Brevet FR2983124A1 — publié le 20130531

DISPOSITIF DE REGULATION DE LA PRESSION DE GONFLAGE D'UN PNEUMATIQUE SUR UNE ROUE DE VEHICULE. La présente invention concerne un dispositif de 5 régulation de la pression de gonflage d'un pneumatique sur une roue de véhicule, en particulier sur une roue de véhicule automobile. La pression de gonflage optimale d'un pneumatique de véhicule dépend de nombreux facteurs, qui sont eux-mêmes 10 variables, comme notamment la température extérieure, la vitesse du véhicule et l'état de la route. Des dispositifs de gonflage et dégonflage des pneumatiques des véhicules automobiles sont déjà connus de l'art antérieur : ce sont, en règle générale, des 15 dispositifs basés sur l'utilisation de pompes à air commandées à distance. Ces dispositifs sont relativement lents et peu précis. On a déjà cherché également à réaliser des dispositifs de régulation de la pression de gonflage d'un pneumatique 20 permettant de générer des surpressions ou des sous pressions à l'intérieur de l'enveloppe des pneumatiques. Ainsi, à titre d'exemple, le document FR 2 879 128 décrit une roue avec pneumatique destinée à un véhicule. Le pneumatique est constitué d'une enveloppe externe, qui est 25 montée sur une jante, et d'une enveloppe interne, qui est intégrée dans la jante et qui est apte à constituer une réserve d'air sous pression élevée. Un premier actionneur, intégré dans la jante, permet d'assurer le gonflage des enveloppes externe et interne en relation avec une station 30 de gonflage. Un second actionneur, intégré dans la jante et en communication avec l'enveloppe externe, coopère avec le premier actionneur pour assurer l'évacuation de l'air vers l'extérieur et, par suite, le dégonflage. L'enveloppe interne assure le gonflage de l'enveloppe externe de manière 35 pneumatique. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de régulation de la pression dans un pneumatique de roue de véhicule, en particulier de roue de véhicule automobile, qui permette un changement rapide de ladite pression dans le pneumatique en fonction des circonstances extérieures. Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif de régulation, qui permette une meilleure durée de vie du pneumatique grâce à une pression optimale de gonflage du pneumatique. Un autre but de la présente invention est de fournir 10 un tel dispositif de régulation, qui permette de réduire la distance de freinage du véhicule en augmentant la surface de contact entre les pneumatiques des roues et le sol, grâce à une sous pression de gonflage adaptée. Enfin, c'est également un but de la présente invention 15 de fournir un tel dispositif de régulation, qui soit, de manière générale, simple, stable, fiable et économique. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif de régulation de la pression de gonflage d'un pneumatique sur une roue de véhicule permettant de 20 créer une surpression ou une sous-pression en fonction de différentes variables physiques. Ce dispositif de régulation, nouveau, comporte les éléments suivants : - un anneau, disposé à l'intérieur du pneumatique, délimitant au moins une chambre intérieure comportant des 25 moyens d'étanchéité, le volume intérieur de ladite chambre pouvant être modifié de façon à créer ladite surpression ou sous-pression, - au moins un actionneur, à l'intérieur de l'anneau, pour faire varier le volume de l'anneau, 30 - un support de l'actionneur au moins, et - des moyens de pilotage dudit actionneur au moins en fonction desdites variables physiques. Selon le principe de la présente invention, lesdits moyens d'étanchéité sont constitués par une membrane, 35 étanche et élastique. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'anneau comporte deux demi-coques, coulissantes l'une par rapport à l'autre selon la direction axiale de la roue, qui peuvent être éloignées ou rapprochées l'une de l'autre, de façon à permettre une augmentation ou diminution du volume de l'anneau. De préférence, les demi-coques peuvent être éloignées ou rapprochées l'une de l'autre par l'intermédiaire de deux axes liés à l'actionneur. Selon une variante de réalisation de l'invention, l'anneau comporte deux semi anneaux à volume modulable, 10 chaque semi anneau comportant deux actionneurs. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, l'anneau comporte au moins deux éléments semi-circulaires à volume modulable. Quelque soit le mode de réalisation, le support de 15 l'actionneur au moins comporte des ouvertures permettant l'entrée et la sortie de l'air. Le dispositif comporte, de préférence, un collecteur électrique tournant, qui permet l'alimentation électrique et le pilotage de l'actionneur au moins. 20 Le dispositif comporte, de préférence également, une protection rigide, circulaire, qui protège le dispositif en cas de dégonflage total ou partiel du pneumatique. Le dispositif comporte des moyens de connexion électrique à un calculateur électronique de contrôle, lequel 25 calculateur électronique de contrôle reçoit et traite des données relatives auxdites différentes variables physiques. Les différentes variables physiques peuvent être les suivantes : la vitesse des roues, la température extérieure, la pression dans chaque pneumatique où le dispositif est 30 implanté. Le calculateur électronique de contrôle est avantageusement connecté à un réseau de calculateurs inter systèmes du véhicule. La présente invention a aussi pour objet un véhicule, 35 en particulier un véhicule automobile, équipé de roues à pneumatique, dans lequel au moins une roue à pneumatique comporte un dispositif de régulation de la pression de gonflage dudit pneumatique conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe transversale, schématique, d'une roue de véhicule équipée d'un dispositif 10 intégré de régulation de la pression de gonflage, selon la présente invention, - la figure 2 est une vue en coupe, de côté, schématique, de la roue à dispositif intégré de régulation de la pression de gonflage de la figure 1, 15 - la figure 3 est une vue en coupe transversale plus détaillée du dispositif intégré de régulation de la pression de gonflage des figures 1 et 2, - les figures 4 à 6 illustrent le fonctionnement du dispositif de régulation selon la présente invention, selon 20 lequel on part d'un gonflage normal du pneumatique (figure 4) pour créer un « sur gonflage » (figure 5) ou un « sous gonflage » (figure 6), - la figure 7 est une vue en coupe transversale, schématique, d'une roue de véhicule équipée d'une variante 25 du dispositif intégré de régulation de pression selon la présente invention, dans laquelle le dispositif de régulation comporte quatre actionneurs, - la figure 8 est une vue en coupe, de côté, schématique, de la roue à dispositif intégré de régulation 30 de pression de la figure 7, - la figure 9 est une vue en coupe transversale, schématique, d'une roue de véhicule équipée d'une autre variante du dispositif intégré de régulation selon la présente invention, et 35 - la figure 10 est une vue en coupe, de côté, schématique, de la roue à dispositif intégré de régulation de pression de la figure 9. En référence aux dessins des figures 1 et 2, on a représenté un pneumatique d'une roue de véhicule automobile. L'enveloppe du pneumatique est désignée par la référence numérique 1. La pression optimale nécessaire dans un pneumatique dépend de nombreux paramètres extérieurs au pneumatique. Parmi ces paramètres, variables, on trouve, notamment, la vitesse du véhicule et l'état de la route. Selon le principe de la présente invention, il est 10 prévu un dispositif permettant de réaliser une modulation électronique de la pression de gonflage du fluide, air ou azote, remplissant le pneumatique, en fonction des conditions de roulage du véhicule. Ce dispositif de modulation de la pression de gonflage 15 du pneumatique comprend les organes, éléments ou pièces suivants : - un calculateur, de référence générale 2, connecté au réseau (non représenté) de calculateurs, dit « réseau inter systèmes », qui assure un contrôle électronique du 20 dispositif de l'invention et qui présente deux sources d'information, à savoir les informations issues des calculateurs « sous capot » par l'intermédiaire des réseaux multiplexés (vitesse des roues, température extérieure, etc.) et les informations relatives à la mesure de la 25 pression dans chaque pneumatique où le dispositif est implanté par l'intermédiaire d'un système dit « système TPMS » (acronyme de « Tire Pressure Monitoring System » ou « Système de contrôle de la pression de pneumatiques ») ou bien, en cas d'absence d'un tel système TPMS par 30 l'intermédiaire de capteurs de pression dans les pneumatiques, - un anneau, de référence générale 10, disposé l'intérieur du pneumatique, délimitant au moins une chambre intérieure comportant des moyens d'étanchéité, le volume 35 intérieur de ladite chambre pouvant être modifié par l'action de deux actionneurs 14 de façon à créer une surpression ou une sous-pression, - un collecteur électrique tournant, de référence générale 3, qui permet l'alimentation électrique et le pilotage des actionneurs 14 intégrés à l'anneau 10 tout en autorisant une rotation de la roue d'axe « XX' » autour de la liaison filaire vers le calculateur 2, - un support 15, commun aux actionneurs 14, qui forme un anneau circulaire, une répartition adéquate des masses sur ledit support permettant de rééquilibrer la roue pendant un roulage, notamment en compensant les masses des deux actionneurs 14, et - une protection 5 (figure 3), rigide, circulaire, qui protège le dispositif en cas de dégonflage total ou partiel du pneumatique, de façon à éviter au dispositif d'être dans ce cas en contact avec le sol. Comme mieux représenté sur le dessin de la figure 3, l'anneau 10 du dispositif (seul un demi anneau est représenté) comporte les pièces suivantes : - un ou plusieurs actionneurs 14, qui sont commandés par le calculateur 2 (un seul actionneur 14 est représenté 20 sur l'exemple de la figure 3), - deux demi-coques rigides, référencées 11 et 12, qui sont emboîtées l'une dans l'autre et coulissantes l'une par rapport à l'autre, forment l'armature de l'anneau, les deux demi-coques 11 et 12 pouvant être éloignées ou rapprochées 25 l'une de l'autre selon la direction axiale « xx' » parallèle à l'axe « XX' » de la roue pour augmenter ou diminuer le volume de l'anneau 10 et, par conséquent créer une surpression ou une sous-pression à l'intérieur de l'enveloppe 1 du pneumatique, 30 - une membrane 6, étanche et élastique, constituant les moyens d'étanchéité mentionnés précédemment de la chambre intérieure délimitée par l'anneau 10, - un support 15, qui comporte des ouvertures 19 permettant l'entrée et la sortie du fluide de remplissage du 35 pneumatique pendant le mouvement des deux demi-coques 11 et 12, - deux axes, référencés 17 et 18, qui permettent, tels des pistons, d'éloigner ou de rapprocher les deux demi-coques 11 et 12, - des liaisons électriques filaires 13 entre 5 l'actionneur 14 et le calculateur 2 par l'intermédiaire du collecteur tournant 3, et une protection circulaire 5 déjà mentionnée précédemment. La référence 1C désigne la surface périphérique de la 10 roue sur laquelle est monté le pneumatique d'enveloppe 1. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est décrit ci-après, en référence aux figures 4 à 6. On notera que, dans ces trois figures 4 à 6, la protection rigide 5 de l'anneau n'est pas représentée, afin 15 de mieux montrer l'augmentation et la diminution de volume de l'anneau en fonctionnement. La figure 4 illustre la position des différentes pièces constitutives de l'anneau 10 dans un état de gonflage normal. Les deux demi-coques 11 et 12 sont en partie 20 emboîtées l'une par rapport à l'autre, l'ensemble étant enfermé dans la membrane 6 étanche et élastique. L'éloignement (sens des flèches « E ») des deux demi-coques 11 et 12 l'une de l'autre sous l'action des deux axes 17 et 18 commandés par l'actionneur 14, lui-même commandé 25 électriquement par le calculateur 2, fait passer l'anneau 10 dans la position illustrée par la figure 5. L'anneau 10 est alors plus volumineux et vient réduire l'espace laissé au fluide de remplissage du pneumatique, air ou azote, dans le reste de volume 1A de l'enveloppe 1 du pneumatique. Cette 30 réduction de l'espace laissé au fluide de gonflage vient créer un « sur gonflage » du fluide dans le pneumatique. La membrane élastique 6 continue à isoler les deux demi-coques 11 et 12 du reste 1A du volume de l'enveloppe 1 du pneumatique 1. 35 De façon inverse, le rapprochement (sens des flèches « R ») des deux demi-coques 11 et 12 l'une de l'autre sous l'action des deux axes 17 et 18 commandés par l'actionneur 14, lui-même commandé électriquement par le calculateur 2, fait passer l'anneau 10 dans la position illustrée par la figure 6. L'anneau 10 est alors moins volumineux et vient augmenter l'espace laissé au fluide, air ou azote, dans le reste de volume 1A de l'enveloppe 1 du pneumatique. Cette augmentation de l'espace laissé au fluide de gonflage vient créer un « sous gonflage » du fluide dans le pneumatique. La membrane élastique 6 continue à isoler les deux demi-coques du reste du volume de l'enveloppe du pneumatique 1. Le passage à ouvertures 19 permet l'entrée et la sortie de fluide dans l'anneau. En référence aux dessins des figures 7 et 8, on a représenté une variante de réalisation du dispositif décrit précédemment. Dans cette variante, le dispositif comporte quatre actionneurs répartis dans deux semi anneaux, à savoir les actionneurs 14A et 14A' dans un premier semi anneau 10A et les actionneurs 14B et 14B' dans un second semi anneau 10B. Les deux semi anneaux 10A et 10B sont enfermés dans des membranes étanches et élastiques 6A et 6B, respectivement. De plus, des protections rigides 5A et 5B protègent les semi anneaux 10A et 10B, respectivement. Dans chaque semi anneau 10A, respectivement 10B, deux demi-coques 11A, 11B, respectivement 11B, 12B, emboîtées l'une dans l'autre et coulissantes l'une par rapport à l'autre, forment l'armature du semi anneau et permettent de créer dans le pneumatique la surpression ou la sous pression selon le mode de fonctionnement similaire à celui décrit précédemment. Une autre variante du dispositif de régulation selon 30 l'invention est représentée sur les dessins des figures 9 et 10. Les semi anneaux à volume modulable des figures précédentes sont remplacés dans cette variante des figures 9 et 10 par deux éléments semi circulaires 100 et 100' étanches et à volume modulable. Un équilibrage de la roue 35 est effectué pour compenser la mauvaise répartition des masses autour de l'axe de la roue. Le dispositif de régulation de la pression de gonflage d'un pneumatique tel que décrit ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : - il permet de compenser rapidement un sous gonflage 5 dangereux des pneumatiques avant que ces derniers puissent être de nouveau gonflés de manière adéquate, - il permet un changement rapide de la pression dans un pneumatique en fonction des circonstances extérieures dangereuses évaluées par un calculateur superviseur, 10 - il permet de choisir une pression de gonflage optimale des pneumatiques pour une durée de vie optimale de ces derniers, - il permet de réduire la distance de freinage du véhicule en augmentant la surface de contact entre les 15 pneumatiques et le sol, et cela grâce à un sous gonflage adapté. REVENDICATIONS1. Dispositif de régulation de la pression de gonflage d'un pneumatique sur une roue de véhicule permettant de créer une surpression ou une sous-pression en fonction de différentes variables physiques, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte les éléments suivants : - un anneau (10), disposé à l'intérieur du pneumatique, délimitant au moins une chambre intérieure comportant des moyens d'étanchéité, le volume intérieur de ladite chambre pouvant être modifié de façon à créer ladite surpression ou sous-pression, - au moins un actionneur (14), à l'intérieur de l'anneau (10), pour faire varier le volume de l'anneau, - un support (15) de l'actionneur au moins, et - des moyens de pilotage dudit actionneur au moins (14) en fonction desdites variables physiques. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité sont constitués par une 20 membrane (6), étanche et élastique. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit anneau (10) comporte deux demi-coques, coulissantes l'une par rapport à l'autre selon la direction axiale (« XX' ») de la 25 roue, pouvant être éloignées ou rapprochées l'une de l'autre, de façon à permettre une augmentation ou diminution du volume de l'anneau (10). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'anneau (10) 30 comporte deux semi anneaux (10A, 10B) à volume modulable, chaque semi anneau comportant deux actionneurs (14A, 14A' ; 14B, 14B'). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'anneau (10) 35 comporte au moins deux éléments (100, 100') semi-circulaires à volume modulable. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les demi-coques (11, 12) peuvent être éloignées ou rapprochées l'une de l'autre par l'intermédiaire de deux axes (17, 18) liés à l'actionneur (14). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support (15) de l'actionneur au moins (14) comporte des ouvertures (19) permettant l'entrée et la sortie de l'air. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un collecteur électrique tournant (3) , qui permet l'alimentation électrique et le pilotage de l'actionneur au moins (14). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une protection rigide (5), circulaire, qui protège le dispositif en cas de dégonflage total ou partiel du pneumatique. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de connexion électrique (13) à un calculateur électronique de contrôle (2), lequel calculateur électronique de contrôle (2) reçoit et traite des données relatives auxdites différentes variables physiques. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé ce que lesdites différentes variables physiques sont les suivantes : la vitesse des roues, la température extérieure, la pression dans chaque pneumatique où le dispositif est implanté. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que ledit calculateur électronique de contrôle (2) est connecté à un réseau de calculateurs inter systèmes du véhicule. 13. Véhicule, en particulier véhicule automobile, équipé de roues à pneumatique, caractérisé en ce qu'au moins une roue à pneumatique comporte un dispositif de régulation de la pression de gonflage dudit pneumatique conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.