Brevet FR3066437A1 — publié le 20181123

VALVE DE GONFLAGE POUR PNEU AMELIOREE L'invention concerne une valve de gonflage pour pneu, de type destiné à gonfler un pneumatique de type tubeless (terminologie anglo-saxonne pour « sans chambre à air »). Cette valve de gonflage est dite « tubeless » ou encore « TPMS » (pour « Tire Pressure Monitoring System » selon la terminologie anglo-saxonne) si elle comporte un système de surveillance de la pression du pneu avec un capteur associé à ladite valve. Actuellement, les valves TPMS sont au minimum en deux parties que sont l'unité de communication sans fil d'une part et la valve en elle-même. L'unité de communication sans fil comporte un dispositif électronique équipé d'un capteur de pression et d'une électronique permettant la mesure et l'envoi notamment d'une information de pression à l'ordinateur de bord du véhicule automobile. Le dispositif électronique est encapsulé dans un boitier positionné, au montage, au sein de la roue, à l'intérieur du pneu. Dans le cas d'une valve « TPMS », le boitier est monté rapporté sur une extrémité interne de la valve qui est positionnée à travers un orifice de la jante prévu à cet effet. Le boitier est monté sur la valve soit avant montage soit lors du montage de la valve sur la jante. Ce montage s'effectue notamment à l'aide d'un moyen de vissage ou bien par surmoulage du boitier sur l'extrémité interne de la valve. De tels montages sont décrits dans le document EP 0 958 947 par exemple. L'inconvénient d'un montage assemblé est de multiplier les pièces ce qui complexifie la fabrication, introduit des risques de défaillance de la valve et alourdit l'assemblage qui est soumis à d'importants efforts centrifuges lors de la rotation de la roue. Le surmoulage, s'il permet de réduire le nombre de pièce, présente une fragilité dans le temps au niveau de l'interface entre le boitier et la valve. 3066437 2 Un but de l'invention est de fournir une valve de gonflage de type TPMS qui ne présente pas les inconvénients précédents. A cette fin, il est prévu, selon l'invention, une valve de gonflage pour pneu comportant une tubulure définissant un 5 passage et ayant une extrémité interne et une extrémité externe, un mécanisme de valve positionnée dans le passage, un élément élastique entourant au moins une partie de la tubulure et comprenant une surface annulaire d'étanchéité agencée de sorte à coopérer avec une ouverture de valve d'une jante de roue, et 10 une unité de communication sans fil comportant un boitier, montée au niveau de l'extrémité interne de la tubulure, le boitier étant venu de matière avec la tubulure, formant un ensemble monobloc en continuité de matière. Ainsi, le fait que le boitier soit venu de matière avec la 15 tubulure de la valve permet d'obtenir une valve de gonflage qui présente un nombre réduit de pièces, plus légère et plus simple à fabriquer. La continuité de matière entre le boitier et la tubulure permet d'assurer une excellente tenue dans le temps et aux efforts centrifuge et donc de minimiser les défaillances par 20 rupture entre le boitier et la valve. Avantageusement, mais facultativement, la valve de gonflage selon l'invention présente au moins l'une des caractéristiques additionnelles suivantes : 25 - elle comporte en outre un élément de jonction entre le boitier et la tubulure, venu de matière avec eux ; - l'élément de jonction comporte au moins une nervure de renfort ; - l'unité de communication sans fil comporte un dispositif 30 électronique inséré de manière amovible à l'intérieur du boitier ; 3066437 3 - le mécanisme de valve comporte un clapet situé au niveau de l'extrémité interne de la tubulure, de sorte à être positionné à l'intérieur du pneu lors d'un montage de la valve de gonflage ; 5 - le mécanisme de valve comprend des moyens de commande du clapet situés au niveau de l'extrémité externe de la tubulure ; - le mécanisme de valve comporte une tige à clapet comprenant une tête formant clapet comportant une garniture 10 d'étanchéité agencée de sorte à coopérer de manière étanche avec un siège de la tubulure ; - le siège et la tête de la tige à clapet sont aménagés au voisinage de l'extrémité interne de la tubulure ; et, - le mécanisme de valve comporte des moyens de rappel en 15 position fermée situés au niveau de l'extrémité externe de la tubulure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront lors de la description ci-après d'un mode de réalisation de l'invention. Aux dessins annexés : 20 - La figure 1 est une vue tridimensionnelle d'une valve de gonflage selon l'invention ; - La figure 2 est une vue de côté de la valve de gonflage de la figure 1 ; - La figure 3 est une vue en coupe selon III-III de la 25 valve de gonflage de la figure 2 ; - La figure 4 est une vue en coupe d'une valve de gonflage sans boitier ; et, - La figure 5 est une vue tridimensionnelle de la valve de gonflage de la figure 4. 30 En remarque liminaire, il faut, dans le texte, comprendre par « interne » (INT) et « externe » (EXT) comme faisant référence à un positionnement à l'intérieur du pneu et à l'extérieur du 3066437 4 pneu respectivement, par rapport à la jante comme indiqué dans les figures 2 et 4. En référence aux figures, nous allons décrire un mode de réalisation d'une valve 1 de gonflage pour pneu selon 5 l'invention. La valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention est, ici, une valve de type TPMS. La valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention comporte une tubulure 4 qui définit un passage 7, 70,71 de forme cylindrique de révolution d'axe X et s'étendant depuis une extrémité interne 46 et une extrémité 10 externe 43. La tubulure comporte, successivement depuis l'extrémité externe 43 vers l'extrémité interne 46 : des moyens de coopération pour la mise en place et le maintien d'un capuchon 2 de protection de l'extrémité externe 43 ; puis, 15 une portion tronconique 42 en forme de sapin se terminant par un épaulement externe 421 ; puis, une portion 45 comportant un logement annulaire 452 délimité longitudinalement par l'épaulement externe 421 et un épaulement interne 411, une rainure annulaire 451 ; 20 puis, - une portion interne 41 comportant l'extrémité interne 46. En parallèle, le passage 7,70,71 défini par la tubulure comporte, successivement depuis l'extrémité externe 43 vers l'extrémité interne 46 : 25 une partie externe 70; puis une partie centrale 71 présentant un diamètre inférieur à un diamètre de la partie externe 70 ; puis une partie interne 7 de plus grand diamètre que la partie centrale 71 et reliée à celle-ci par un siège 412 30 tronconique. La valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention comporte en outre un mécanisme de valve 44 positionné dans le passage 3066437 5 7,70,71. Le mécanisme de valve 44 comporte une tige à clapet 442. La tige à clapet 442 comprend une tête formant clapet 443 sur laquelle est agencée une garniture d'étanchéité 441. Une fois le mécanisme de valve en place dans la tubulure, la 5 garniture d'étanchéité 441 vient en appui sur le siège 412 du passage 7,70,71, le mécanisme de valve 44 étant alors dans une position fermée empêchant au moins les fuites de gaz depuis l'extrémité interne. Cette position fermée du mécanisme de valve 44 est assurée par des moyens de rappel 413 comportant un 10 ressort, ici. Une fois monté dans le passage 7,70,71, le mécanisme de valve 44 présente la tête 443 de la tige à clapet 44 positionnée dans la partie interne 7 du passage 7,70,71, une queue de la tige à clapet 44 passant à travers la partie centrale 71 pour s'étendre dans la partie externe 70 dans laquelle sont 15 situés les moyens de rappel 413. La queue de la tige à clapet 44 et les moyens de rappel 413 forment des moyens de commande du clapet. Le mécanisme de valve 44 est plus amplement décrit dans le document WO 2016/174323 auquel il est possible de se référer pour de plus amples informations. 20 La valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention comporte en outre un élément élastique 3 reçu dans le logement annulaire 452. Cet élément élastique 3 entoure ainsi la portion 45 de la tubulure 71 et par conséquent la partie centrale 71 du passage. Depuis l'extrémité externe vers l'extrémité interne, l'élément 25 élastique 3 comporte une partie tronconique 33 dont une extrémité externe vient en appui sur l'épaulement externe 421. La partie tronconique 33 vient dans le prolongement de la portion tronconique 42 de la tubulure 4. Puis l'élément élastique 3 comporte une surface annulaire d'étanchéité 31 se terminant vers 30 l'extrémité interne par un épaulement 321. La surface annulaire d'étanchéité 31 est agencée de sorte à coopérer avec une ouverture de valve 11 aménagée dans une épaisseur d'une tôle de jante 10 de roue, comme illustré à la figure 2. Une fois l'élément élastique 3 en place dans le logement annulaire 452, 3066437 6 la surface annulaire d'étanchéité 31 est au droit de la rainure annulaire 451 du logement annulaire 452. De manière astucieuse, la rainure annulaire 452 présente une largeur supérieure à une largeur de la surface annulaire d'étanchéité 31. Cette 5 disposition permet à la matière de l'élément élastique 3 située radialement sous la surface annulaire d'étanchéité 31 de pouvoir migrer dans la rainure annulaire 451 une fois la valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention positionnée dans l'ouverture de valve 11. En effet pour assurer une étanchéité 10 optimale, la surface annulaire d'étanchéité 31 présente un diamètre supérieur à un diamètre à l'ouverture de valve 11, la déformation de cette partie de l'élément élastique 3 ainsi rendue possible permet d'assurer une étanchéité optimale au niveau de ladite ouverture de valve 11. Ensuite, toujours vers l'extrémité 15 interne, après l'épaulement 321, l'élément élastique 3 comporte une partie d'extrémité 32 venant entourer l'épaulement interne 411 du logement annulaire 452 ainsi qu'une partie de la portion interne 41 de la tubulure 4. Lors d'un montage de l'élément élastique 3 sur la tubulure 4, un diamètre intérieur de l'élément 20 élastique 3 avant montage est inférieur à un diamètre de la tubulure dans sa portion 45. Ainsi, l'élément élastique 3 serre la tubulure 4 pour assurer une adhérence mécanique permettant : - lors du montage de la valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention, de maintenir en tension l'élément élastique 25 3 qui, en s'allongeant, verra son diamètre externe au niveau d'une extrémité interne de la partie tronconique 33, puis de la surface annulaire d'étanchéité 31, se réduire pour passer dans l'orifice de valve 11 de la jante 10 ; 30 - d'assurer une partie de l'étanchéité ; - de rendre efficace une retenue mécanique de la valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention. 3066437 7 Il est à noter que la structure permettant de déporter la partie étanchéité du mécanisme de valve 44 au niveau de l'extrémité interne 46 conduit à : disposer d'une épaisseur de matière compatible avec la 5 compression requise pour le montage dans l'ouverture de valve 11 de la jante 10 tout en ayant une épaisseur de paroi de tubulure au niveau de la partie centrale 71 du passage compatible avec la résistance des matériaux injectés et une section de passage du gaz suffisante. 10 Eviter un dégazage rapide avec un risque d'accident lors d'une casse au niveau de l'extrémité externe de la valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention, la partie étanchéité du mécanisme de valve 44 étant alors à l'intérieur (INT) du pneu. 15 La valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention comporte en outre une unité de communication sans fil 5. Cette unité de communication sans fil 5 comporte un boitier 52 comportant une ouverture latérale 51. L'unité de communication sans fil 5 20 comporte en outre, de manière connue en soi, un dispositif électronique 9, sous la forme d'une carte électronique par exemple, équipé notamment d'un capteur de pression et d'une électronique (circuit imprimé (PCB selon l'acronyme anglo-saxon pour « Printed Circuit Board ») et circuit intégré (ASIC selon 25 l'acronyme anglo-saxon pour « Application-Specific Integrated Circuit »)) permettant la mesure et l'envoi d'informations à l'ordinateur de bord du véhicule automobile, ainsi qu'une source d'alimentation électrique. Le dispositif électronique 9 est introduit, de manière amovible dans une variante de réalisation, 30 à l'intérieur 56 du boitier 52 par l'ouverture 51. Cette dernière est ensuite refermée. La possibilité d'avoir un dispositif électronique 9 amovible au sein du boitier est de permettre de réutiliser ledit dispositif électronique 9 dans une nouvelle 3066437 8 valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention dans le cas d'un changement de valve par exemple Ici, le boitier 52 est situé sur l'extrémité interne 46 de la tubulure 4 de la valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention. Le boitier 52 est venu de matière 5 avec la tubulure 4. Ainsi la tubulure 4 et le boitier 52 forment un ensemble monobloc en continuité de matière. Cet ensemble monobloc est obtenu simplement par moulage soit en matériau métallique (laiton par exemple), composite ou plus généralement plastique. Cela permet donc de réduire le nombre de pièces de la 10 valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention, ainsi que sa masse. Cette réduction de masse de la valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention permet de diminuer, en utilisation, les efforts centrifuges et les contraintes induites qui coupe l'élément élastique 3, généralement en élastomère, avec les 15 bords de l'orifice de valve 11 de la jante 10, ainsi que les besoins de masses d'équilibrage de la roue ainsi équipée d'une telle valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention. La valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention comporte un élément de jonction 53 entre le boitier 52 et la tubulure 4. Cet 20 élément de jonction 53 vient dans le prolongement de l'extrémité interne 46 de la tubulure 4 et s'étend en saillie depuis une paroi latérale du boitier 52. L'élément de jonction comporte des nervures de renfort 54,55 reliant l'élément de jonction 53 à la tubulure 4 et le boitier 52 respectivement. Une série de nervures 25 de renfort 54 s'étendent sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal X et relient en particulier l'élément de jonction 53 à la tubulure 4 au niveau de sa portion interne 41. Elles sont ici au nombre de trois et se répartissent sur une portion d'une périphérie externe de l'extrémité interne 46. D'autre 30 part, une deuxième nervure de renfort 55 s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal X de la tubulure 4, reliant l'élément de jonction 53 au boitier 52. Ces nervures de renfort 54,55 participent à la tenue dans le temps du boitier 52 sur la tubulure 4. 3066437 9 Aux figures 4 et 5, nous avons illustré une valve 100 de gonflage pour pneu de type « tubeless ». Cette valve 100 de gonflage « tubeless » se différentie de la valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention précédemment décrite en ce que la valve 100 de 5 gonflage « tubeless » ne comporte pas d'unité de communication sans fil, ni d'élément de jonction entre le boitier de l'unité de communication sans fil et la tubulure 4. Les autres éléments de la valve 100 de gonflage « tubeless » sont similaires à ceux équivalents de la valve 1 de gonflage pour pneu selon l'invention 10 précédente. Nous ne les redécrirons pas plus avant. En particulier le mécanisme de valve 44 est identique ce qui permet de déporter la partie étanchéité du mécanisme de valve 44 au niveau de l'extrémité interne 46 de la tubulure 4. Ainsi la partie étanchéité du mécanisme de valve 44 est alors 15 l'intérieur (INT) du pneu, une fois la valve 100 de gonflage « tubeless » mise en place à travers la jante 10. De nouveau, entre autres, cela permet d'éviter un dégazage rapide avec un risque d'accident lors d'une casse au niveau de l'extrémité externe de la valve 100 de gonflage « tubeless » 20 Bien entendu, il est possible d'apporter de nombreuses modifications à l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci REVENDICATIONS1. Valve (1) de gonflage pour pneu comportant une tubulure (4) définissant un passage (7, 70, 71) et ayant une extrémité interne (46) et une extrémité externe (43), un mécanisme de valve (44) positionnée dans le passage, un élément élastique (3) entourant au moins une partie de la tubulure et comprenant une surface annulaire d'étanchéité (31) agencée de sorte à coopérer avec une ouverture de valve (11) d'une jante de roue (10), et une unité de communication sans fil (5) comportant un boitier (52), montée au niveau de l'extrémité interne de la tubulure, caractérisé en ce que le boitier est venu de matière avec la tubulure, formant un ensemble monobloc en continuité de matière. 2. Valve de gonflage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un élément de jonction (53) entre le boitier et la tubulure, venu de matière avec eux. 3. Valve de gonflage selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément de jonction comporte au moins une nervure de renfort (54, 55). 4. Valve de gonflage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'unité de communication sans fil comporte un dispositif électronique (9) inséré de manière amovible à l'intérieur du boitier (52). 5. Valve de gonflage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le mécanisme de valve comporte un clapet (443) situé au niveau de l'extrémité interne de la tubulure, de sorte à être positionné à l'intérieur du pneu lors d'un montage de la valve de gonflage. 3066437 11 6. Valve de gonflage selon la revendication 5, caractérisée en ce que le mécanisme de valve comprend des moyens de commande (442,413) du clapet situés au niveau de l'extrémité externe de la tubulure. 5 7. Valve de gonflage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le mécanisme de valve comporte une tige à clapet (442) comprenant une tête formant clapet (443) comportant une garniture d'étanchéité (441) agencée de 10 sorte à coopérer de manière étanche avec un siège (412) de la tubulure. 8. Valve de gonflage selon la revendication 7, caractérisée en ce que le siège et la tête de la tige à clapet sont aménagés 15 au voisinage de l'extrémité interne de la tubulure. 9. Valve de gonflage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le mécanisme de valve comporte des moyens de rappel (413) en position fermée situés au niveau 20 de l'extrémité externe de la tubulure.