Brevet FR2967613A1 — publié le 20120525

DISPOSITIF DE FIXATION D'UN MODULE SUR LA PAROI INTERNE D'UN PNEUMATIQUE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001]L'invention concerne un dispositif de fixation d'un module sur la paroi interne d'un pneumatique et plus spécifiquement un dispositif de fixation d'un module électronique constitué d'une embase, solidaire du pneumatique, et d'une bande souple. Le dispositif est avantageusement utilisé sur des véhicules de type génie civil, et plus particulièrement sur des véhicules de type dumper. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002]L'utilisation de modules électroniques dans les pneumatiques peut permettre une multitude d'applications consistant à acquérir, stocker et/ou transmettre des informations dans le but de suivre l'utilisation du pneumatique, et notamment de renseigner sur l'évolution des performances du pneumatique durant sa durée de vie. [0003]De tels modules électroniques peuvent comprendre des composants passifs tels des puces d'identification ou RFID, et/ou des composants actifs reliés à un système autonome d'alimentation en énergie électrique tel que des batteries ou encore un système à couplage inductif. Ces modules électroniques peuvent être conçus pour échanger des informations avec des modules externes, servant par exemple d'interface avec l'usager, par l'intermédiaire d'ondes radio dont la fréquence et la puissance sont soigneusement ajustées et selon des protocoles de transmission spécifiques. Ils peuvent encore être prévus pour stocker des informations pour être interrogés ultérieurement, par exemple pour analyser l'usage du pneumatique. Les modules électroniques sont généralement disposés à l'intérieur de boîtiers de protection souple ou rigide, destinés à préserver les composants électroniques des agressions liées aux chocs, et à l'ambiance 1 régnant dans le pneumatique, notamment du fait de la présence de fluide, par exemple à vocation antioxydante ou anti-crevaison, et à son environnement. [0004]Un tel module électronique, peut notamment être fixé à l'intérieur de la cavité formée par le pneumatique une fois monté sur la roue ; pour cela il peut être disposé sur un grand nombre de supports. Ainsi il peut être fixé à la valve, fixé sur la jante, fixé ou collé sur la paroi intérieure du pneumatique ou encore être intégré aux composants du pneumatique. Le choix d'une de ces solutions dépend de la nature du pneumatique, des sollicitations qu'il peut endurer, de la nature de la source d'énergie du module électronique, des informations que l'on désire suivre et de l'accessibilité souhaitée en cas de maintenance. L'invention est relative au cas d'un module électronique fixé sur la paroi interne du pneumatique. [0005]Lorsque le module électronique est ainsi associé au pneumatique, le mode de fixation choisi doit assurer le maintien en position du module quelles que soient la vitesse de rotation et les conditions d'usage de l'enveloppe. [0006]Des solutions de fixation permettant de répondre à ces exigences ont déjà été décrites par exemple dans les publications EP 0 936 089, US 6 255 940, US 6 462 650 ou encore WO 2005044600, qui décrivent des systèmes de fixation d'un module sur la paroi intérieure d'un pneumatique. Ces dispositifs sont composés d'une semelle souple dont une face sert de liaison avec la paroi intérieure du pneumatique et dont l'autre face comporte un moyen de fixation coopérant avec les moyens d'attache disposés sur le module. [0007]Bien que non limitée à ce type d'application, l'invention sera plus particulièrement décrite en référence à des modules électroniques dont l'épaisseur est supérieure ou égale à 2 cm et présentant une base de longueur au moins égale à 4 cm et de largeur au moins égale à 2 cm et destinés à être insérés dans des pneumatiques pour véhicule de type dumper et présentant une largeur axiale supérieure à 37 pouces. [0008]Dans le cas de ce type de véhicules, notamment destinés à des usages dans des mines ou carrières pour le transport de charges, les dimensions des 2 pneumatiques associées aux charges qu'ils supportent en roulage conduisent à des flèches des pneumatiques de l'ordre de 30 % ; ils peuvent notamment subir des augmentations de charge supérieur à 50% du fait de surcharges dynamiques liées par exemple à des freinages pour des véhicules de type chargeuse ou bien par exemple à des déformations des pistes de circulation dans le cas des véhicules de type dumper. [0009]La flèche d'un pneumatique est définie par la déformation radiale du pneumatique, ou variation de la hauteur radiale, lorsque celui-ci passe d'un état non chargé à un état chargé en statique, dans des conditions de charge et de pression nominales. [0010]Elle est exprimée sous la forme d'une flèche relative, définie par le rapport de cette variation de la hauteur radiale du pneumatique sur la moitié de la différence entre le diamètre extérieur du pneumatique et le diamètre maximum de la jante mesuré sur le crochet. Le diamètre extérieur du pneumatique est mesuré en statique dans un état non chargé à la pression nominale. [0011]Le pneumatique subit ainsi dans cette zone des contraintes radiales. Celles-ci sont combinées à des contraintes longitudinales du fait notamment de la déradialisation du pneumatique dans la zone de l'aire de contact. La combinaison de ces contraintes se traduit notamment par des déformations des parois du pneumatique. [0012]Ces déformations combinées par exemple à des modules électroniques tels que ceux précités dont l'épaisseur est relativement importante nécessitent des moyens de fixation plus adaptés pour garantir la pérennité de la fixation. En effet, les dispositifs précités présentent des faiblesses du fait des sollicitations particulièrement importantes liées au type de module et au type de pneumatique. [0013]Les inventeurs se sont ainsi donnés pour mission de définir un dispositif de fixation d'un module électronique permettant de garantir la pérennité de ladite fixation y compris dans le cas d'un module tel que celui décrit précédemment et 3 présentant une épaisseur au moins égale à 2 cm, celui-ci étant fixé dans un pneumatique pouvant supporter des flèches de l'ordre de 30 %. [0014]Le document WO2007/113251 présente une solution comportant une embase et une bande souple adaptée pour la fixation d'un module électronique. Dans un des exemples de réalisation, la bande souple est entièrement constituée en tissus de type auto-agrippant. [0015]Ce dernier dispositif, comme les autres précédemment énoncés, sont souvent utilisés dans le secteur du génie civil, où ils sont imbibés de polypropylène glycol. Ce liquide est utilisé afin de protéger la roue et le pneu contre les agressions dues à des contraintes d'utilisation souvent extrêmes. Le polypropylène glycol est cependant relativement agressif envers certains composants tels que les moyens de fixation du module contre la paroi interne du pneumatique. En outre, il est susceptible de contribuer à la dégradation du nylon biélastique utilisé dans les systèmes connus. Par ailleurs, en milieu humide ou avec présence de liquide, l'utilisation d'une bande auto-agrippante complète, comme dans le document WO2007/113251, ne permet pas d'effectuer et de maintenir un bon serrage de l'élément fixé. EXPOSE DE L'INVENTION [0016] Pour éviter de se retrouver dans un tel contexte, et notamment pour éviter toute détérioration de la fixation du module électronique contre la paroi du pneumatique du fait d'une utilisation en milieu humide ou avec présence de liquide, et notamment de polypropylène glycol, l'invention prévoit différents moyens techniques. [0017]Tout d'abord, un premier objet de l'invention consiste à prévoir un dispositif de fixation qui permette une utilisation dans les conditions courantes d'opération des véhicules de type génie civil. 4 [0018]Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un dispositif qui conserve ses propriétés de fixation même lors de contacts réguliers et/ou prolongés avec du polypropylène glycol. [0019]Encore un autre objet de l'invention consiste à prévoir un dispositif de fixation simple à utiliser, avec un montage facile et rapide. [0020]Pour ce faire, l'invention prévoit un dispositif de fixation d'un module sur la paroi interne d'un pneumatique, constitué d'une embase, solidaire du pneumatique, et d'une bande souple, l'embase comportant des moyens de fixation de ladite bande, les extrémités de la bande souple comportant au moins deux moyens indépendants d'accrochage du module, la bande souple étant disposée de manière amovible dans l'embase par deux ouvertures dans l'embase permettant le passage de la bande, la bande souple comportant trois portions : - une portion médiane, en tissu biélastique ; - deux portions d'extrémité, chacune reliée à la partie médiane, et réalisées en tissus pourvu de crochets et de boucles. [0021] Le dispositif ainsi décrit selon l'invention permet effectivement de conserver le module dans son emplacement y compris lors de grandes sollicitations du fait de l'utilisation du pneumatique. La configuration souple de la bande en trois portions, dont une élastique, permet notamment d'absorber certaines sollicitations associées à un accrochage par des moyens indépendants qui permettent de diviser au moins localement les contraintes dues aux sollicitations, permettant de garantir la pérennité de l'accrochage du module dans le pneumatique. La configuration spécifique de la bande souple permet par ailleurs d'assurer un bon maintien même lors d'utilisations en milieu humide, et avec du polypropylène glycol. [0022]Selon un mode de réalisation avantageux, le système d'attache à crochets et boucles procure un montage non-amovible. Ce type de fixation procure des utilisations durables et fiables dans des milieux humides, dans lesquels les systèmes à boucles et crochets amovibles classiques sont souvent moins 5 performants, du fait d'un accrochage dégradé. Si un module électronique fixé de manière non amovible doit être démonté, il est possible de couper la bande souple. Il suffit alors d'utiliser une nouvelle bande souple pour réinstaller un module. [0023]Selon un exemple de réalisation, le système d'attache à crochets et boucles est en polyester. Selon un autre exemple de réalisation, le système d'attache à crochets et boucles est métallique. [0024]La portion médiane et les portions d'extrémités sont avantageusement reliées par un fil cousu. [0025]Dans une variante avantageuse, le fil est recouvert d'un matériau de protection, comme par exemple du PTFE. Un tel revêtement procure une protection efficace contre le polypropylène glycol. On évite ainsi toute dégradation de la fixation au niveau des raccords entre les portions. [0026]Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, les moyens de fixation de la bande sur l'embase sont obtenus par deux ouvertures dans l'embase formant un passant et permettant le passage de la bande. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux de par sa simplicité de réalisation et de par son utilisation. Les ouvertures dans l'embase peuvent par exemple être réalisées au moment de la fabrication de ladite embase. Lorsque celle-ci est réalisée en un matériau polymérique tel que du caoutchouc, au moment de sa réticulation, ou vulcanisation, on prévoit par exemple un insert sur lequel le caoutchouc n'adhère pas, qui est ensuite retiré pour laisser apparaître deux ouvertures formant ledit passant. [0027]De préférence, les moyens d'accrochage de chacune des extrémités de la bande sont des perforations ou ouvertures. Cette réalisation préférée de la bande souple permet d'accrocher une extrémité de ladite bande à une protubérance du module, d'entourer le module de part et d'autre, et de refermer la bande en accrochant l'autre extrémité sur la protubérance. 6 [0028]Une variante préférée de réalisation de l'invention prévoit encore que l'embase est réalisée en un matériau polymérique réticulé sur le pneumatique. [0029]Avantageusement encore, la réticulation de l'embase est obtenue simultanément à la réticulation, notamment vulcanisation, du pneumatique. Selon cette variante de réalisation de l'invention, la fabrication du pneumatique comportant une embase est réalisée plus rapidement et la fixation de l'embase est parfaitement solidaire de la paroi interne du pneumatique. DESCRIPTION DES FIGURES [0030]D'autres détails et caractéristiques avantageux de l'invention ressortiront ci-après de la description d'exemples de réalisation de l'invention en référence aux figures 1 à 5 dans lesquelles : [0031]-la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un dispositif selon l'invention, [0032]-la figure 2 illustre une bande souple selon l'invention ; [0033]-les figures 3a à 3c représentent schématiquement l'embase vue de côté, de dessus et en perspective ; [0034]-la figure 4 montre le dispositif selon l'invention lorsque la bande souple est insérée dans l'embase, avant fixation d'un module électronique ; [0035]-la figure 5 montre le dispositif en utilisation pour la fixation d'un module électronique. [0036]Les figures ne sont pas représentées à l'échelle pour en simplifier la compréhension. [0037]Les Figures 1 et 5 représentent un module électronique 1 fixé sur la paroi interne 2 d'un pneumatique à l'aide d'un dispositif de fixation 3. Le dispositif de fixation 3 est lui-même composé d'une embase 4 (bien visible aux figures 3a, 3b 7 et 3c), solidaire du pneumatique, et prévue avec deux ouvertures 5 dans lesquelles passe une bande souple 6. La bande souple est illustrée de façon détaillée à la figure 2. [0038]L'embase 4 peut par exemple être réalisée lors de la confection du pneumatique, une ou plusieurs couches de caoutchouc la constituant étant mises en place puis cuites simultanément à la cuisson du pneumatique. La formation des deux ouvertures 5 peut être obtenu par la présence d'un élément mis en place lors de la cuisson. Un tel élément est réalisé en tout matériau connu de l'homme du métier sur lequel le caoutchouc n'adhère pas, et est inséré entre deux couches de caoutchouc et dont les extrémités sont positionnées pour obtenir les deux ouvertures recherchées. [0039]Selon un autre mode de réalisation, l'embase 4 peut être réalisée en caoutchouc par moulage au préalable et rapportée dans le pneumatique avant la cuisson de celui-ci. L'embase 4 est alors déjà cuite et la liaison est obtenue par interposition d'une interface entre l'embase 4 et le pneumatique qui va permettre d'obtenir une liaison entre embase et pneumatique lors de la cuisson de celui-ci. [0040]Selon un dernier mode de réalisation, l'embase 4 peut être réalisée en caoutchouc par moulage au préalable en ne subissant qu'une cuisson partielle permettant de conserver la base, c'est-à-dire la partie de l'embase destinée à venir au contact du pneumatique, non réticulée. L'embase ainsi obtenue est mise en place sur le pneumatique avant la cuisson de celui-ci et la liaison entre embase et pneumatique est ainsi obtenue lors de la cuisson du pneumatique. Selon ce mode de réalisation, il est toutefois prudent de limiter les temps de conservation des embases préfabriquées et partiellement réticulées. [0041]L'embase 4 peut avantageusement être réalisée en caoutchouc non renforcé pour mieux supporter toutes les déformations du pneumatique. Si la présence d'éléments de renforcement est requise, ceux-ci sont avantageusement des éléments de renforcement élastiques. 8 [0042]La bande 6 est constituée de trois portions : une portion médiane 11, constituée de tissu en matériau biélastique, entourée de part et d'autre par des portions d'extrémité 13, constituées de matériau de type tissus auto-agrippant. Les portions d'extrémité sont avantageusement fixées à la portion centrale 11 par du fil cousu 12. Le fil 12 est de préférence recouvert de PTFE, offrant une protection contre le polypropylène glycol. [0043]La bande souple 6 comporte à chacune de ses extrémités des moyens d'accrochage 8 du module électronique 1. Dans l'exemple illustré à la figure 3, il s'agit d'ouvertures ou perforations de forme sensiblement circulaire. La forme des ouvertures 8 est adaptée à celle d'une tête de mesure 7 de l'élément à fixer. Ainsi, d'autres formes, comme par exemple hexagonale, ovale ou autre peuvent être utilisées pour ces deux éléments. [0044]Selon un mode de réalisation préférentiel, la fermeture de la boucle de fixation du module électronique 1 est assurée par les portions d'extrémité 13 de la bande souple 6. Une portion 13 est pourvue de crochets monofilaments, tandis que la portion opposée est pourvue de boucles non brossées. Ainsi, les portions d'extrémités 13 permettent un accrochage d'une extrémité de la bande 6 sur l'autre dans les zones de recouvrement de ces deux extrémités. Cet accrochage par bandes auto-agrippantes peut se trouver notamment de part et d'autre de la tête de mesure. Ce mode de fixation permet une excellente répartition des contraintes qui s'exercent pour bloquer le module. [0045]La bande souple 6 est fabriquée indépendamment de l'embase 4 et rapportée lors de la mise en place du module électronique 1. Elle est glissée par l'une des ouvertures 5 pour ressortir par l'autre de sorte que la partie supérieure de l'embase 4 située entre les deux ouvertures 5 forme un passant qui retient la bande souple 6 qui vient former une boucle fermée par le sommet du module électronique 1. [0046]Des essais réalisés avec le matériau à crochets et boucles commercialisé sous la dénomination APLIX 810, ont permis d'atteindre des performances de fixation particulièrement élevées, même dans des environnements humides et/ou 9 avec du polypropylène glycol. Les crochets demeurent fixés aux boucles, et la fixation ainsi obtenue ne se dégrade pas. La bande conserve ses propriétés en milieu liquide ou humide. La bande 6, avec sa portion centrale 11 réalisée en matériau biélastique, présente avantageusement des propriétés élastiques, qui associés au système d'accrochage, sont suffisantes pour bloquer le module électronique 1. Les dimensions respectives des portions d'extrémités 13 et de la portion médiane 11 sont prévues de façon à procurer d'une part une surface d'accrochage suffisante, et d'autre part une surface élastique permettant de bien fixer le module, avec un serrage suffisant pour résister aux contraintes d'utilisation. [0047]Des essais de roulage dans lesquels le pneumatique était soumis à des sollicitations importantes du fait de déformations lors de passages sur des sols caillouteux ont permis de démontrer que le module électronique reste en place et que le dispositif de fixation ne subit pas de détériorations, même avec présence de polypropylène glycol. La fixation par couture, avec un fil enduit de protection, évite toute détérioration au niveau de l'interface entre les zones de la bande souple. [0048]Le module électronique 1 comporte une tête de mesure 7, par exemple de mesure de pression, à son sommet. Pour garantir des mesures non perturbées, il est préférable que la tête de mesure 7 ne soit pas recouverte par les moyens d'accrochage liés à la bande souple 6. Chacune des extrémités de la bande souple 6 comportant des moyens d'accrochage, dans l'exemple illustré des ouvertures 8, il est possible de fixer le module sans recouvrir la tête de mesure 7 du module électronique 1. Comme montré sur la figure 2, les extrémités de la bande 6 comportent chacune une ouverture 8 sensiblement de la dimension de la tête de mesure 7. Dans le cas de la figure 2, la tête de mesure est circulaire et les ouvertures 8 sont également circulaires et présentent un diamètre sensiblement équivalent à celui de la tête de mesure. Chacune des extrémités de la bande 6 vient s'arrimer sur le module 1 par accrochage au niveau de la tête de mesure 7 sans couvrir celle-ci. Zo [0049]Les Figures et leurs descriptions faites ci-dessus illustrent l'invention plutôt qu'elles ne la limitent. En particulier, l'invention et ses différentes variantes viennent d'être décrites en relation avec un exemple particulier comportant une bande souple en trois portions. [0050] Néanmoins, il est évident pour un homme du métier que l'invention peut être étendue à d'autres modes de réalisation dans lesquels en variantes, on prévoit plus de trois portions, ou des portions dont le profil n'est pas obligatoirement parallépipédique. Les ouvertures de la bande souple ainsi que la portion correspondante du module électronique peuvent être configurés avec des profils différents de celui présenté aux figures. [0051]Par ailleurs, les ouvertures 5 peuvent être orientées selon des angles différents par rapport à l'axe longitudinal de l'embase 4. Enfin, un module électronique pourvu de deux ou plus protubérances peut être utilisé. La bande souple peut alors être accrochée d'un premier côté sur une première protubérance, et de l'autre côté, sur une autre protubérance. [0052]Les signes de références dans les revendications n'ont aucun caractère limitatif. Les verbes "comprendre" et "comporter" n'excluent pas la présence d'autres éléments que ceux listés dans les revendications. Le mot "un" précédant un élément n'exclue pas la présence d'une pluralité de tels éléments. 11 REVENDICATIONS1. Dispositif de fixation d'un module (1) sur la paroi interne d'un pneumatique, constitué d'une embase (4), solidaire du pneumatique, et d'une bande souple (6), l'embase (4) comportant des moyens de fixation de ladite bande, les extrémités de la bande souple comportant au moins deux moyens indépendants (8) d'accrochage du module (1), la bande souple étant disposée de manière amovible dans l'embase (4) par deux ouvertures (5) dans l'embase permettant le passage de la bande (6), caractérisé en ce que la bande souple (6) comporte trois portions : -une portion médiane (11), en tissu biélastique ; -deux portions d'extrémité (13), chacune reliée à la partie médiane (11), et réalisées en tissus pourvus de crochets et de boucles. 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, dans lequel le système d'attache à crochets et boucles procure un montage non-amovible. 3. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le 20 système d'attache à crochets et boucles est en polyester. 4. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le système d'attache à crochets et boucles est métallique. 25 5. Dispositif de fixation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la portion médiane (11) et les portions d'extrémités (13) sont reliées par un fil cousu (12). 6. Dispositif de fixation selon la revendication 5, dans lequel le fil est recouvert 30 d'un matériau de protection. 7. Dispositif de fixation selon la revendication 6, dans lequel le matériau de protection est du PTFE. 12