Brevet FR2922485A1 — publié le 20090424

DISPOSITIF DE PRISE DE MESURE POUR ROUE ÉQUIPÉE D'UNE CHAMBRE À AIR DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine de la prise d'informations telle la pression et/ou la température à l'intérieur des pneumatiques et notamment aux adaptations permettant cette prise d'informations dans les roues équipées de chambre à air. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Il existe dans l'art antérieur des capteurs directs de pression et de température suffisamment compacts pour être logés dans un pneumatique de véhicule motorisé ou non. Néanmoins, ces systèmes embarqués ne sont pas adaptables aux véhicules à roues équipées de chambre à air. En effet, la chambre à air étant un tube étanche et les jantes sur lesquelles elle s'installe étant perméables à l'air, les capteurs des dispositifs existants ne peuvent être utilisés car ils exigeraient alors la conception d'une nouvelle chambre oubien l'accès au volume intérieur de la chambre. Seuls existent des dispositifs qui, venant se connecter à l'extrémité extérieure de la valve, assurent par un code de couleur la transmission d'une information concernant la pression à l'intérieur de la chambre (vert pour chambre gonflée, rouge pour chambre dégonflée). Ces codes de couleurs ne peuvent être consultés qu'à l'arrêt du véhicule et exigent que l'utilisateur sorte de son véhicule ou abandonne sa position d'utilisation. D'autres systèmes plus volumineux embarquant une électronique, se montent aussi sur la partie extérieure de la valve et transmettent par radiofréquences les informations de pression. Ces systèmes sont soumis aux contraintes environnementales extérieures et risquent d'être volés. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches visant à proposer une solution technologique embarquée à l'intérieur de la roue pour la prise d'informations de pression et de température d'un pneumatique équipé d'une chambre. Ces recherches ont eu également pour objectif de proposer un dispositif embarqué permettant de donner de manière quantitative et en temps réel la pression contenue dans les chambres à air. Ces recherches ont abouti à la conception et à la réalisation d'un dispositif de prise de mesure à l'intérieur d'une roue équipée d'une jante, d'une chambre à air et d'un pneumatique, remarquable en ce qu'il comprend un capteur de pression disposé entre la jante et la chambre à air de façon à être soumis aux variations de pression de cette dernière et à être maintenu en position contre la jante par la pression de cette dernière. Cette disposition du capteur est particulièrement avantageuse en ce qu'elle permet d'avoir accès à l'intérieur de la roue, en contact avec la chambre dont les paramètres doivent être mesurés, et d'installer le capteur entre une surface rigide (la jante) et un moyen de pression (la chambre). Cette caractéristique évite la modification de la jante ou de la chambre pour permettre l'intégration et/ou le maintien en position du capteur. En effet, le gonflement de la chambre va assurer une pression sur le corps du capteur et contribuer ainsi majoritairement à son maintien contre la jante. Un tel dispositif a pour avantage d'être protégé contre l'environnement extérieur source de chocs, de vandalismes, de vols, etc.... Il permet en outre de mesurer la pression de la chambre à air à moindre coût sans avoir à modifier ni la chambre ni la jante puisqu'il reste à l'extérieur de la chambre, ce qui permet de plus de conserver les conditions de conduite et de roulage d'origine. - 2 5 10 15 20 25 30 35 - 3 - Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le dispositif est équipé d'un piston disposé en appui constant sur le capteur et sur la chambre de sorte que la variation d'efforts due à la déformation directe et mécanique de la chambre à air sous l'effet de la pression, soit transmise par l'intermédiaire dudit piston audit capteur. Ce piston va permettre par ses dimensions de réduire la surface de la zone d'effet de la chambre à la surface du piston ainsi que de limiter la surface de la zone d'effet du piston sur le capteur. Cette limitation facilite la prise de mesure et protège le capteur. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif est constitué par un boîtier dans lequel vient se loger ledit capteur de pression sur lequel vient prendre appui une première extrémité du piston, ledit boîtier étant associé à un support de boîtier dont une face reçoit le boîtier et l'autre face s'adapte à la forme de la jante à des fins de mise en position. Selon un mode de réalisation, la deuxième extrémité du piston est en contact avec la chambre à air par l'intermédiaire d'une membrane souple fermant le boîtier et ledit boîtier comporte un couvercle fermant sa partie supérieure et ménagé d'un orifice dont le bord accueille le bord de la membrane souple. Le support de boîtier facilite la mise en position sur la jante et sert d'interface mécanique entre le boîtier qui peut rester le même quelle que soit la jante et la jante dont la forme est susceptible de varier. Ainsi, à partir d'un seul boîtier, le dispositif de l'invention va pouvoir s'installer sur une pluralité de jantes grâce aux différents supports de boîtier. Plus précisément, ledit boîtier accueille un circuit imprimé supportant ledit capteur de pression ainsi que des composants électroniques dont : - 4 - un microprocesseur, - un émetteur de radiofréquences, et - une batterie. Ledit capteur de pression peut être résistif, 5 capacitif ou inductif. Ce dispositif est associé à un récepteur disposé dans le poste de pilotage du véhicule et qui reçoit en temps réel les informations (pression, température, accélération, etc...) en provenance desdits composants 10 électroniques. Ce récepteur est lui-même équipé d'un moyen d'affichage de type écran pour informer le conducteur du véhicule. Le dispositif de l'invention permet ainsi une mise à disposition pour le conducteur des informations liées à la 15 prise de mesure en temps réel et quantitative de la pression de l'air de la chambre à air. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques 20 ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, deux modes de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS 25 La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un premier mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, la figure perspective du 30 pneumatique, la figure dispositif de la figure 1 installé dans un pneumatique, la figure 4 est une vue en perspective éclatée d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif conforme à 35 l'invention, la figure 5 est une vue partielle en coupe et en 2 est une vue partielle en coupe et en dispositif de la figure 1 installé dans un 3 est une vue en coupe transversale du - 5 perspective du dispositif de la figure 1 installé dans un pneumatique, la figure 6 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1 installé dans un pneumatique. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Tel qu'illustré sur le dessin de la figure 1, le dispositif référencé D dans son ensemble est constitué par . - un boîtier 100 accueillant des composants électroniques 200 et la batterie 300, - un piston 400 qui vient se loger à l'intérieur du boîtier 100, - un support de boîtier 500. Le boîtier 100 est fermé par un couvercle 110. Comme illustrée sur le dessin des figures 2 et 3, la chambre à air 610 de la roue 600 vient s'appuyer sur ce couvercle 110. Pour transmettre les variations de pression de la chambre 610 au capteur 210 par l'intermédiaire du piston 400, ce dernier est en contact par sa face inférieure 410 avec le capteur 210 et par sa face supérieure 420 avec la face interne du couvercle 110. Afin d'optimiser la transmission de la déformation de la chambre 610, le couvercle 110 est ménagé d'un orifice accueillant une membrane souple 111 à laquelle est liée l'extrémité haute 420 du piston 400. Ainsi, les variations de la déformation de la chambre 610 vont se répercuter sur la membrane 111 et en conséquence sur le capteur 210 par l'intermédiaire du piston 400. Selon un autre mode de réalisation non illustré, le couvercle 110 présente l'élasticité nécessaire pour transmettre au piston 400 lesdites variations. Comme illustré, le support 500 adopte le même profil que celui de l'âme intérieure de la jante 620 de la roue 600. Ce support 500 évite une déformation locale trop importante de la chambre à air 610. Ce support 500 peut être positionné sur la jante 620 au moyen d'un adhésif - 6 - double face ou tout autre moyen mécanique d'assemblage. Ainsi, le support 500 permet la mise en position alors que le gonflement de la chambre 610 permet le maintien en position du boîtier du dispositif D sur la jante 620. Selon le mode de réalisation illustré, afin de préserver ledit capteur 210, une semelle élastomère 430 vient s'intercaler entre le capteur de pression et la face inférieure 410 du piston 400. Afin de garantir une bonne prise de mesure, le volume 10 intérieur du boîtier 100 est un volume hermétique dans lequel la pression est contrôlée afin que le capteur 210 puisse être paramétré et conserver ses paramètres. Les effets de contre-pression liés à ce caractère hermétique ainsi que les absorptions éventuelles des élastomères mis en jeu dans l'activation du capteur de pression sont compensés par la programmation des lois physiques correspondantes dans le microprocesseur porté par le circuit imprimé. Les dessins des figures 4, 5 et 6 illustrent la polyvalence du boîtier de l'invention qui peut être positionné sur la jante d'une roue 600' présentant un autre profil grâce à un support 500' de forme adaptée. Comme illustré, le support adopte sur sa face en contact avec la jante, la forme d'une portion de surface cylindrique de diamètre égal à celui de la surface cylindrique de jante 600' sur laquelle il vient se positionner et sur sa face accueillant le boîtier des saillies longitudinales et transversales formant rebords et définissant un volume d'accueil dans lequel le boîtier 30 vient se positionner. Comme illustrés, les rebords adoptent une forme complémentaire de celle du boîtier afin de créer entre la jante et le boîtier des volumes de raccord évitant toute arête en saillie. Ces formes arrondies facilitent le drappage, c'est à dire 35 l'enveloppement par la chambre du volume en saillie défini par le boîtier et par le support. Ce drappage apparaît 15 20 25 - 7 dans les figures 5 et 6. De même, selon le mode de réalisation illustré, le boîtier présente également un profil courbe pour s'adapter à la forme de la jante et éviter toutes arêtes en saillie. On comprend que le dispositif, qui vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.15 REVENDICATIONS 1. Dispositif (D) de prise de mesure à l'intérieur d'une roue (600) équipée d'une jante (620), d'une chambre à air (610) et d'un pneumatique, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend un capteur de pression (210) disposé entre la jante (620) et la chambre à air (610) de façon à être soumis aux variations de pression de cette dernière et à être maintenu en position contre la jante (620) par la pression de cette dernière. 2. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est équipé d'un piston (400) disposé en appui constant sur le capteur (210) et sur la chambre (610) de sorte que la variation d'efforts due à la déformation directe et mécanique de la chambre à air (610) soit transmise par l'intermédiaire dudit piston (400) audit capteur (210). 3. Dispositif (D) selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est constitué par un boîtier (100) dans lequel vient se loger ledit capteur de pression (210) sur lequel vient prendre appui une première extrémité (410) du piston (400), ledit boîtier (100) étant associé à un support de boîtier (500) dont une face reçoit le boîtier (100) et l'autre face s'adapte à la forme de la jante (620) à des fins de mise en position. 4. Dispositif (D) selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE la deuxième extrémité (420) du piston (400) est en contact avec la chambre à air (610) par l'intermédiaire d'une membrane souple (111) fermant le boîtier (100). 5. Dispositif (D) selon la revendication 4, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit boîtier (100) comporte un couvercle (110) fermant sa partie supérieure et ménagé d'un orifice dont le bord accueille le bord de la membrane souple (111). 6. Dispositif (D) selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'une semelle élastomère (430) 5 10 15 20- 9 - est interposée entre l'extrémité inférieure (410) du piston (400) et ledit capteur (210). 7. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit boîtier (100) accueille un circuit imprimé supportant ledit capteur de pression ainsi que des composants électroniques dont : - un microprocesseur, - un émetteur de radiofréquences et - une batterie (300). 8. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est associé à un récepteur disposé dans le poste de pilotage du véhicule et qui reçoit en temps réel les informations (pression, température, accélération, etc...) en provenance des composants électroniques, ce récepteur étant équipé d'un moyen d'affichage de type écran pour informer le conducteur du véhicule. 9. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit boîtier (100) forme un volume hermétique dans lequel la pression est contrôlée.