (34) placée entre le chapeau (24) et son joint (25) évitera l'introduction de la bille dans le conduit flexible (5) . Trois joints de piston assurent une étanchéité dynamique du fait de la présence d'air comprimé. Le ler Joint (35-a), par rapport à la pression d'air existant dans la chambre de pression et l'orifice latéral (22) en cas de surpression. Le 2éme joint (35-b), par rapport à l'orifice latéral du cylindre (22) et l'orifice radial du piston (31). Le 3éme joint (35-c), par rapport aux deux orifices (37) qui est contigue au cylindre (17). -- 5 -- Ces joints seront logés dans trois gorges (36) usinées sur le piston. L'air comprimé provenant du réservoir sera canalisé par un tube rigide (3) dont une extrémité viendra s'emmancher hermétiquement sur la base d'une valve (39) qui se vissera dans l'orifice latéral du régulateur. Cette valve émergera vers l'extérieur de la roue et permettra le remplissage du réservoir. L'air comprimé destiné au pneumatique sera canalisé par un conduit flexible (5) dont une extrémité sera reliée hermétiquement à l'embout (27) du chapeau de cylindre (24), l'autre extrémité du flexible (5) sera équipé d'une valve (non représentée) pour éviter que s'échappe l'air du réservoir; et se raccordera à la valve (6) d'origine du pneumatique. Dans la seconde moitié du cylindre se présente donc une cavité (37) o le piston (21) sera poussé par un ressort -(29) qui est guidé par la tige (38) dudit piston. Une vis creuse (40) permettra la compression du ressort (29) en fonction de la pression préconisée. Cette vis (40) qui sert de siège au ressort se déplacera sur un filetage (41) réalisé sur la paroi de la cavité (37). Un orifice (42) traversant axialement la vis (40) sera réalisé pour permettre le déplacement de la tige de piston (38). Un second chapeau (43) comportant un filetage interne sera fixé sur l'autre extrémité du régulateur. Au centre de ce chapeau sera réalisé un orifice (44) pour permettre le passage de la tige (38) du piston. Un joint torique (45) et le joint statique(46) du chapeau (43) permettront d'assurer l'étanchéité. La tige (38) du piston assure par son extrémité émergente qui aura été arrondie, le mouvement d'une lame rigide (47) qui sera fixée solidairement sur le-chapeau (43). Cette lame rigide (47) comporte une partie renflée (48) qui provoque un faible effet ressort poussant sur la tige du piston (38). Sur l'extrémité de cette lame rigide (47) est riveté une lamelle souple (49) qui doit assurer un contact electrique avec une plaque (50) qui doit être immobile. Cette plaque (50) sera conductrice, elle sera fixée par une entretoise isolante (51) sur la partie du système de frein du véhicule qui est immobile. En l'occurence, sur l'étrier (52) pour les freins à disque (voir fig.1 et 5) et sur le plateau récepteur pour les freins à tambour.(non représenté) La fixation de la plaque et de son entretoise devra être faite de manière à ce qu'elles se trouvent en façe de la lamelle souple (49) pour établir le contact electrique. Un conducteur unifilaire (53) sera connecté à la plaque conductrice (50) pour être branché à un système d'alarme. Selon une autre caractéristique de l'invention,et suivant la figure 6, un système d'alarme indiquera laquelle des roues est crevée. Un signal électrique de polarité négative ou positive provenant de la plaque (50) -- 6 -- suite au contact de la lamelle (49) sera transmis par un conducteur unifilaire (53) à une des voies d'une centrale électronique (54) qui en comporte autant qu'il y a de roue sur le véhicule. Chaque vole transformera le signal électrique en une alarme visuelle lumineuse (55) indiquant laquelle des roues est crevée, et déclenchera une alarme sonore issue d'un circuit commun aux voies qui sera branché sur un buzzer (56). Enfin la durée de fonctionnement sera temporisée. Cette alarme pourra éventuellement être déclenchée par une centrale équipant déjà le véhicule, à condition qu'elle se déclenche par une polarité négative ou positive. Il suffira de relier ensemble les fils (53) provenant des plaques conductrices et de les connecter à la centrale d'origine. Nais on ne saura pas quelle est la roue qui est crevée. -7- REVENDICATIONS 1) Dispositif solidaire d'une roue, permettant de maintenir dans le pneu- matique la pression d'air comprimé requise et de déclencher une alarme en cas de crevaison caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir d'air comprime (1) relié à un régulateur de pression (4) qui est relié à la valve du pneumatique, et d'un système d'alarme incorporé en partie dans le régulateur, celui-ci provoquant dans ce cas le transfert de l'air comprime du réservoir dans le pneumatique. 2) Dispositif selon la revendication i caractérisé en ce que le réservoir d'air comprimé (1) est constitué par une cavité hermétique inclus dans la jante {2). 3) Dispositif selon la revendication i caractérisé en ce que le réservoir d'air comprimé (1) est constitué selon une variante par un tube métallique (13) rapporté sur le flanc intérieur de la jante (2). 4) Dispositif selon les revendications 2 ou S caractérisé en ce que la pression d'air comprimé dans le réservoir (1) doit être supérieure & celle preconisée pour le pneumatique. ) Regulateur utilisé dans le dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est constitué d'un corps (16) comportant un cylindre (17) dans lequel se trouve une chambre de pression (23) o se déplace un piston (21) poussé par un ressort (29) qui est comprimé par une vis creuse (40). Deux chapeaux (24)-(43) et leurs joints (25)-(46) terminent ses deux extrémités. 6) Régulateur selon la revendication 5 caractérisé en ce que le corps (16) est constitué axialement par un cylindre (17) comportant un alésage (20), un orifice radial (22) de forme oblongue situé latéralement et une cavité filetée (37). 7) Régulateur selon la revendication 5 caractérisé en ce que le piston (21) comporte un orifice axial (30) débutant en forme conique aboutissant sur un orifice radial (31) le traversant et une gorge (32), ainsi que trois gorges (36) recevant trois joints d'étanchéité dynamique (35); et une tige (38). 8) Régulateur selon les revendications 5, 6 et 7 caractérisé en ce que la chambre de pression est située dans une partie du cylindre alésé (17) et délimitée entre la tête du piston (21) recevant dans son orifice conique (30) une bille d'étanchéité (33), et un chapeau (24). -- 8 -- 9) Régulateur selon les revendications 5, 6 et 7 caractérisé en ce que le ressort (29) guidé par la tige (38) du piston (21) est comprimé par une vis creuse (40) qui sert de siège au ressort, et se déplace sur le filetage de la cavité (37). 10) Dispositif selon les revendications précedentes prises dans leur ensemble caractérisé en ce que le régulateur (4) assure le transfert de l'air comprimé du réservoir (1) dans le pneumatique (28), les mettant en communication par l'orifice latéral (22) du cylindre, l'orifice radial (31) et l'orifice axial du piston (30). 11) Dispositif selon les revendications 1 et 9 caractérisé en ce que la tige (38) du piston (21) traverse une vis creuse (40) puis un chapeau (43) permettant par son extrémité émergeante arrondie le mouvement d'une lame (47) fixée sur le chapeau (43). 12) Dispositif selon les revendications 1 et 11 caractérisé par un système d'alarme spécifique constitué d'une lame (47) et une lamelle (49) qui établiront un contact électrique avec une plaque conductrice (50) isolée par une entretoise (51) puis reliée par un conducteur unifilaire (53) à une centrale (54) qui déclenchera un signal sonore (56) et un signal lumineux (55) précisant quelle est la roue qui est crevée.