Brevet FR2903752A1 — publié le 20080118

Valve de pneumatique Domaine de l'invention [0001] La présente invention concerne les valves de gonflage de pneumatique de type snap- in et plus particulièrement les valves snap-in destinées à être solidarisées avec des systèmes électroniques permettant de mesurer et/ou de transmettre certains paramètres d'usage du pneumatique. Arrière-plan technologique [0002] Ces dernières années ont vu un développement rapide de pneumatiques dits intelligents , c'est-à-dire équipés de systèmes électroniques permettant de mesurer certains paramètres comme, par exemple, la pression de gonflage, la température du pneumatique ou des forces exercées sur le pneumatique en cours de roulage. En général, ces pneumatiques sont également pourvus de systèmes électroniques permettant de transmettre les mesures ainsi obtenues au véhicule sur lequel les pneumatiques sont montés. Par souci de concision, les systèmes de mesure et/ou de transmission seront désignés indifféremment par systèmes électroniques dans ce qui suit. [0003] De tels systèmes électroniques sont très fréquemment situés à l'intérieur du pneumatique. Ils peuvent être fixés directement sur le pneumatique lui-même, par exemple dans une poche aménagée sur une paroi intérieure du pneumatique ; la demande de brevet US 2005/021777 décrit un exemple d'une telle solution. Un autre façon de fixer un système électronique dans un pneumatique consiste à utiliser un emplâtre ( patch ) qui est collé sur une paroi interne du pneumatique (voir, par exemple, le brevet US 6,782,741). Une troisième approche possible est de solidariser le système électronique avec la valve de gonflage du pneumatique : le brevet US 6,278,361 décrit un mode de réalisation où des capteurs sont disposés dans un boîtier qui est solidaire de la valve. La présente invention concerne cette troisième approche. [0004] On dispose aujourd'hui de plusieurs types de valves, adaptés à des usages très différents. Dans le domaine des véhicules de tourisme, on connaît notamment des valves qui sont fixées sur la jante de la roue par vissage ( clamp-in ) : le corps de valve est 2903752 2 introduit dans le trou de valve du côté radialement intérieur de la jante (correspondant à l'intérieur du volume pneumatique après montage de celui-ci) et est bloquée par un écrou vissé du côté extérieur de la jante. Le pied de valve comporte un évidement annulaire pour loger un joint annulaire d'étanchéité. 5 [0005] Un autre type de valve qui se fixe par encliquetage est connu sous le nom de valve snap-in . Dans de telles valves, la tubulure métallique renfermant le mécanisme de valve proprement dit est ancrée dans un corps de valve, par exemple en caoutchouc. Le corps de valve présente une rainure périphérique pour recevoir le bord du trou de valve. L'invention concerne ce type de valves ; un exemple est représenté à la figure 4. 10 Un exemple de valve snap-in comportant un système électronique est décrit dans le brevet US 6,005,480. [0006] Une façon simple de solidariser la valve snap-in avec un système électronique destiné à être monté à l'intérieur du pneumatique est de prolonger la tubulure de la valve et de fixer le système électronique mécaniquement sur l'extrémité 15 de la valve destinée à être à l'intérieur du pneumatique. [0007] La prolongation de la tubulure de la valve peut néanmoins avoir des effets indésirables, en particulier une facilité de montage moindre et une étanchéité abaissée. Description de l'invention [0008] L'invention cherche à améliorer la facilité de montage et la capacité d'une valve 20 de gonflage destinée à être solidarisée avec un système électronique à garantir une bonne étanchéité. Dans ce qui suit, nous désignerons le système électronique ainsi que son boîtier (s'il y en a) par unité destinée à être montée à l'intérieur du pneumatique ou, plus simplement par unité . [0009] L'objectif est atteint par une valve de gonflage destinée à être utilisée sur un 25 ensemble formé par un pneumatique et une roue, la roue comportant une jante de montage du pneumatique pourvue d'un trou de valve de diamètre DT, la valve comportant : 2903752 3 un pied de valve déformable, destiné à fixer, de façon étanche, la valve dans ledit trou de valve, le pied de valve étant pourvu d'une rainure périphérique de diamètre DR supérieur à DT et de largeur E, prévue pour recevoir le bord du trou de valve ; une tubulure rectiligne rigide, de section circulaire, dont une première extrémité est 5 destinée à rester en dehors du pneumatique et dont une deuxième extrémité est pourvue de moyens pour assurer la liaison avec une unité destinée à être montée à l'intérieur du pneumatique, la tubulure traversant le pied de valve ; la valve de gonflage étant caractérisée en ce que, dans la partie de la valve située entre un premier plan perpendiculaire à l'axe de la tubulure et qui coupe ladite rainure 10 périphérique à mi-hauteur, et un deuxième plan perpendiculaire à l'axe de la tubulure et qui comprend le ou les points du pied de valve les plus proches de ladite deuxième extrémité de la tubulure, il existe un espace creux annulaire séparant la tubulure du pied de valve et dont le volume est supérieur ou égal à (DR2 -DT2)•,r•E 8 15 et en ce que la tubulure coupe ledit deuxième plan. [0010] Cette géométrie est particulièrement adaptée à permettre un bon positionnement de la matière formant le pied de valve lorsque la valve est montée sur la jante, ce qui facilité le montage et améliore l'étanchéité. Par ailleurs, une telle géométrie améliore l'étanchéité conférée par la valve même lorsque la tubulure effectue des basculements 20 dans le trou de valve, comme cela peut se produire lorsque la roue est fortement sollicitée. [0011] La personne du métier comprend que le volume dudit espace creux annulaire séparant la tubulure du pied de valve ne peut pas être illimité. Un trop grand espace creux dégraderait la stabilité du pied et, par conséquence, l'étanchéité entre pied de 25 valve et trou de valve. Préférentiellement, ledit espace creux annulaire séparant la 2903752 4- tubulure du pied de valve est inférieur ou égal à (DRZ ùDTZ)•rc•E 2 , et encore plus préférentiellement inférieur ou égal à (DR2 ùDT2)•7z•E [0012] Selon un mode de réalisation préférentiel, la géométrie du pied de valve est choisie telle qu'il existe un angle alpha (a) supérieur ou égal à 15 et inférieur ou égal à 5 25 (et de préférence inférieur à 20 ), de sorte qu'un cône : ù dont l'axe coïncide avec l'axe de la tubulure ; qui s'ouvre vers la deuxième extrémité de la tubulure, avec un angle d'ouverture égal à alpha (a) ; et dont le sommet se situe sur un troisième plan perpendiculaire à l'axe de la tubulure 10 et qui se trouve entre ladite première extrémité de la tubulure et ledit premier plan, à la même distance dudit premier plan que ledit deuxième plan, n'a pas d'intersection avec le pied de valve. Brève description des dessins 15 [0013] L'invention sera mieux comprise grâce à la description des dessins selon lesquels : la figure 1 représente schématiquement une vue en perspective d'une roue de l'art antérieur, équipée d'une unité destinée à être montée à l'intérieur du pneumatique, solidaire de la valve de gonflage ; 20 la figure 2 représente schématiquement une vue en coupe d'un ensemble pneumatique-roue de l'art antérieur équipé d'une unité destinée à être montée à l'intérieur du pneumatique, solidaire de la valve de gonflage ; la figure 3 représente schématiquement une vue en perspective d'une valve de gonflage et d'un boîtier solidaire de la valve destiné à accueillir des capteurs ; 25 les figures 4 à 7 représentent schématiquement une vue en coupe de valves snap- in non montées sur un ensemble pneumatique-roue ; 4 2903752 5 les figures 8 à 11 représentent schématiquement des valves snap-in avant et après leur montage sur un ensemble pneumatique-roue. Description détaillée des dessins 5 [0014] La figure 1 représente une vue en perspective d'une roue 20 de l'art antérieur, équipée d'une valve de gonflage 30 et d'un boîtier 40 prévu pour recevoir des capteurs. Dans un souci de clarté, le pneumatique 10 n'est pas représenté. [0015] La figure 2 représente une vue en coupe d'un autre ensemble pneumatique-roue de l'art antérieur, formé par un pneumatique 10 et une roue 20 et équipé d'une valve de 10 gonflage 30 et d'un boîtier 40 prévu pour recevoir des capteurs. L'axe de rotation 50 de l'ensemble pneumatique roue est également représentée. [0016] La figure 3 représente schématiquement une vue en perspective d'une valve de gonflage 30 et d'un boîtier 40 solidaire de la valve et destiné à accueillir des capteurs ; un tel boîtier est connu, par exemple, de US 6,278,361. 15 [0017] La figure 4 représente schématiquement une vue en coupe d'une valve snapin 130 selon l'art antérieur. Elle comporte : un nez de valve 31 ayant un filetage sur lequel est vissé un bouchon 32 dont le rôle est de protéger la valve en dehors des moments de gonflage ou de dégonflage ; - une tubulure métallique 33 à l'intérieur de laquelle se trouve le mécanisme de valve 20 proprement dit (qui n'a pas été représenté) ; û un enrobage 34, par exemple en caoutchouc, destiné à protéger la tubulure 33 ; - un pied de valve 35 comportant une rainure périphérique 36 (parfois aussi appelée diamètre d'étanchéité ) prévue pour recevoir le bord du trou de valve. L'axe 39 de la tubulure 33 est également indiqué. 25 [0018] Une des extrémités de la tubulure 33 se situe au niveau de la rainure périphérique 36, ce qui facilite le démontage, car il est ainsi possible de couper la partie du pied de valve 35 qui se trouve à l'intérieur de l'ensemble pneumatique-roue, par 2903752 6 exemple à l'aide d'une lame, sans être gêné par la tubulure 33, et de facilement extraire l'autre partie du trou de valve. [0019] Lorsqu'une unité destinée à être montée à l'intérieur du pneumatique doit être solidarisée avec la valve, il peut être avantageux de prolonger la tubulure 33 de façon à 5 fixer l'unité sur l'extrémité de la tubulure. Une telle valve 230 est représentée à la figure 5. [0020] Il a été constaté que des valves telles que celle représentée à la figure 5 opposent une résistance plus grande au montage et que leur étanchéité est réduite par rapport aux valves de l'art antérieur, telle que la valve de la figure 5. 10 [0021] Les figures 8 et 9 illustrent ce constat. La figure 8 représente en coupe une valve 130 selon l'art antérieur avant son montage dans un trou de valve d'un ensemble pneumatique-roue dont on aperçoit le bord 21. Le diamètre DT du trou de valve est également indiqué ; il est en l'occurrence de 11.5 mm. [0022] Lors du montage de la valve 130, on oblige la valve 130 à rentrer dans le trou de 15 valve, de façon à ce que la rainure 36, dont le diamètre DR est en l'occurrence de 15 mm, reçoive le bord 21 du trou de valve. Le matériau du pied de valve 130 étant quasiment incompressible, la compression locale du pied de valve 130 provoque un déplacement de matière. [0023] Le résultat est représenté schématiquement à la figure 9. On voit qu'une certaine 20 quantité de matière s'est déplacée dans l'espace creux V qui prolonge la tubulure 33. [0024] Or lorsque la tubulure 33 traverse tout le pied de valve 35 et s'étend au-delà du pied de valve 35, comme c'est le cas pour la valve 230 (figure 5), ce mouvement de matière n'est plus possible, car le volume V est occupé par le prolongement de la tubulure 33. Il en résulte une plus grande difficulté de montage et des contraintes sur le 25 pied de valve 35 qui peuvent dégrader l'étanchéité entre le pied de valve 35 et le trou de valve dans lequel il est inséré. [0025] Cette difficulté est surmontée à l'aide de valves snap-in selon l'invention, telles que représentées schématiquement en coupe aux figures 6 et 7. [0026] A la différence des valves décrites plus haut, ces valves ont une géométrie de pied de valve particulière. 2903752 7 [0027] La valve 330 de la figure 6 comporte un pied de valve 335 déformable et une tubulure 33. Elle est destinée à être montée dans un trou de valve ayant une profondeur entre 1.8 et 4 mm, ce qui implique une valeur E près de 4 mm. La figure indique également la position d'un premier plan 71 qui est perpendiculaire à l'axe 39 de la 5 tubulure 33 et qui coupe la rainure périphérique 36 (au diamètre DR) à mi-hauteur, c'est-à-dire à égale distance entre les des deux bords de la rainure 36, ainsi que la position d'un deuxième plan 72 qui est lui aussi perpendiculaire à l'axe 39 de la tubulure 33 et qui comprend les points du pied de valve les plus proches de l'extrémité de la tubulure destinée à être à l'intérieur du pneumatique. Comme pour la valve 230 de la figure 5, la 10 tubulure 33 coupe ce deuxième plan, mais, contrairement à la valve 230 de la figure 5, cette valve comprend, entre le premier plan 71 et le deuxième plan 72, un espace creux 83 annulaire séparant la tubulure 33 du pied de valve et dont le volume est supérieur ou égal à la moitié du volume annulaire 93 qui doit se déplacer lorsque la valve 330 est insérée dans le trou de valve (diamètre DT) dont le bord 21 est représenté. Ce volume 93 15 est sensiblement égal à (DR' û DT Z ). E 4 E étant la largeur de la rainure périphérique 36, en l'occurrence 4 mm. E correspond à la distance séparant le centre du collet 136 de la paroi 236 formant la lèvre d'étanchéité . Il a été trouvé que lorsque le volume de l'espace creux 83 annulaire est 20 égal ou supérieur à la moitié du volume annulaire 93, le montage de la valve 330 est significativement facilité et son étanchéité se trouve améliorée. [0028] La figure 7 représente un mode de réalisation préférentiel de l'invention. Pour la valve 430, il existe un angle alpha (ici, a = 17 ) de sorte qu'un cône : û dont l'axe coïncide avec l'axe 39 de la tubulure 33 ; 25 û qui s'ouvre vers l'extrémité de la tubulure 33 qui est destinée à être à l'intérieur du pneumatique, avec un angle d'ouverture égal à alpha ; et û dont le sommet 85 se situe sensiblement sur un troisième plan 73 qui est perpendiculaire à l'axe de la tubulure 39 et qui se trouve entre l'extrémité de la 2903752 8 tubulure qui débouche sur le nez de valve 31 et le premier plan 71, à la même distance du premier plan 71 que le deuxième plan 72, n'a pas d'intersection avec le pied de valve 435. [0029] Précisons que lorsqu'il est dit que le cône n'a pas d'intersection avec le pied de 5 valve 435, cela n'exclut pas une intersection avec la languette 37 qui peut être aménagée dans le pied de valve 435. Cette languette 37 adhère à la tubulure 33 et n'effectue aucun mouvement relatif à la tubulure 33 lorsque la valve est montée dans le trou de valve. Ce qui importe, c'est qu'il n'y ait aucune intersection entre le cône et la partie du pied qui se situe entre les plans 71 et 72 et qui se déplace lors du montage. 10 [0030] Bien entendu, la valve 430 remplit le critère mentionné plus haut, à savoir que le volume de l'espace creux 84 annulaire est supérieur à la moitié du volume annulaire 93. En l'occurrence, le volume de l'espace creux 84 est égal à deux tiers du volume 93. [0031] Les figures 10 et 11 illustrent ce constat. La figure 10 représente la valve 430 avant son montage dans un trou de valve ; la figure reprend pour l'essentiel la figure 7. 15 [0032] Lors du montage de la valve 430, on oblige la valve 430 à rentrer dans le trou de valve, de façon à ce que la rainure 36 reçoive le bord 21 du trou de valve. Le matériau du pied de valve 435 étant quasiment incompressible, la compression locale du pied de valve 435 provoque un déplacement de matière, dont le résultat est représenté schématiquement à la figure 11. On voit qu'une certaine quantité de matière s'est 20 déplacée de façon à combler l'espace creux (84, voir figure 7) entre le pied de valve 435 et la tubulure 33 et à entrer en contact, localement, avec la tubulure 33. Le mouvement de matière est suggéré à l'aide de flèches. La géométrie particulière du pied de valve 435 permet de faciliter une partie de ces mouvements (celle qui peut s'analyser comme une rotation de matière autour d'un axe perpendiculaire au plan de coupe), ce qui facilite le 25 montage. [0033] La géométrie des valves selon l'invention a également comme effet d'améliorer leur tenue à la pression. Alors que les valves de marche courante sont conçues pour résister à une pression de 13 bar (soit 3 fois la pression maxi nominale à froid de 4.5 bars), les valves selon l'invention ne montrent aucune fuite à une pression de 19 bar. Revendications 1. Valve de gonflage (330 ; 430) destinée à être utilisée sur un ensemble formé par un pneumatique (10) et une roue (20), la roue comportant une jante de montage du pneumatique pourvue d'un trou de valve de diamètre DT, la valve comportant : ù un pied de valve (335 ; 435) déformable, destiné à fixer, de façon étanche, la valve dans ledit trou de valve, le pied de valve étant pourvu d'une rainure périphérique (36) de diamètre DR, DR étant supérieur à DT, et de largeur E, prévue pour recevoir le bord (21) du trou de valve ; ù une tubulure (33) rectiligne rigide, de section circulaire, dont une première extrémité est destinée à rester en dehors du pneumatique et dont une deuxième extrémité est pourvue de moyens pour assurer la liaison avec une unité (40) destinée à être montée à l'intérieur du pneumatique, la tubulure traversant le pied de valve ; la valve de gonflage étant caractérisée en ce que, dans la partie de la valve située entre un premier plan (71) perpendiculaire à l'axe de la tubulure et qui coupe ladite rainure périphérique à mi-hauteur, et un deuxième plan (72) perpendiculaire à l'axe de la tubulure et qui comprend le ou les points du pied de valve les plus proches de ladite deuxième extrémité de la tubulure, il existe un espace creux (83 ; 84) annulaire séparant la tubulure du pied de valve et dont le volume est supérieur ou égal à (DR2 -D7'2). .E 8 et en ce que la tubulure coupe ledit deuxième plan (72). 2. Valve de gonflage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le volume dudit espace creux (83 ; 84) annulaire séparant la tubulure du pied de valve est inférieur ou égal à (DR' ùDTZ)•z.E 2 2903752 -10- 3. Valve de gonflage selon la revendication 2, caractérisée en ce que le volume dudit espace creux (83 ; 84) annulaire séparant la tubulure du pied de valve est inférieur ou égal à (DR2 ùDT2). E 4 5 4. Valve de gonflage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il existe un angle alpha (a) supérieur ou égal à 15 et inférieur ou égal à 25 , de sorte qu'un cône ù dont l'axe coïncide avec l'axe de la tubulure ; ù qui s'ouvre vers la deuxième extrémité de la tubulure, avec un angle d'ouverture égal à alpha (a) ; et 10 ù dont le sommet se situe sur un troisième plan (73) perpendiculaire à l'axe de la tubulure et qui se trouve entre ladite première extrémité de la tubulure et ledit premier plan (71), à la même distance dudit premier plan que ledit deuxième plan (72), n'a pas d'intersection avec le pied de valve. 5. Valve de gonflage selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'angle alpha (a) 15 est inférieur ou égal à 20 .