Brevet FR2894518A1 — publié le 20070615

La présente invention est relative aux systèmes de surveillance de la pression des pneumatiques d'un véhicule et plus particulièrement aux capteurs de roue pour de tels dispositifs et à leurs moyens de fixation à la jante de la roue. Les dispositifs de surveillance de la pression des pneumatiques d'un véhicule 5 utilisent généralement des capteurs de roue, lesdits capteurs de roue devant être fixés à l'intérieur des pneumatiques pour effectuer les mesures de pression et transmettre les valeurs mesurées à des moyens déportés de traitement des mesures. Les capteurs de roue, qui doivent résister aux accélérations importantes dues à la rotation de la roue, sont solidement fixés sur la jante de la roue et divers moyens existent, 10 par exemple des sangles faisant le tour de la jante ou un accrochage à la valve, qui assurent la fixation et permettre le démontage du capteur, pour son remplacement ou pour le remplacement d'une pile d'alimentation par exemple. La demande de brevet FR 2855786 propose de fixer le capteur de pression au moyen d'une forme appropriée du boîtier du capteur venant s'engager dans des moyens 15 élastiques d'un support lui-même fixé, collé par exemple, sur la jante. Un tel dispositif reste relativement coûteux à réaliser et à mettre en oeuvre. Les formes et éléments nécessaires pour assurer l'engagement et le maintien du boîtier du capteur dans le support sont relativement complexes et le support constitue en lui-même une pièce supplémentaire indépendante. En outre un mauvais positionnement du boîtier 20 sur son support peut conduire celui-ci à se détacher lorsque la roue tourne. De plus un tel dispositif reporte au niveau du support le problème de la fixation à la jante et la présence d'un support crée une surépaisseur alors que pour ne pas être endommagés lors du montage et du démontage du pneu sur la jante il est essentiel que ces capteurs soient d'une épaisseur la plus réduite possible. 25 Sur le plan industriel il n'est par ailleurs pas souhaitable de multiplier le nombre de pièces, telles que les supports, les sangles ou les brides de fixation, en raison des coûts supplémentaires liés au montage et à la gestion de ces pièces. Afin de résoudre ces difficultés, un capteur pour système de surveillance de pression de pneumatique destiné à être fixé sur une jante de roue comporte un boîtier 30 incorporant des moyens de fixation ayant au moins un élément de serrage libre de tourner autour d'un axe et retenu dans une cage solidaire du boîtier pour rendre le capteur apte à être fixé sans élément additionnel. L'élément de serrage comporte à une première extrémité des moyens pour être entraîné en rotation afin de pouvoir appliquer un couple de serrage au moyen d'un outil 35 approprié et à sa seconde extrémité, opposée à la première extrémité suivant l'axe de rotation, une forme apte à être vissée, mâle ou femelle en accord avec l'élément d'accrochage prévu sur la jante. Afin de maintenir et de guider l'élément de serrage lors de la fixation du capteur, l'élément de serrage comporte au moins une zone conformée pour assurer une fonction d'arbre tournant dans au moins une ouverture de la cage délimitée par une surface de révolution pour former un palier. Dans une forme particulière de réalisation du capteur, l'élément de serrage comporte une première zone d'extrémité formant palier, une seconde zone d'extrémité formant palier, dont les axes sont confondus avec l'axe de rotation de l'élément de serrage, et une zone intermédiaire, entre les première et seconde zones d'extrémités. La section de la zone intermédiaire est supérieure aux sections des première et seconde zones d'extrémités ce qui assure le maintien de l'élément de serrage dans la cage. De préférence les zones d'extrémités et la zone intermédiaire sont chacune de forme cylindrique de section circulaire pour faciliter le guidage et la rotation de l'élément de serrage et l'élément de serrage comporte une surface d'appui qui vient en contact avec une surface intérieure d'une paroi de la cage lorsque l'élément de serrage coopère avec un moyen d'accrochage de la jante. Avantageusement la longueur de la seconde extrémité de l'élément de serrage, longueur comprise entre sa surface d'extrémité et la surface d'appui, est inférieure à l'épaisseur de la paroi avec laquelle ladite surface d'appui vient en contact et de préférence d'une valeur telle que l'élément de serrage vienne en contact avec la jante pour une valeur acceptable d'écrasement de la paroi de la cage, lorsque celle-ci est soumise à la force de serrage par l'élément de serrage, pour ne pas risquer d'endommager le boîtier du capteur en cas de serrage à un couple trop élevé. Pour réaliser le boîtier du capteur et encager sans difficulté l'élément de serrage, la cage est avantageusement réalisée en au moins deux parties : - une empreinte solidaire du boîtier, et - un élément de fermeture apte à être fixé sur l'empreinte, ladite empreinte et ledit élément de fermeture étant conformés pour reconstituer la cage 30 lorsque l'élément de fermeture est fixé sur l'empreinte. L'empreinte peut être réalisée avec son ouverture sur une face extérieure du boîtier ou sur une face intérieure du volume du boîtier. Pour réduire autant que possible la hauteur totale du capteur, au moins une ouverture est agencée dans la paroi périphérique de la cage de telle sorte que l'élément 35 de serrage affleure ou déborde localement de la surface extérieure de la cage. De préférence afin d'améliorer la stabilité du capteur sur la jante, la cage comporte une surface de sa paroi destinée à être en contact avec la jante dans le plan d'une des faces du boîtier. Pour diminuer les risques d'endommagement du capteur lors du montage du pneu sur la jante au moins une rampe relie avantageusement la cage à une face du boîtier. De préférence les masses des composants sont répartis dans le boîtier pour que les déformations du boîtier liées aux forces d'inertie dues à la rotation de la jante correspondent à un mouvement entraînant l'élément de serrage en rotation dans le sens d'une augmentation de la force de serrage. Les exemples de réalisation sont décrits en références aux figures qui représentent : Figure 1 : vue d'ensemble d'un capteur suivant l'invention. Figure 2 : section du capteur de la figure 1 suivant un plan passant par l'axe de l'élément de serrage. Figure 2a: vue de détail de l'élément de serrage représenté à la figure 2. Figure 3 : vue d'ensemble éclatée d'un capteur suivant l'invention avec une cage ajourée. Figure 4 : section du capteur de la figure 3 assemblé suivant un plan passant par l'axe de l'élément de serrage. Figure 5 : vue d'ensemble éclatée d'un capteur suivant l'invention dont la cage est fermée par un élément positionné suivant l'axe de rotation de l'élément de serrage. Figure 6 : section du capteur de la figure 5 assemblé suivant un plan passant par l'axe de l'élément de serrage. Figure 7 : section d'un capteur dont l'élément de serrage tourne dans une cage 25 formant palier. Selon l'invention un capteur de pression 1 destiné à être fixé sur une jante de roue (non représentée) à l'intérieur d'un pneumatique comporte un boîtier 2, ledit boîtier 2 déterminant un volume 21 (figure 2) pour contenir les différents composants (non représentés) du capteur, auquel sont intégrés des moyens de fixation 3, 4. 30 Les moyens de fixation comporte au moins un élément de serrage 3, écrou ou vis, apte à tourner autour d'un axe 24 dans une cage 4 liée à la structure du boîtier 2, ladite cage 4 étant apte à interdire ou à limiter les mouvements de translation de l'élément de serrage 3 dans la cage 4 suivant l'axe 24 de sorte que ledit élément de serrage soit imperdable. 35 L'élément de serrage 3 (figure 2a) comporte une première zone d'extrémité 31, dite extrémité libre, une zone intermédiaire 32 et une seconde zone d'extrémité 33, dite extrémité vissante. L'extrémité libre 31 a la forme d'un arbre, au moins sur une partie de sa longueur, dont l'axe est confondu avec l'axe de l'élément de serrage, apte à tourner dans un premier logement défini par une surface d'appui 41 formant un palier dans une paroi 47 de la cage 4. De même l'extrémité vissante 33 forme un arbre, de longueur Lev, dont l'axe est confondu avec l'axe de l'élément de serrage 3, apte à tourner dans un logement défini par une surface d'appui 43 formant un palier dans une paroi 48 de la cage 4. La zone intermédiaire 32 est de section supérieure aux sections des extrémités libre et vissante 31, 33 et comporte du coté de l'extrémité vissante 33 une surface d'appui 10 36 sensiblement perpendiculaire à l'axe 24 de l'élément de serrage. Dans une forme préférée de réalisation la première zone d'extrémité 31, la zone intermédiaire 32 et la seconde zone d'extrémité 33 sont de formes cylindriques et de section circulaire respectivement de diamètre L, I et V (figure 2a). Les diamètres L et V des première et seconde zones d'extrémités 31, 33 peuvent 15 être identiques mais de préférence ils sont différents pour éviter une inversion du sens de l'élément de serrage 3 lors de son montage dans la cage 4. Afin d'entraîner l'élément de serrage 3 en rotation l'extrémité libre 31 présente une empreinte 34 pour un outil de serrage. Tous les types d'empreinte peuvent être envisagés. Pour des raisons de compacité du dispositif on préfère une empreinte 34 en creux telle qu'une empreinte de 20 tournevis de forme torx ou une empreinte six pans creux. L'extrémité vissante 33 est apte à coopérer avec des moyens d'accrochage sur la jante. Dans une forme préférée les moyens d'accrochage sur la jante comporte un goujon, qui peut être soudé à la jante, et l'extrémité vissante 33 comporte un trou taraudé 25 35, dans l'axe de l'élément de serrage, qui coopère avec le goujon. Dans une autre forme (non représentée) les moyens d'accrochage de la jante comporte un trou taraudé et l'extrémité vissante comporte une tige filetée. La cage 4 solidaire du boîtier 2 comporte un logement 42 apte à contenir la zone intermédiaire 32 de l'élément de serrage 3, sans gêner la rotation dudit élément de 30 serrage autour de son axe 24, entre les deux parois 47, 48, dans lesquels sont aménagées les ouvertures coaxiales formant palier et définies par les surfaces d'appui 41 et 43. La cage 4 est agencée sur le boîtier 2 du capteur afin que l'une des parois 48, dite paroi de contact, détermine sur sa face extérieure à la cage 4 une surface 22 qui vient en 35 appui sur la jante lorsque le boîtier 2 est fixé sur la jante. Ladite paroi de contact 48 a une épaisseur Epc suffisante pour reprendre les efforts auxquels est soumis le capteur 1. De préférence ladite surface d'appui 22 est dans le plan d'une des parois du boîtier 2 afin de garantir une bonne stabilité du capteur sur la jante. L'ouverture dans la paroi de contact et celle dans la paroi opposée de la cage ont des sections de révolution. Ces ouvertures sont de préférence cylindriques, de diamètres respectivement Dl et D2. Lorsque l'élément de serrage est placé dans la cage, l'ouverture de diamètre D1 délimité par la surface 43 constitue un palier dans lequel tourne l'arbre associé à l'extrémité libre 31 et l'ouverture de diamètre D2 délimité par la surface 41 constitue un palier dans lequel tourne l'arbre associé à l'extrémité vissante 33. En outre la longueur Lev de l'arbre associé à l'extrémité vissante 33 et l'épaisseur Epc de la paroi de contact 48 dont l'ouverture forme le palier pour l'arbre 33 sont déterminés pour garantir le serrage de la surface d'appui 22, et donc du boîtier 2, contre la surface de la jante. Ce résultat est obtenu en choisissant Lev inférieure à Epc. De préférence les valeurs Epc et Lev seront définies pour que Epc-Lev=e corresponde à une valeur d'écrasement acceptable de la paroi de contact 48, c'est à dire un écrasement sous la pression de l'élément de serrage pour lequel la paroi ne perd pas ses qualités de résistance mécanique, lorsque celle-ci est réalisée dans un matériau pouvant se déformer, par exemple un matériau plastique. Dans ce cas l'élément de serrage 3 est avantageusement serré, pour fixer le boîtier, jusqu'au contact de la face libre de l'extrémité vissante 33 avec la jante. Dans le capteur suivant l'invention, l'élément de serrage 3 est intégré au boîtier 2. Afin de pouvoir placer ledit élément de serrage 3 dans la chambre 42, la chambre est de préférence réalisée en deux parties. Dans un premier mode de réalisation présenté sur les figures 1 à 4 une première partie de la cage 4 est réalisée sous la forme d'une empreinte 421 (figure 4) dans le boîtier 2, ladite empreinte correspondant sensiblement à une moitié de la forme de la cage 4, y compris des surfaces d'appui 41a, 43a constituant des demi-paliers. Un capot 422 comportant la forme complémentaire de la cage est apte à être fixé sur l'empreinte 421 pour reconstituer la cage 4. Ce capot 422 comporte les surfaces d'appui 41b et 43b constituant les demi-paliers complémentaires des surfaces 41a et 43a. Pour réaliser le boîtier 2 l'élément de serrage 3, est placé dans l'empreinte du boîtier 2 et le capot 422 est fixé pour emprisonner l'élément de serrage 3 en reconstituant les paliers formés par les surfaces d'appui 41 et 43 obtenues par le rapprochement des surfaces d'appui de l'empreinte, respectivement 41a et 43a, avec les surface d'appui du capot, respectivement 41b et 43b. Ledit capot 422, qui ne nécessite pas d'être démontable, peut être par exemple collé, soudé ou maintenu par des éléments élastiques de clipsage (non représentés). L'empreinte 421 peut être réalisée sur la face supérieure du boîtier 2 comme présenté sur les figures 1 à 4, c'est-à-dire la face du côté de laquelle l'empreinte 34 de l'extrémité libre de l'élément de vissage 3 est accessible, ou de façon similaire (non représentée) sur la face inférieure du boîtier à l'opposé de la face supérieure, le capot 422 étant dans ce cas fixé par l'intérieur du boîtier. Lorsque la cage 4 comporte une paroi périphérique autour du logement 42, avantageusement la cage 4 est ajourée, comme illustré sur les figures 3 et 4, c'est-à-dire que ladite paroi périphérique comprend au moins une ouverture 423, 424 de telle sorte que la zone intermédiaire 32 de l'élément de serrage affleure localement ou déborde de la surface extérieure de la cage 4. De cette façon l'épaisseur totale de la cage peut être réduite et limitée par exemple au diamètre de la zone intermédiaire 32, ce qui permet de réduire la hauteur totale du capteur 1 sans modifier le volume 21 utile du boîtier 2. Dans un autre mode de réalisation, présenté sur les figures 5 et 6, l'élément de 15 serrage 3 est introduit dans le logement 42 de la cage 4 suivant l'axe 24 de la cage par le côté opposé à la paroi de contact 48. Ledit élément de serrage 3 est tenu dans la cage 4 par une pièce de maintien 471 (figure 6) comportant la surface d'appui 41 assurant la fonction de palier pour l'extrémité libre 31 et comportant la paroi 47 de la cage opposée à la paroi de contact 48. Ladite 20 pièce de maintien 471 ne supporte que peu d'effort et peut être maintenue par exemple par des éléments élastiques de clipsage sur l'ouverture de la cage 4 par laquelle est introduit l'élément de serrage 3 ou par tout autre moyen tel que collage ou soudage (moyens non représentés). Dans une autre forme de réalisation illustrée sur la figure 7, la zone intermédiaire 25 32 de l'élément de serrage est confondue avec la zone d'extrémité libre 31 qui assure la fonction d'arbre tournant. Le logement 42 de la cage sert alors de palier à ladite zone d'extrémité. Des éléments élastiques 412 sur l'ouverture 411 de la cage 4 par laquelle est introduit l'élément de serrage 3 assurent le maintien par clipsage de l'élément de serrage 30 qui est avantageusement inséré en force dans le logement 42 suivant l'axe 24 de la cage par le côté opposé à la face d'appui 22. Quelque soit la forme de réalisation, la surface intérieure 46 du logement 42 sur la paroi de contact 48 et la surface 36 de la zone intermédiaire 32 de l'élément de serrage 3 qui vient en contact avec ladite surface intérieure, sont conformées pour assurer le 35 serrage de la paroi de contact 48 sur la jante. De préférence lesdites surfaces sont des surfaces planes normales à l'axe de l'élément de vissage 3 ou des surfaces sphériques si un rotulage est souhaité lors du serrage. De préférence, le boîtier 2 comporte au moins une rampe 25, 26 dans le prolongement de la cage 4 comme illustré sur les exemples de réalisation des figures 1 à 4. Cette ou ces rampes améliorent la résistance mécanique et la rigidité de la liaison entre les moyens de fixations du boîtier 2 et le corps dudit boîtier. En outre cette ou ces rampes sont avantageusement profilées pour favoriser le glissement du pneu lors de son montage sur la jante afin de limiter le risque d'endommager le capteur lors de cette opération. De préférence les composants du capteur 1 sont répartis dans le boîtier 2 pour que les éléments les plus lourds (le plus souvent la pile assurant l'alimentation des composants électriques) soient, par rapport à l'axe 24 des moyens de fixation, du côté du boîtier 2 qui entraîne les moyens de fixation dans le sens du serrage de l'élément de serrage 3 lorsqu'il a tendance à se soulever sous l'action des forces d'inertie liées à la rotation de la roue. REVENDICATIONS 1 û Capteur pour système de surveillance de pression de pneumatique destiné à être fixé sur une jante de roue comportant un boîtier (2) caractérisé en ce que ledit capteur comporte des moyens de fixation ayant au moins un élément de serrage (3) libre de tourner autour d'un axe (24) et retenu dans une cage (4) solidaire du boîtier (2). 2 û Capteur suivant la revendication 1 dont l'élément de serrage (3) comporte à une première extrémité des moyens (34) pour être entraîné en rotation et à une seconde extrémité, opposée à la première extrémité suivant l'axe de rotation (24), une forme (35), mâle ou femelle, apte à être vissée. 3 û Capteur suivant la revendication 2 dont l'élément de serrage (3) comporte au moins une zone (31, 33) conformée pour assurer une fonction d'arbre tournant dans au moins une ouverture de la cage (4), ladite au moins une ouverture étant délimitée par une surface de révolution (41, 43) formant un palier. 4 û Capteur suivant la revendication 3 dont l'élément de serrage (3) comporte une première zone d'extrémité (31) formant palier et une seconde zone d'extrémité (33) formant palier, les axes desdites première et seconde zones d'extrémités étant confondus avec l'axe de rotation (24) de l'élément de serrage (3), et comporte une zone intermédiaire, située entre les première et seconde zones d'extrémités, de section supérieure aux sections desdites première et seconde zones d'extrémités. 5 û Capteur suivant la revendication 4 dont les zones d'extrémités (31) (33) et la zone 20 intermédiaire (32) sont chacune de forme cylindrique de section circulaire. 6 û Capteur suivant l'une des revendications 1 à 5 dont la cage (4) est réalisée en au moins deux parties : - une empreinte (421) solidaire du boîtier (2), et - un élément de fermeture (422) apte à être fixé sur l'empreinte (421), 25 ladite empreinte et ledit élément de fermeture étant conformés pour reconstituer la cage (4) lorsque l'élément de fermeture est fixé sur l'empreinte. 7 û Capteur suivant la revendication 6 dans lequel l'empreinte (421) est ouverte sur une face extérieure du boîtier (2). 8 û Capteur suivant l'une des revendications 1 à 7 dont la cage (4) comporte une paroi 30 périphérique dans laquelle est agencée au moins une ouverture (423) (424) de telle sorte que l'élément de serrage (3) affleure ou déborde localement de la surface extérieure de la cage. 9 û Capteur suivant l'une des revendications précédentes comportant au moins une rampe (25) (26) reliant la cage (4) à une face du boîtier (2). 3510 ù Capteur suivant l'une des revendications précédentes dans lequel les masses des composants sont répartis dans le boîtier (2) pour que les déformations dudit boîtier liées aux forces d'inertie dues à la rotation de la jante correspondent à un mouvement entraînant l'élément de serrage (3) en rotation dans le sens d'une augmentation de la force de serrage.