Brevet FR2835304A1 — publié le 20030801

Le secteur technique de la présente invention est celui des vannes de gonflage des pneumatiques de véhicule et des systèmes de gonflage et de dégonflage intégrant une telle vanne. De nombreux documents décrivent des vannes de gonflage et de dégonflage de pneumatiques. On citera à titre d'exemple les brevets EP-296017, EP-0246953 et le brevet FR-2731655. Ce dernier brevet décrit plus particulièrement un système de contrôle à distance du gonflage et du dégonflage d'un pneumatique adapté à des véhicules légers dont les pneumatiques ont une pression de l'ordre de 2 bar. Toutefois, il n'est pas prévu de dégonflage lent du pneumatique, ce qui peut s'avérer nécessaire dans certaines configurations de circulation du véhicule. Le but de la présente invention est de fournir une vanne permettant d'assurer un dégonflage lent du pneumatique. L'invention a donc pour objet une vanne de roue pour pneumatique de véhicule du type comportant un clapet antiretour, deux demi-corps délimitant entre eux une cavité et assemblés avec interposition d'une membrane assurant entre lesdits demi-corps une fonction de joint d'étanchéité, le clapet anti-retour étant constitué par un élément tubulaire solidaire de la membrane à l'intérieur duquel l'élément de fermeture est mobile entre un siège et une base, l'élément de fermeture étant appliqué contre le siège par la pression régnant dans le pneumatique, caractérisé en ce que l'élément de fermeture est soumis à l'action d'un champ magnétique assurant son maintien au niveau de la base pour maintenir ledit clapet ouvert et assurer un dégonflage lent du pneumatique. Selon une caractéristique de l'invention, l'élément de fermeture est une bille en acier coopérant avec le siège délimité par une bague insérée dans l'élément tubulaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le champ magnétique est produit à l'aide d'un élément aimanté disposé au voisinage de la membrane. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément aimanté se présente sous la forme d'une bague disposée dans une échancrure de la bague. Selon une autre caractéristique de l'invention, une grille est disposée entre la bague et l'embase de l'élément tubulaire pour limiter le déplacement de la bille. L'invention concerne également une installation de commande à distance du dégonflage lent d'une roue de pneumatique incluant une vanne, caractérisée en ce qu'elle comprend une première électrovanne disposée sur le circuit d'alimentation de ladite vanne et trois électrovannes disposées en aval de la première. Avantageusement, la première électrovanne est à trois voies. Avantageusement, on applique une pression d'air comprimé sur la bille à l'aide de l'électrovanne pour assurer son éloignement du siège et mettre ainsi en communication le pneumatique en communication avec le milieu extérieur à travers l'électrovanne. Un tout premier avantage de la vanne selon l'invention réside dans le fait que la vanne est retenue au niveau de l'aimant tant que le débit d'air évacué est faible. Un autre avantage réside dans la simplicité de réalisation du système de dégonflage lent. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : - la figure 1 est une coupe diamétrale de la vanne selon l'invention, - les figures 2 et 3 représente deux autres positions de fonctionnement de la vanne, et - la figure 4 représente un exemple de réalisation de l'installation de commande à distance. Sur la figure 1, on a représenté une vanne 1 en coupe constituée d'un corps 2 composé de deux demi-corps 3 et 4, réalisés en une matière appropriée, assemblés de manière démontable ou non, face contre face, et usinés pour délimiter ensemble une cavité 5. Les demi-corps 3 et 4 pincent entre eux et par leurs bords périphériques une membrane 6 déformable élastiquement qui divise la cavité 5 en deux chambres 7a et 7b. Le demi-corps 3 possède un raccord 8 s'ouvrant dans la chambre 7a et destiné à être mis en relation avec la ligne 9 du circuit d'asservissement décrit plus complètement en relation avec la figure 4. Le demi-corps 4 présente avantageusement dans sa partie centrale un alésage 10 s'ouvrant dans la chambre 7b et destiné à être raccordé par tout moyen adéquat à un conduit d'alimentation de la roue du véhicule. La membrane 6 est associée à un clapet asservi 11 constitué d'un élément tubulaire 12 relié à une embase 13 dont la couronne périphérique est intégrée dans la membrane 6 qui délimite un bourrelet 14 ou joint annulaire destiné à entourer l'orifice de l'alésage 10 afin d'isoler ce dernier de la chambre 7b. Sur la figure, on voit que le bourrelet 14 est formé directement par la membrane 6. L'élément tubulaire 12 est soumis à l'action d'un ressort hélicoïdal 15 prenant appui sur l'embase 13 et la paroi interne du demi-corps 3. L'élément tubulaire 12 intègre d'autre part une gaine 16 délimitant un siège 17 sur lequel une bille 18 vient en appui afin fermer la chambre 19 délimitée par la gaine 16 en communication avec l'alésage 10. Le déplacement de la bille 18 est limité par une grille 20 pincée entre l'embase 13 et la gaine 16. Le rôle du ressort 15 est de repousser constamment la membrane 6 vers le demi-corps 4 et maintenir le bourrelet 14 contre ce demi-corps et isoler ainsi l'alésage 10 de la chambre 7b qui communique avec le milieu ambiant par des lumières d'échappement 21. La gaine 16 est munie au niveau de l'embase 13 d'une échancrure dans laquelle est inséré un élément aimanté 22. La bille 18 constituant un élément de fermeture de la chambre 19 est soumis à l'action d'un champ magnétique lorsqu'elle est au niveau de la grille 20 assurant son maintien au niveau de l'embase 13 pour maintenir ledit clape clapet ouvert et assurer un dégonflage lent du pneumatique comme il sera expliqué ci-après. La force de l'aimant 22 est calculée de façon à vaincre au moins le poids de la bille 18 et la résultante des forces aérodynamiques exercées par le débit d'air traversant la chambre 19. Dans la configuration représentée sur la figure 1 la vanne 1 n'est pas sollicitée par le système de gonflage et de. dégonflage. On suppose le pneumatique déjà gonflé et la pression maintient le clapet 11 fermé en appliquant la bille 18 constamment contre le siège 17 pour isoler la chambre 7a. D'autre part, le ressort 15 maintient le bourrelet 14 constamment en appui contre le demi-corps 4 et ferme ainsi la chambre 7b. Le dégonflage du pneumatique en communication avec l'alésage 10 est assuré de deux manières différente. Sur la figure 2, on a représenté la position de la vanne 1 de dégonflage rapide telle que décrite dans le brevet français cité antérieurement. A cette fin, de façon connue, on met en dépression la chambre 7a pour venir agir de façon antagoniste au ressort 15 et ramener la membrane 6 dans la position représentée. Le bourrelet 14 n'est donc plus en appui contre le demi-corps 4 et la communication est établie entre l'alésage 10 et les lumières d'échappement 21 pour évacuer rapidement vers l'extérieur le fluide sous pression du pneumatique. Sur la figure 3, on a représenté la position de la vanne 1 de dégonflage lent du pneumatique. Cette possibilité est importante pour le conducteur du véhicule car le dégonflage rapide peut mettre en danger la conduite de ce véhicule. On considère la position de départ représentée sur la figure 1 et on commande une brève entrée d'air comprimé par le raccord 8. Ceci a pour effet de repousser la bille 18 contre la grille 20 qui est alors retenue grâce au champ magnétique engendré par l'aimant 22. Le pneumatique est alors mis en communication par le raccord 8 à travers la chambre 19 avec le conduit 9. Ainsi, on évacue du pneumatique un débit d'air calibré sans provoquer un déplacement de la bille 18 retenu par l'aimant 22. La vanne 1 ainsi réalisée peut être intégrée dans une installation de commande à distance du ou des pneumatiques d'un véhicule comme représenté sur la figure 4. Sur cette figure, on a représenté une installation 30 constituée d'un ensemble 31 au niveau de chaque roue 33 du véhicule non représenté et un ensemble 32 au niveau de la cabine du conducteur, du châssis du véhicule ou en tout autre endroit approprié. Chaque roue 33 est fixée de manière appropriée à un moyeu 34 par l'intermédiaire d'une jante 35. Le moyeu 34 est relié de manière classique à un axe de roulement 36 du véhicule. La vanne 1 est fixée à la roue 37 de manière appropriée à l'aide d'un joint tournant 41 et est reliée à une valve 38 du pneumatique 33 grâce à une canalisation 39. Comme représenté sur la figure, la vanne 1 est montée proche de l'axe xx'de l'axe 36 de la roue. Cet axe 36 est percé d'une canalisation 40 pour mettre en communication l'ensemble 32 et la vanne 1 à l'aide d'un conduit 42. L'ensemble 32 est constitué de quatre électrovannes 43, 44, 45 et 46. L'électrovanne 43 est une électrovanne trois voies qui est positionnée en amont des trois autres électrovannes. Elle assure l'ouverture et la fermeture de la canalisation 42 vers la vanne 1. Elle assure également une fonction remise à l'air libre à l'aide de la troisième voie indiquée. Ainsi, il suffit de dupliquer seulement la vanne 4 autant de fois que le véhicule possède de roues. L'électrovanne 44 est en relation avec une source d'air comprimé 47 permettant d'alimenter la roue 33 en air comprimé. L'électrovanne 45 est en relation avec une source 48 de mise en dépression pour commander la vanne 1 en dépression. L'électrovanne 46 est en relation avec un mécanisme 49 d'étranglement de la canalisation commandé par une bobine 50 pour commander un débit d'air variable en fonction du nombre de vannes 43 pilotées vers les roues 33. Le fonctionnement général de ce système est identique à celui du système décrit dans le brevet français cité précédemment en ce qui concerne le gonflage et le dégonflage des roues. Toutefois, la fonction de dégonflage lent est assurée de la manière suivante. On envoie une pulsation d'air comprimé à l'aide de l'électrovanne 44, en l'ouvrant et en la refermant rapidement, vers la vanne 1 qui décolle la bille 18 de son siège. La bille vient alors occuper la position représentée sur la figure 3 c'est-àdire au voisinage de la grille 20. Le pneu de la roue 33 est mis alors en communication avec la chambre 19, puis le raccord 8, puis la canalisation 40, puis la canalisation 42 et l'électrovanne 46, l'électrovanne 43 étant ouverte et les électrovannes 44 et 45 étant fermées. Lorsque le dégonflage atteint le niveau désiré, on ferme l'électrovanne 43 et la bille reprend sa position initiale représentée sur la figure 1. Le dégonflage rapide est assuré en commandant l'ouverture de l'électrovanne 45 qui par la dépression appliquée dans la chambre 7a comprime le ressort 15 et met en communication le pneumatique avec la chambre 7b et les lumières d'échappement 21 avec le milieu extérieur. L'installation selon l'invention permet également un contrôle aisé de la pression de gonflage à l'aide d'un manomètre 51 connecté sur la canalisation 52 reliant les électrovannes 43 et 46. On décolle la bille 18 comme expliqué précédemment et on laisse l'électrovanne 43 ouverte et l'électrovanne 46 fermée et après stabilisation de la pression on lit la mesure. Après lecture, on ouvre la l'électrovanne 43 pour fermer la vanne 1 en provoquant le déplacement de la bille et son application contre le siège. REVENDICATIONS 1. Vanne (1) de roue pour pneumatique de véhicule du type comportant un clapet anti-retour (11), deux demi-corps (3,4) délimitant entre eux une cavité (5) et assemblés avec interposition d'une membrane (6) assurant entre lesdits demi-corps une fonction de joint d'étanchéité, le clapet anti-retour étant constitué par un élément tubulaire (12) solidaire de la membrane à l'intérieur duquel l'élément de fermeture (18) est mobile entre un siège (17) et une base (20), l'élément de fermeture étant appliqué contre le siège par la pression régnant dans le pneumatique, caractérisé en ce que l'élément de fermeture (18) est soumis à l'action d'un champ magnétique assurant son maintien au niveau de la base (20) pour maintenir ledit clapet ouvert et assurer un dégonflage lent du pneumatique. 2. Vanne (1) de roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de fermeture est une bille (18) en acier coopérant avec le siège (17) délimité par une bague (16) insérée dans l'élément tubulaire (12). 3. Vanne (1) de roue selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le champ magnétique est produit à l'aide d'un élément aimanté (22) disposé au voisinage de la membrane (6). 4. Vanne (1) de roue selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément aimanté (22) se présente sous la forme d'une bague disposée dans une échancrure de la bague (16). 5. Vanne (1) de roue selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une grille (20) est disposée entre la bague (16) et l'embase (13) de l'élément tubulaire (12) pour limiter le déplacement de la bille. 6. Installation de commande à distance (30) du dégonflage lent d'une roue de pneumatique incluant une vanne (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une première électrovanne (43) disposée sur le circuit d'alimentation de ladite vanne et trois électrovannes (44, 45,46) disposées en aval de la première. 7. Installation de commande à distance selon l'une la revendication 6, caractérisée en ce que la première électrovanne (43) est à trois voies. 8. Installation de commande à distance selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'on applique une pression d'air comprimé sur la bille (18) à l'aide de l'électrovanne (45) pour assurer son éloignement du siège (17) et mettre ainsi en communication le pneumatique en communication avec le milieu extérieur à travers l'électrovanne (46).