Brevet FR2954733A1 — publié le 20110701

L'invention concerne une unité électronique de mesure de paramètres de fonctionnement d'une roue de véhicule, comprenant un boîtier électronique et une valve de gonflage. De plus en plus de véhicules automobiles possèdent des systèmes de surveillance et/ou de mesure de paramètres comportant des capteurs. A titre d'exemple concernant de tels systèmes, il peut être cité les systèmes de surveillance de la pression des pneumatiques comportant des boîtiers électroniques montés sur chacune des roues des véhicules, dédiés à la mesure de paramètres, tels que pression et/ou température des pneumatiques équipant ces roues, et destinés à informer le conducteur de toute variation anormale du paramètre mesuré. Une des solutions actuelles la plus couramment utilisée pour assurer la fixation des boîtiers électroniques sur les jantes des roues consiste à réaliser des unités électroniques composées chacune d'un boîtier électronique assemblé avec une valve de gonflage permettant de solidariser le dit boîtier électronique sur la jante de la roue. Une solution concernant de telles unités électroniques consiste à réaliser des valves de gonflage spécifiques aptes à assurer la transmission des efforts auxquels sont soumis les boîtiers électroniques. Toutefois, cette solution s'avère onéreuse car, outre le prix élevé des valves de gonflage, généralement entièrement métalliques, elle nécessite la réalisation de pièces annexes (écrous, joints d'étanchéité...) spécialement conçues pour garantir une fixation étanche des valves de gonflage sur les jantes. En vue de pallier cet inconvénient, une seconde solution a consisté à réaliser des valves de gonflage de même conception de base que les valves de gonflage classiques de type « snap-in », modifiées de façon à assurer la reprise des efforts auxquels sont soumis les boîtiers électroniques. Cette solution a notamment abouti à la réalisation d'une unité électronique telle que décrite dans la demande de brevet WO2009/007035 30 comprenant : • un boîtier électronique, • une valve de gonflage de type « snap-in » comportant : - un corps de valve en un matériau élastomère, muni d'un alésage axial longitudinal et destiné à s'étendre au travers d'un orifice ménagé dans la jante, le dit corps de valve étant composé d'un tronc déformable élastiquement et d'une tête de butée contre la jante, séparée du tronc par un col adapté pour se positionner de façon étanche dans l'orifice ménagé dans la dite jante, - et une âme tubulaire creuse en un matériau rigide, logeant un mécanisme d'obturation et de dimensions adaptées pour se loger dans l'alésage du corps de valve et s'étendre de part et d'autre dans le prolongement du dit corps de valve, la dite âme tubulaire étant constituée de deux tronçons longitudinaux agencés l'un par rapport à l'autre et relativement au corps de valve, de façon à autoriser une déformation élastique du tronc apte à permettre le montage de la valve de gonflage au travers de l'orifice de la jante, • et des moyens de solidarisation du boîtier électronique et de la valve de gonflage comprenant : - une bague solidaire du boîtier électronique adaptée pour être montée coulissante autour de la portion de l'âme tubulaire s'étendant dans le prolongement de la tête de butée du corps de valve, dans une position du boîtier électronique où ce dernier s'étend dans le prolongement direct de la valve de gonflage, • et des moyens d'assemblage par emmanchement d'un manchon creux solidaire de la bague du boîtier électronique à l'intérieur d'une chambre annulaire ménagée dans la tête de butée du corps de valve. Du fait de ces spécificités, et dans la pratique, une telle unité électronique présente l'avantage de garantir un comportement de la valve de gonflage similaire à celui d'une valve de gonflage de type « snap-in » traditionnelle. Par contre, selon ce principe, l'assemblage du boîtier électronique et du corps de valve est réalisé par le biais d'une liaison du type emmanchement dont la résistance est directement liée à la résistance à l'étirement du matériau élastomère de la valve de gonflage. Or, cette liaison doit présenter un caractère démontable en vue notamment de permettre de récupérer le boîtier électronique dans l'hypothèse d'un endommagement de la valve de gonflage. De ce fait, il est 3 très difficile de trouver un compromis de résistance, d'une part, autorisant le démontage des deux éléments, et d'autre part, garantissant la tenue de la liaison pour des vitesses élevées des véhicules. Pour cette raison et dans la pratique, les unités électroniques comportent un organe additionnel de verrouillage amovible du type, tel que décrit dans la demande de brevet W02009/007035, anneau élastique, anneau ressort du type « lyre », collier de sertissage « O-clamp », collier à vis, ou divers types de clavettes. Toutefois, ces organes additionnels nécessitent un outillage spécifique en vue de leur mise en place et de leur retrait, et conduisent, en outre, à complexifier les étapes de montage et démontage des unités électroniques. La présente invention vise à pallier ces inconvénients et a pour objectif principal de fournir une unité électronique dotée d'un organe de verrouillage garantissant une résistance très élevée à l'arrachement du boîtier électronique mais ne requérant ni temps additionnel ni outillage spécifique de pose/dépose. A cet effet, l'invention vise une unité électronique de mesure de paramètres de fonctionnement d'une roue de véhicule, comprenant : • une valve de gonflage adaptée pour être solidarisée sur une jante de roue, comportant : - un corps de valve destiné à s'étendre au travers d'un orifice 20 ménagé dans la jante, le dit corps de valve étant composé d'un tronc et d'une tête de butée contre la jante, - et un tube rigide creux s'étendant dans le prolongement de la tête de butée, • un boîtier électronique solidaire d'une bague adaptée pour être 25 montée coulissante autour du tube rigide s'étendant dans le prolongement de la tête de butée du corps de valve, • et des moyens de solidarisation du boîtier électronique et de la valve de gonflage, dans une position du dit boîtier électronique où ce dernier s'étend dans le prolongement direct de la dite valve de gonflage. 30 • Selon l'invention, les moyens de solidarisation du boîtier électronique et de la valve de gonflage comprennent des moyens de verrouillage comportant : • au moins un cran transversal ménagé en périphérie du tube rigide, 4 • et une plaque-verrou associée au boîtier électronique et présentant une dent de blocage adaptée pour se loger dans un cran transversal du tube rigide, de façon à assurer un verrouillage en translation du dit boîtier électronique relativement au dit tube rigide, la dite plaque verrou : û étant montée sur le boîtier électronique avec une faculté de débattement entre une position de verrouillage dans laquelle la dent de blocage est enclenchée dans un cran du tube rigide, et une position de déverrouillage dans laquelle la dent de blocage autorise un déplacement relatif en translation du boîtier électronique relativement au tube rigide, û étant associée à des moyens élastiques adaptés, en l'absence de sollicitations, pour exercer sur cette plaque-verrou une force de maintien de cette dernière dans sa position de verrouillage, et, lors d'une action exercée sur ces moyens élastiques, pour entraîner un déplacement de cette plaque-verrou vers sa position de déverrouillage. Selon l'invention, le verrouillage du boîtier électronique sur la valve de gonflage est donc assuré par une plaque-verrou maintenue dans une position naturelle de verrouillage par des moyens élastiques, et conçue pour commuter vers une position de déverrouillage par une simple action exercée sur les dits moyens élastiques. De ce fait, les moyens de verrouillage, d'une part fournissent un blocage rigide du boîtier électronique sur le tube rigide de la valve de gonflage, garantissant ainsi une résistance très élevée à l'arrachement du dit boîtier électronique, et d'autre part ne requièrent ni temps additionnel ni outillage spécifique de pose/dépose. De tels moyens de verrouillage sont adaptés pour être associés à tout type de valve de gonflage dotée d'un tube rigide s'étendant dans le prolongement de la tête de butée du corps de valve, mais présentent un intérêt particulier lors de leur association à une valve de montage de type « snap-in » comportant : • un corps de valve en un matériau élastomère, muni d'un alésage axial longitudinal et composé d'un tronc déformable élastiquement et d'une tête de butée séparée du tronc par un col adapté pour se positionner de façon étanche dans l'orifice ménagé dans la jante, • et une âme tubulaire creuse en un matériau rigide de dimensions adaptées pour se loger dans l'alésage du corps de valve et s'étendre 5 de part et d'autre dans le prolongement du dit corps de valve, la dite âme tubulaire étant constituée de deux tronçons longitudinaux agencés l'un par rapport à l'autre et relativement au corps de valve, de façon à autoriser une déformation élastique du tronc apte à permettre le montage de la valve de gonflage au travers de l'orifice de la jante. En effet, et en premier lieu, les efforts d'arrachement sollicitant le boîtier électronique sont transmis, par l'intermédiaire de la bague, vers l'âme tubulaire de la valve de gonflage et donc supportés par cette âme tubulaire et non par la raideur du matériau élastomère de la dite valve de gonflage. De plus, dans la position de déverrouillage de la plaque-verrou le boîtier électronique peut coulisser relativement à l'âme tubulaire de façon à autoriser les débattements relatifs de ces deux éléments lors du montage de la valve de gonflage sur une jante, sans nécessiter d'espace libre. Ainsi, l'unité électronique peut être facilement montée d'un seul tenant sur une jante, et un montage et un démontage aisés du boîtier électronique peuvent également être réalisés, toutes ces opérations ne requérant qu'une action exercée sur les moyens élastiques. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la plaque-verrou est adaptée pour être positionnée autour du tube rigide et se compose d'une plaque percée d'un orifice de section supérieure au diamètre du dit tube, en bordure duquel est formée la dent de blocage. Selon cette disposition, lors du roulage et dans la position normale du boîtier électronique, la force centrifuge vient s'additionner à la force de verrouillage exercée par les moyens élastiques, de sorte que la force de verrouillage augmente avec la vitesse de rotation de la roue. De plus, les moyens élastiques forment avantageusement un arceau adapté pour être positionné sur le boîtier électronique, comportant une traverse principale sous laquelle s'étend la plaque-verrou, et deux jambes élastiquement déformables adaptées pour prendre appui sur le boîtier électronique. 6 De tels moyens élastiques présentent donc une traverse d'actionnement par exemple par pression digitale, des dits moyens élastiques, ainsi que deux jambes d'appui sur le boîtier électronique exerçant la force de verrouillage. De plus, dans l'hypothèse où le boîtier électronique vient à pivoter de 180° autour de l'âme tubulaire, la force de verrouillage exercée par ces deux jambes élastiques tend à s'opposer à la force centrifuge et garantit donc le maintien du verrouillage. Par ailleurs, les moyens de verrouillage comportent avantageusement 10 une pluralité de crans transversaux d'adaptation à des épaisseurs différentes de jante. D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemples non limitatifs deux modes de réalisation 15 préférentiels. Sur ces dessins : • la figure 1 est une coupe longitudinale par un plan axial A de la figure 2, représentant une unité électronique conforme à l'invention montée sur une jante de roue, • la figure 2 est une vue en perspective éclatée de cette unité 20 électronique et des moyens de verrouillage, • la figure 3 est une vue transversale à échelle agrandie des moyens de verrouillage en position de verrouillage sur une âme tubulaire de valve de gonflage, • et la figure 4 est une coupe longitudinale représentant une variante 25 d'unité électronique conforme à l'invention montée sur une jante de roue. Les unités électroniques selon l'invention représentées à titre d'exemple aux figures sont destinées à être montées sur une roue d'un véhicule en vue de la mesure de paramètres de fonctionnement (pression, température, 30 accélération...) de la dite roue, et de la transmission des données mesurées vers une unité centrale (non représentée) montée sur le véhicule. Ces unités électroniques se composent d'un boîtier électronique 1 adapté pour être monté à l'intérieur de l'enveloppe d'un pneumatique, et d'une 7 valve de gonflage, de solidarisation de ce dernier sur la jante de la roue équipée de ce pneumatique. Selon les figures 1 et 2 et en premier lieu, la valve de gonflage 2 consiste en une valve de gonflage « snap-in » comportant un corps de valve 3 en un matériau élastomère muni axialement d'un alésage longitudinal cylindrique 4. De façon classique, ce corps de valve 3 se subdivise, en outre, longitudinalement, en un tronc 5 présentant des facultés de déformation élastique longitudinale et radiale, et en une tête de butée 6 séparée du tronc 5 par un col 7 en forme de rainure annulaire délimitée par deux épaulements de jonction respective avec le tronc 5 et la tête de butée 6. Le corps de valve 3 comporte, en dernier lieu, une chambre cylindrique 8 ménagée dans la tête de butée 6, dans le prolongement de l'alésage 4, dans laquelle est ménagée une gorge annulaire interne 9. La valve de gonflage 2 comporte, en outre, une âme tubulaire creuse 10 en un matériau rigide, de dimensions adaptées pour se loger dans l'alésage 4 du corps de valve 3 et s'étendre de part et d'autre dans le prolongement du dit corps de valve. Cette âme tubulaire 15 est constituée de deux tronçons longitudinaux distincts 11, 12 solidarisés dans le prolongement l'un de l'autre au niveau du col 7 du corps de valve 3. Le premier de ces tronçons longitudinaux 11 consiste en une tige cylindrique creuse par exemple réalisée en laiton, et destinée notamment à loger le mécanisme d'obturation (non représenté) de la valve de gonflage 2. Cette tige cylindrique 11 est solidarisée au corps de valve 3, à l'intérieur de l'alésage 4 de ce dernier, et s'étend, d'une part, intérieurement, dans le tronc 5 jusqu'au col 7, et extérieurement dans le prolongement du dit tronc. De plus, le tronçon de cette tige cylindrique 11 situé dans le prolongement du corps de valve 3 présente un filetage externe adapté pour permettre le vissage d'un capuchon de protection 13. Le second tronçon longitudinal 12 de l'âme tubulaire 10 de la valve de gonflage 2 consiste, quant à lui, en un tube cylindrique en un matériau tel que de l'acier, solidarisé au tronçon d'extrémité de la tige cylindrique 11 située dans le col 7, et présentant une longueur adaptée pour s'étendre, intérieurement, dans la tête de butée 6 du corps de valve 3 et, extérieurement, dans le prolongement de la dite tête de butée. 8 Ce tube cylindrique 12 consiste en une goupille élastique et présente, à cet effet, une fente longitudinale 14. Son introduction dans la tige cylindrique 11 s'obtient ainsi par resserrement de ce tube 12 sur lui-même afin de le mettre en place dans la dite tige Il est à noter que le diamètre du tube 12 est, en outre, de fait, inférieur au diamètre de l'alésage 4, de sorte que, lors de déformations longitudinales du tronc 5, ce tube cylindrique 12 solidaire de la tige cylindrique 11 et donc du tronc 5, possède une liberté de déplacement axial (coulissement) à l'intérieur de la tête de butée 6. Le boîtier électronique de l'unité électronique se compose, quant à lui, d'un boîtier creux 1 destiné à loger « l'électronique » de l'unité électronique, associé à une bague 15 solidaire du dit boîtier électronique, adaptée pour être montée coulissante le long du tronçon du tube cylindrique 12 s'étendant dans le prolongement de la tête de butée 6 du corps de valve 3, dans une position du boîtier électronique 1 où ce dernier s'étend dans le prolongement direct de la valve de gonflage 2. Cette bague 15 comporte une platine 16, d'une part, agencée par rapport au boîtier électronique 1 de façon que ce dernier soit incliné d'un angle de l'ordre de 10° à 40° par rapport à l'axe longitudinal du corps de valve 3, et d'autre part, dont la liaison avec le dit boîtier électronique est renforcée par deux goussets latéraux tels que 17. De plus, cette platine 16 est percée d'un orifice circulaire de diamètre conjugué du diamètre externe du tube cylindrique 12, sur le pourtour duquel s'étend un manchon cylindrique 18 de dimensions adaptées, d'une part pour coulisser le long du tube cylindrique 12, et d'autre part, pour se loger dans la chambre cylindrique 8. Ce manchon 18 est, en outre, doté, au niveau de son extrémité, d'une nervure externe annulaire 19 de forme adaptée pour se loger dans la gorge annulaire 9 de la chambre cylindrique 8. L'unité électronique selon l'invention comporte, en outre, des moyens de verrouillage du boîtier électronique 1 sur la portion du tube cylindrique 12 s'étendant dans le prolongement de la tête de butée 6 Ces moyens de verrouillage comportent, en premier lieu, une pluralité de crans transversaux tels que 20, 21 ménagés au niveau de la génératrice 9 inférieure du tube cylindrique 12, à une distance de l'extrémité du dit tube fonction de l'épaisseur de la jante J équipée de l'unité électronique, adaptée pour qu'un cran, en l'exemple le cran 20, avoisine la face postérieure de la platine 16. Ces moyens de verrouillage comportent, en outre, un organe de verrouillage comprenant une plaque-verrou 22 adaptée pour être positionnée autour du tube 12, composée d'une plaque percée d'un orifice 23 de section supérieure au diamètre du dit tube, en bordure duquel et sous lequel s'étend une bande de matière 24 formant une dent de blocage adaptée pour se loger dans un cran transversal , en l'exemple le cran 20 du tube 12. Cette plaque-verrou 22 est portée par des moyens élastiques 25 adaptés pour permettre de la faire coulisser le long de la face postérieure de la platine 16 du boîtier électronique 1. Ces moyens élastiques consistent en un arceau 25 adapté pour être positionné et prendre appui sur le boîtier électronique 1, comportant une traverse principale 26 sous laquelle s'étend la plaque-verrou 22, et deux jambes 27, 28 élastiquement déformables adaptées pour prendre appui par un retour formant un pied 29 sur le boîtier électronique 1. Cet arceau 25 est conçu pour permettre le glissement de la plaque-verrou 22 entre : • une position de verrouillage, représentée à la figure 3, obtenue en l'absence de sollicitation exercée sur l'arceau 25, dans laquelle la dent de blocage 24 est enclenchée dans un cran 20 du tube cylindrique 12, • et une position de déverrouillage obtenue par une pression exercée sur la traverse 26 de l'arceau, 25 dans laquelle la dent de blocage 24 se trouve à l'extérieur du cran 20 et autorise un déplacement relatif en translation du boîtier électronique 1 relativement au tube cylindrique 12. En outre, la traverse 26 de l'arceau 25 est percé de deux orifices tels que 30, adaptés pour coopérer avec deux ergots d'encliquetage 31 formés sur le boîtier électronique 1 de façon à maintenir l'arceau 25 assemblé sur le boîtier électronique 1 avant montage sur une valve de gonflage 2. Le boîtier électronique 1 et la valve de gonflage 2 de l'unité électronique selon l'invention peuvent, en premier lieu, être assemblés, par introduction du manchon 18 dans la chambre cylindrique 8, opération réalisée en exerçant, en outre, une pression sur la traverse 26 de l'arceau 25 apte à maintenir la plaque-verrou 22 dans sa position de déverrouillage. 10 Le verrouillage est ensuite obtenu après relâchement de la pression exercée sur la traverse 26 de l'arceau 25, et permet de verrouiller le boîtier électronique 1 dans une position où il s'étend dans le prolongement direct, sans espace libre, de la tête de butée 6 du corps de valve 3, et se trouve incliné d'un angle de l'ordre de 10° à 40° par rapport à l'axe longitudinal du dit corps de valve 3. L'unité électronique ainsi réalisée peut ensuite être introduite et mise en place dans un orifice ménagé dans une jante J, d'une part grâce aux facultés de déformations radiale et longitudinale du tronc 5 du corps de valve 3, et d'autre part en maintenant la plaque-verrou 22 dans sa position de déverrouillage. Lors de cette introduction, le tube cylindrique 12 solidarisé à la tige cylindrique 11 et désolidarisé de la tête de butée 6, ne contrarie en rien les déformations du tronc 5. De plus, pendant cette introduction, la bague 15 peut coulisser le long du tronçon du tube cylindrique 12 grâce au maintien de la plaque verrou 22 dans sa position de déverrouillage. Par contre, une fois l'unité électronique montée sur la jante J, la bague 15 se trouve verrouillée sur le tube cylindrique 12 après relâchement de la pression exercée sur la traverse 26 de l'arceau 25, de sorte que les efforts d'arrachement sollicitant le boîtier électronique 1 sont transmis, par l'intermédiaire de la dite bague, vers le tube cylindrique et donc supportés par ce dernier qui joue ainsi un rôle primordial de rigidification de la valve de gonflage 2. Tel que représenté à la figure 4 ; l'invention peut également s'appliquer à des valves de gonflage 35 classiques, par exemple constituées d'un corps de valve 36 métallique dont la tête de butée 37 est bloquée contre la jante J au moyen d'un écrou 39 vissé le long d'un tronçon fileté du tronc 38. Le seul impératif réside, tel que représenté à la figure 4, dans l'aménagement, dans la tête de butée 37 du corps de valve 36, d'une chambre 40 apte à loger le manchon 18 de la bague 15, et dans la présence d'un tube métallique 41 s'étendant dans le prolongement de la tête de butée 37. REVENDICATIONS1. Unité électronique de mesure de paramètres de fonctionnement d'une roue de véhicule, comprenant : • une valve de gonflage (2) adaptée pour être solidarisée sur une jante (J) de roue, comportant : - un corps de valve (3) destiné à s'étendre au travers d'un orifice ménagé dans la jante (J), le dit corps de valve étant composé d'un tronc (5) et d'une tête (6) de butée contre la jante (J), - et un tube rigide creux (12) s'étendant dans le prolongement de la tête de butée (6), • un boîtier électronique (1) solidaire d'une bague (15) adaptée pour être montée coulissante autour du tube rigide (12) s'étendant dans le prolongement de la tête de butée (6) du corps de valve (3), • et des moyens de solidarisation (9, 19) du boîtier électronique (1) et de la valve de gonflage (2), dans une position du dit boîtier électronique où ce dernier s'étend dans le prolongement direct de la dite valve de gonflage, la dite unité électronique étant caractérisée en ce que les moyens de solidarisation du boîtier électronique (1) et de la valve de gonflage (2) comprennent des moyens de verrouillage comportant : • au moins un cran transversal (20, 21) ménagé en périphérie du tube rigide (12), • et une plaque-verrou (22) associée au boîtier électronique (1) et présentant une dent de blocage (24) adaptée pour se loger dans un cran transversal (20, 21) du tube rigide (12), de façon à assurer un verrouillage en translation du dit boîtier électronique relativement au dit tube rigide, la dite plaque verrou : - étant montée sur le boîtier électronique (1) avec une faculté de débattement entre une position de verrouillage dans laquelle la dent de blocage (24) est enclenchée dans un cran (20, 21) du tube rigide (12), et une position de déverrouillage dans laquelle la dent de blocage (24) autorise un déplacement relatif en translation du boîtier électronique (1) relativement au tube rigide (12), 12 - étant associée à des moyens élastiques (25) adaptés, en l'absence de sollicitations, pour exercer sur cette plaque-verrou (22) une force de maintien de cette dernière dans sa position de verrouillage, et, lors d'une action exercée sur ces moyens élastiques (25), pour entraîner un déplacement de cette plaque-verrou (22) vers sa position de déverrouillage. 2. Unité électronique selon la revendication 1 caractérisée en ce que la plaque-verrou (22) est adaptée pour être positionnée autour du tube rigide (12) et se compose d'une plaque (22) percée d'un orifice (23) de section supérieure au diamètre du dit tube, en bordure duquel est formée la dent de blocage (24). 3. Unité électronique selon la revendication 2 caractérisée en ce que les moyens élastiques forment un arceau (25) adapté pour être positionné sur le boîtier électronique (1), comportant une traverse principale (26) sous laquelle s'étend la plaque-verrou, et deux jambes (27, 28) élastiquement déformables adaptées pour prendre appui sur le boîtier électronique (1). 4. Unité électronique selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les moyens de verrouillage comportent une pluralité de crans transversaux (20, 21) d'adaptation à des épaisseurs différentes de jante (J). 5. Unité électronique selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la valve de gonflage (2) est de type « snap-in » et comporte : • un corps de valve (3) en un matériau élastomère, muni d'un alésage axial longitudinal (4) et composé d'un tronc (5) déformable élastiquement et d'une tête de butée (6) séparée du tronc (5) par un col (7) adapté pour se positionner de façon étanche dans l'orifice ménagé dans la jante (J), • et une âme tubulaire creuse (10) en un matériau rigide de dimensions adaptées pour se loger dans l'alésage (4) du corps de valve (3) et s'étendre de part et d'autre dans le prolongement du dit corps de valve, la dite âme tubulaire étant constituée de deux tronçons longitudinaux (11, 12) agencés l'un par rapport à l'autre et relativement au corps de valve (3), de façon à autoriser une déformation élastique du tronc (5) apte à permettre le montage de la valve de gonflage (2) au travers de l'orifice de la jante (J).