Brevet FR2613291A1 — publié le 19881007

La présente invention concerne lé domaine des dispositifs d'alarme pour pneumatique de véhicule. La présente invention concerne plus précisé- ment un dispositif permettant de surveiller la pression interne des pneumatiques de véhicules et de générer une alarme lorsque cette pression tombe sous un seuil prédé- terminé. On a déjà proposé de nombreux dispositifs répondant à cette fonction; de tels dispositifs sont par exemple décrits et représentés dans les demandes de brevet FR-A-2 564 041 et FR-A-2 578 202 déposées par la Demanderesse. Pour l'essentiel, les moyens décrits dans les documents précités comprennent un pressostat porté par une roue de véhicule et sensible à la pression interne d'un pneumatique et des moyens de couplage sans fil per- mettant de transmettre une information liée à l'état du pressostat, entre la roue du véhicule entraînée en rota- tion et le châssis du véhicule. Le pressostat comprend un bottier qui loge une membrane déformable soumise à la pression interne du pneumatique et des moyens formant interrupteur électrique dont l'état est modifié lorsque la déformation de la mem- brane dépasse un seuil, correspondant au seuil prédétermi- né de pression à détecter. Les moyens de couplage sans fil comprennent le plus souvent un circuit à bobine dont l'état dépend de l'état des moyens interrupteurs intégrés au pressostat et porté par la jante de la roue en regard d'un circuit associé supporté par le châssis du véhicule et formant circuit oscillant. Les dispositifs d'alarme du type précité, jusqu'ici disponibles, ont déjà rendu de grands services. Cependant ils ne peuvent sLadapter sur tous les types de véhicule ou tous les types de jantes de roue. La Demanderesse a maintenant posé le pro- blème de concevoir un nouveau dispositif d'alarme pour véhicule automobile qui puisse s'adapter sur tous types de jante, quels que soient la largeur, le diamètre, l'épais- seur de toile et/ou le profil de la jante. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un dispositif d'alarme comportant de façon connue en soi un pressostat sensible à la pression interne d'un pneumatique, et des moyens de couplage sans fil permet- tant de transmettre une information liée à l'état de pressostat, entre la roue du véhicule entraSnée en rota- tion et le châssis du véhicule, caractérisé par le fait que le pressostat et les moyens de couplage sans fil sont intégrés à deux sous-ensembles distincts et que ces deux sous-ensembles sont reliés par une liaison souple électriquement conductrice. Grâce à cette disposition, les deux sous- ensembles intégrant respectivement le pressostat et les moyens de couplage sans fil présentent une grande latitude de déplacement relatif, peuvent être supportés par des zones différentes de la jante et sont donc susceptibles de s'adapter sur tout type de jante. Selon un mode de réalisation considéré actuellement comme préférentiel, le dispositif comprend un premier sous-ensemble composé d'un pressostat sensible à la pression interne d'un pneumatique et comportant des moyens interrupteurs électriques, un canon destiné à recevoir le pressostat et adapté pour être fixé sur la jante, un second sous-ensemble qui comporte un cir- cuit à bobine, et une liaison souple qui comprend deux conducteurs électriques reliant les moyens inter- rupteurs du pressostat au circuit à bobina, les conducteurs électriques de la liaison souple étant entourés d'une gaine étanche et souple solidaire d'une part d'un coprs servant de support au circuit à bobine, d'autre part, d'une enveloppe enrobant partiellement le canon, la gaine, le corps support de circuit à bobine et l'enveloppe étant réalisés d'une pièce par moulage. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention la gaine étanche de la liaison souple défi- nit une amorce de rupture. La fonction de cette amorce de rupture sera explicitée par la suite. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la gaine étanche de la liaison souple possède une surépaisseur d'étanchéité en prise avec un surmoulage enrobant le circuit à bobine et le corps- support de celui-ci. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limita- tifs et sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif conforme à la présente invention, - la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale similaire du même dispositif, dans une phase initiale W- m- de sa réalisation, avant mise en place des bobines, des moyens sensibles à la pression interne du pneumatique et avant surmoulage, - la figure 3 représente une vue latérale du dispositif sur la figure 2, - la figure 4 représente une vue latérale, similaire à la figure 3 d'un dispositif non achevé, et illustre schématiquement plusieurs modes de réalisation qui dif- fèrent par le positionnement relatif des bobines et des moyens sensibles à la pression interne du pneumatique, - la figure 5 représente une surépaisseur d'étanchéité réalisée sur la liaison souple, - la figure 6 représente la phase de compression de la surépaisseur d'étanchéité lors d'un surmoulage, - la figure 7 représente la surépaisseur d'étanchéité après surmoulage, et - les figures 8 et 9 représentent deux modes d'implanta- tion du dispositif conforme à la présente invention, sur la jante d'une roue de véhicule automobile. Comme cela apparaît â l'examen des figures annexées, le dispositif conforme à la présente invention comprend deux sous-ensembles 10, 50 reliés par une liai- son souple 80. Le premier sous-ensemble 10 comprend un canon 20, un pressostat 30, un opercule 28 et une enve- loppe 40. Le deuxième sous-ensemble 50 comprend un corps support de bobine 60, deux bobines électriques , 71 et un enrobage 78. La liaison souple 80 comprend deux conduc- teurs électriques 82, 84 et une gaine étanche 86. Le canon 20 est cylindrique, centré sur un axe 21. Le canon est de préférence réalisé en alumi- nium ou en laiton. Il définit une chambre interne 22, cylindrique, centrée sur l'axe 21 et borgne. La surface externe 23 du canon 20 est filetée. Le canon 20 est muni à l'opposé de son extrémité ouverte, et sur sa surface extérieure d'une collerette annulaire 24, transversale à l'axe 21. Ainsi, comme illustré schématiquement sur les figures 8 et 9, le canon 20 peut être engagé dans un alésage complémentaire ménagé dans une jante J. de roue et immobilisé sur la jante à l'aide d'un écrou 25 venant en prise avec le filetage externe prévu sur la surface 23 du canon; Après fixation, la jante J est pincée entre la collerette 24 et l'écrou 25. La collerette 24 est placée à l'extérieur du pneumatique P. La chambre interne 22 du canon 20 débouche dans le pneumatique. Comme cela apparaît à l'examen des figures 2 et 3, l'enveloppe 40 est solidaire, et réalisée d'une pièce, avec la gaine 86 et le corps 60 supportant les bobines. L'enveloppe 40, la gaine 86 et le corps support 60 sont de préférence réalisés simultanément par moulage d'un matériau élastomère souple. Au cours de ce processus de moulage, le canon 20 est placé dans le moule de telle sorte que l'enveloppe 40 recouvre la surface externe 26 du canon, transversale à l'axe 21 et opposée à son ouverture, ainsi que la collerette 24. Bien entendu l'enveloppe 40 ne doit pas recouvrir le filetage externe 23 du canon. On notera à l'examen des figures annexées que l'enveloppe 40, sur la surface en couronne de la colle- rette 24 dirigée vers l'ouverture du canon 20,forme une nervure annulaire d'étanchéité 41 centrée sur l'axe 21. La nervure d'étanchéité 41 a la forme générale d'un demi-tore. En d'autres termes, sa section droite est sensiblement semi-circulaire. La nervure d'étanchéité 41 peut être formée par une surépaisseur annulaire de matière sur la surface avant, en couronne, de la collerette 24. La nervure d'étan- chéité 41 peut encore être formée par recouvrement unifor- me de la surface avant en couronne de la collerette 24, elle-même pourvue d'unesaillie annulaire semi-toroidale venue de manière. La nervure d'étanchéité 41 est destinée à reposer contre la surface extérieure de la jante J. Elle est pincée entre la collerette 24 et la jante J pour assurer l'étanchéité du pneumatique. De préférence, on réalise simultanément à l'enveloppe 40, par moulage, et à l'intérieur de la chambre 22, un berceau 27 complémentaire de la géomé- trie externe du pressostat 30. Le berceau 27 est destiné à recevoir et immobiliser le pressostat 30. Le pressostat 30, classique en soi, ne sera pas décrit en détail par la suite. De nombreux types de pressostats sont d'ailleurs susceptibles d'être retenus dans le cadre de la présente invention. On rappellera cependant que pour l'essentiel le pressostat comprend un bottier qui loge une membrane déformable soumise à la pression interne du pneumatique et des moyens formant interrupteur électrique, dont l'état (fermé ou ouvert) est modifié lorsque la déformation de la membrane dépasse un seuil, correspon- dant au seuil prédéterminé de pression à détecter. Le cas échéant, les moyens interrupteurs peuvent être composés, comme enseigné par le document FR-A-2 578 202 par la membrane déformable ellemême, réalisée en matériau électriquement conducteur, et un plot de contact électriquement conducteur, supporté par le bottier en regard de la membrane. L'opercule 28 est formé d'un disque plan pourvu d'un orifice central traversant 29. Au niveau de son contour d'ouverture, le canon 20 est pourvu d'une jupe cylindrique 17 de faible épaisseur centrée sur l'axe 21. La zone de liaison entre le canon 20 et la jupe 17 définit sur l'intérieur de la jupe 17, un décrochement 18 en forme de couronne annulaire, transversal à l'axe 21 et dirigé vers l'exté- rieur de la chambre 22. Le diamètre interne de la jupe 17 correspond au diamètre externe de l'opercule 28. Après mise en place du pressostat 30 dans le berceau, le pressostat 30 est immobilisé dans la chambre 22 par l'opercule 28. Pour cela l'opercule 28 est engagé dans la jupe 17 et porté en appui contre le décrochement 18. Puis la jupe 17 est serti sur l'opercule 28, comme illus- tré sur la figure 1. Bien entendu le berceau 27 ne doit pas entouré totalement le pressostat 30 de telle sorte que la membrane déformable interne au pressostat puisse être soumise à la pression interne du pneumatique, par l'intermédiaire de l'orifice 29 ménagé dans l'opercule 28. Les conducteurs électriques 82, 84 places dans la liaison souple 80 sont reliés aux moyens interrup- teurs intégrés au pressostat 30. Pour cela, les conducteurs électriques 82, 84 doivent traverser l'enveloppe 40, le canon 20 et le berceau 27. L'enveloppe 40 et le berceau 27 serrent de façon étanche les conducteurs électriques 82, 84, pour éviter toute fuite d'air vers l'extérieur du pneumatique. La gaine 86 de la liaison souple 80, qui en- veloppe les conducteurs 82, 84, s'étend dans une direction générale radiale en regard de l'axe 21. La gaine 86 possède de préférence une section droite, considérée transversale- ment à sa direction d'élongation, de forme rectangulaire. La largeur de cette section droite s'étend parallèlement à l'axe 21. La longueur de cette section droite s'étend transversalement à l'axe 21. Ainsi, le plan médian de symétrie de la gaine , équidistant des surfaces principales 87, 88 de la gaine, qui s'étend perpendiculairement à l'axe 21 coïncide sensi- blement avec le plan de symétrie de la collerette 24. Le corps 60 destiné à servir de support aux bobines 70, 71 est formé d'une languette plane. Cette languette est pourvue de deux orifices traversant 61, 62. De préférence, les axes 63, 64, des orifices 61, 62, sont au moins sensiblement parallèles à l'axe 21. Les conducteurs 82, 84 s'étendent en partie à l'intérieur du corps support 60 et émergent sur la face du corps 60, opposée à l'ouverture du canon 20, entre les orifices 61, 62. Les fils électriquement conducteurs compo- sant les bobines 70, 71 sont enroulés sur des supports généralement cylindriques 72, 73 réalisés en matériau électriquement isolant dont les axes sont référencés 74, 75. Les supports 72, 73 sont pourvus d'embouts de fixation 76, 77, axiaux. Les embouts 76, 77 sont destinés à être engagés dans les orifices 61, 62. Ils sont munis chacun à leur extrémité libre d'une protubérance tronco- nique effilée en éloignement des supports 72, 73 pour faciliter leur engagement dans les orifices 61, 62. La section de plus grand évasement des protubérances tronconiques précitées des embouts 76, 77 est supérieure à la section des orifices 61, 62. Après fixation des supports de bobine 72, 73 sur le corps 60, par l'intermédiaire des embouts 76, 77, et liaison, de préférence par soudure, des conduc- teurs 82, 84 auxdites bobines, celles-ci, ainsi que le corps 60 sont revêtus de l'enrobage surmoulé 78. Celui- ci est réalisé en matériau thermoplastique. Il peut par exemple être réalisé à base de polyuréthane commer- cialisé sous la marque Adiprène, ou à base de polyamide commercialisé sous la marque Nyrim. Le cas échéant, d'autres composants associés aux bobines peuvent être supportés par le corps 60 pour être ainsi revêtus simultanément par l'enrobage 78. Il peut par exemple s'agir d'un condensateur reliant les bobines, comme illustré sur les figures 6 et 7 de la demande de brevet FR-A-2 564 001. Les supports de bobine 72, 73 sont placés contre la surface 65 du corps 60, opposée à l'ouverture du canon 20. On notera que la liaison souple 80 est pourvue sur sa périphérie d'une surépaisseur ou bourre- let annulaire d'étanchéité 89. Ce bourrelet 89 est destiné à être recouvert en partie par l'enrobage 78. Il est prévu pour éviter les problèmes d'étanchéité qui pourraient résulter du retrait de la matière composant l'enrobage 78 lors du refroidis- sement. En effet, en l'absence de bourrelet 89, le retrait de la matière composant l'enrobage 78 pourrait créer un jeu non négligeable sur la périphérie de la gaine 86 et de là permettre à de l'eau d'atteindre les bobines 72, 73 et perturber leur fonctionnement. Sur la figure 5, on a illustré le bourrelet 89, dans son état initial, sans contrainte extérieure. Comme illustré sur la figure 6, lors du surmoulage de l'enrobage 78, les coquilles 100, 102 du moule délimitant l'enrobage 78 viennent pincer et écraser l'enrobage 78 sur une partie au moins de sa longueur. L'enrobage 78 recouvre le reste de la longeur du bourrelet 89. Ainsi, comme illustré sur la figure 7, à l'ouverture du moule, la partie précédemment écrasée du bourrelet 89 pourra reprendre sa forme initiale pour se plaquer contre l'enrobage 78 et rattraper le jeu dû au retrait de la matière, comme illustré sur la figure 7. L'étanchéité est alors assurée. On notera deplus à l'examen des figures annexées que la liaison souple 80 est munie, sensible- ment à mi-longueur, d'une amorce de rupture 90. L'amorce de rupture 90 est définie par une zone annulaire ou la matière composant la gaine 86 possède une plus faible épaisseur. En d'autres termes, l'amorce de rupture 90 peut être définie par une rainure annulaire ménagée dans la gaine 86. Cette amorce de rupture 90 est prévue pour rumupre éventuellement la liaison souple 80 dans le cas o un corps étranger viendrait arracher le sous-ensemble 50 logeant les bobines et tendrait à exercer une contrainte néfaste sur le sous-ensemble qui traverse la jante J. L'amorce de rupture 90 empêche donc tout endommagement du sous-ensemble 10 et garantit l'étanchéité du pneumatique. Le sous-ensemble 50 pourra être fixé sur la jante J à l'aide de tous moyens classiques ap- propriés. De préférence, le sous-ensemble 50 sera fixé sur la jante J à l'aide d'éléments souples autocollants 52 placés sur sa face 51 opposée à la face 65 du corps et reposant contre la jante J. L'utilisation de tels éléments souples autocollants 52 n'exige aucune adapta- tion particulière de la jante. De même, elle garantit qu'aucune destruction n'est apportée à la jante J, en cas d'arrachement du sous-ensemble 50. On notera que ces éléments auto-collants ne subissent aucun effort d'arrachement dans les condi- tions normales d'utilisation, dans la mesure o le sous- ensemble 50 est placé sur la surface interne du moyeu de jante et de ce fait la force centrifuge tend à plaquer le sous-ensemble 50 contre la jante. Comme illustré sur la figure 4, l'orienta- tion du corps 60 servant de support aux bobines 70, 71, par rapport à la liaison souple 80,pourra faire l'objet de différents modes de réalisation. On a ainsi représenté en traits continus sur la figure 4 un mode de réalisation selon lequel le corps 60 s'étend transversalement à la liaison souple , à la façon d'un "Tu. Onr a également représenté schématiquement en traits interrompus, sur la figure 4, un autre mode de réalisation selon lequel le corps 60 s'étend dans l'ali- gnement de la liaison souple 80. On a également esquissé sur la figure 4, en traits mixtes interrompus, une autre orientation relative (de l'ordre de 45 ) entre le corps 60 et la liaison souple 80. On a illustré sur les figures 8 et 9 deux modes d'implantation de dispositifs conformes à la présente invention sur des jantes de profils différents. On notera que le dispositif conforme à la présente invention permet de positionner le sous-ensemble 10 contenant le canon 20, en creux de jante et de libérer les zones d'appui des talons de pneumatique. La géométrie de l'enrobage 78 et la longueur de la liaison souple 80 pourront bien entendu être adaptées à chaque cas particulier. Les principales étapes du processus de fabrication des dispositifs d'alarme conforme à la présente invention sont les suivantes: - moulage simultané du berceau 27 dans le canon 20 et d'une seule pièce de l'enveloppe 40 sur le canon 20, de la gaine 86 sur les conducteurs 82, 84, et du corps support 60, - mise en place des supports de bobine 72, 73 sur le corps 60, - soudure des conducteurs 82, 84 sur les bobines (et le cas échéant soudure des condensateurs associés), - surmoulage de l'enrobage 78, - mise en place du pressostat 30 à l'intérieur du canon , et soudure des conducteurs 82, 84, - mise en place de l'opercule 28 et - sertissage de la jupe 17 du canon 20 sur l'opercule 28. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. Ainsi, par exemple, le pressostat 30 pour- ra être associé à un interrupteur thermosensible connecté en série de son interrupteur interne commandé par la pression du pneumatique comme enseigné par la demande de brevet FR 87 03472 déposée le 13 Mars 1987. Grâce à cette dis- position, le dispositif génère une alarme dès lors que la pression interne du pneumatique tombe en-dessous d'une pression seuil prédéterminée ou que la température du pneumatique devient supérieure à une température seuil. Dans l'un ou l'autre cas, l'interrupteur associé s'ouvre et une information correspondante est transmise par le sous-ensemble 50. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alarme pour pneumatique de véhicule comportant de façon connue en soi un pressos- tat (30) sensible à la pression interne d'un pneumati- que, et des moyens (70, 71) de uouplage sans fil permet- tant de transmettre une information liée à l'état du pressostat (30) entre la roue du véhicule entraînée en rotation et le châssis du véhicule, caractérisé par le fait que le pressostat (30) et les moyens (70, 71) de couplage sans fil sont intégrés à deux sous-ensembles distincts (10; 50) et que ces deux sous-ensembles (10; ) sont reliés par une liaison souple électriquement conductrice (80). 2. Dispositif d'alarme selon la revendication 1, caracté- sé par le fait qu'il comprend un premier sous-ensemble (10) com- posé d'un pressostat (30) sensible à la pression interne d'un pneumatique et comportant des moyens interrupteurs électriques, un canon (20) destiné à recevoir le pressos- tat (30) et adapté pour être fixé sur la jante (J), un second sousensemble (50) qui comporte un circuit à bobine (70, 71), et une liaison souple (80) qui comprend deux conducteurs électriques (82, 84) reliant les moyens interrupteurs du pressostat (30) au circuit à bobine (70, 71), les conducteurs électriques (82, 84) de la liai- son souple (80) étant entourés d'une gaine (86) étanche et souple solidaire d'une part d'un corps (60) servant de support au circuit à bobine (70, 71), d'autre part, d'une enveloppe (40) enrobant partiellement le canon (20), la gaine (86), le corps (60) support de circuit à bobine et l'enveloppe (40) étant réalisés d'une pièce par moulage. 3. Dispositif d'alarme selon la revendica- tion 2, caractérisé par le fait que l'enveloppe (40) enro- bant partiellement le canon (20) définit, sur la péri- phérie de celui-ci, un joint annulaire (41) destiné à reposer contre la jante (J). 4. Dispositif d'alarme selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par ic fait qu'un berceau (27) adapté pour recevoir le pressostat (30) est en outre formé, par moulage, à l'intérieur du canon (20). 5. Dispositif d'alarme selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la liaison souple (80) est pourvue d'une amorce de rupture (90). 6. Dispositif d'alarme selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le second sous-ensemble (50) comprend un circuit à bobine (70, 71) revêtu d'un enrobage (78). 7. Dispositif d'alarme selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la liai- son souple (80) est pourvue d'une surépaisseur d'étanchéité (89). 8. Dispositif d'alarme selon les revendica- tions 6 et 7 prises en combinaison, caractérisé par le fait que la surépaisseur d'étanchéité (89) est écrasée lors de la formation de l'enrobage (78) et que la surépais- seur d'étanchéité (89) est ultérieurement relâchée pour se plaquer contre l'enrobage (78). 9. Dispositif d'alarme selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le pressostat (30) est placé dans un canon (20) pourvu ulté- 261329 1 rieurement d'un opercule perforé (28) maintenu par sertissage. 10. Dispositif d'alarme selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les moyens (70, 71) de couplage sans fil compren- nent au moins une bobine électrique (70, 71) enroulée sur un support (72, 73) pourvu d'un embout évasé (76, 77) destiné à être engagé dans un orifice associé (61, 62) ménagé dans un corps (60) support. 11. Dispositif d'alarme selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que le pressostat (30) est placé dans un canon (20) pourvu en périphérie d'un filetage permettant de fixer le canon (20) sur une jante à l'aide d'un écrou (25). 12. Dispositif d'alarme selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que le sous-ensemble (50) contenant les moyens (70, 71) de cou- plage sans fil est pourvu d'éléments autocollants (52). 13. Dispositif d'alarme selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que la liaison souple (80) est formée de conducteurs électriques (82, 84) enveloppés d'une gaine souple et étanche (86) réalisée en élastomère. 14. Procédé de fabrication du dispositif d'alarme conforme à l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à: - mouler simultanément, et d'une seule pièce, en matériau élastomère, une enveloppe (40) sur un canon fileté (20) adapté pour recevoir le pressostat (30), un corps (60) apte à servir de support à un circuit à bobine (70, 71), et, sur des conducteurs électriques (82, 84), une gaine étanche (86) reliant le corps support (60) à l'envelop- pe (40), - mettre en place au moins un support (72, 73) de circuit à bobine sur le corps support (60), - souder une première extrémité des conducteurs (82, 84) sur le circuit à bobine (70, 71), - surmouler un enrobage étanche (78) en matériau thermo- plastique, sur le circuit à bobine (70, 71) et son corps support (60), et - mettre en place le pressostat (30) à l'intérieur du canon (20) et souder la seconde extrémité des conduc- teurs (82, 84) sur les fils de sortie du pressostat (30).