Brevet FR3077385A1 — publié le 20190802

La présente invention concerne une unité électronique adaptée pour être positionnée sur la face interne d'une bande de roulement d'un pneumatique en vue de la mesure de paramètres de fonctionnement d'une roue de véhicule équipée dudit pneumatique. De plus en plus de véhicules automobiles possèdent des systèmes de surveillance et/ou de mesures de paramètres de fonctionnement d'une roue de véhicule comportant des capteurs. A titre d'exemple concernant de tels systèmes, il peut être cité les systèmes de surveillance de la pression des pneus (« TPMS pour « Tyre pressure Monitoring System » en langue anglaise) comportant des boîtiers électroniques montés sur chacune des roues de 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. Classiquement, ces unités électroniques sont solidarisées sur les jantes des 15 roues, et les solutions mises en oeuvre pour assurer la fixation consistent soit à les fixer directement sur les jantes, soit à les insérer dans des berceaux eux-mêmes fixés sur les jantes, soit à les intégrer aux systèmes de valve de gonflage fixés sur ces jantes. Il est toutefois apparu qu'il pouvait être intéressant d'associer les unités électroniques non plus aux jantes mais aux pneumatiques, et plus particulièrement de les 20 positionner sur la face interne de la bande de roulement desdits pneumatiques. La solution adoptée pour assurer le maintien des unités électroniques consiste alors à les insérer dans un réceptacle souple collé sur la face interne de la bande de roulement du pneumatique, réalisé en un matériau élastique apte à former une « poche » de forme rétentive dans laquelle se trouve emprisonnée l'unité électronique. 25 Une telle solution assure un bon maintien des unités électroniques, mais il est par contre apparu que les unités électroniques actuelles n'étaient pas conçues pour répondre de façon satisfaisante et notamment sans requérir un surdimensionnement excessif, aux contraintes imposées par ce positionnement. En effet, lors de l'entrée en contact de la portion de pneumatique sur laquelle est montée l'unité électronique avec la 30 chaussée cause des chocs répétés à ladite unité électronique, et l'accélération à laquelle elle est soumise est telle qu'elle peut être désolidarisée de la face interne du pneumatique et notamment endommager la paroi interne dudit pneumatique, ce qui peut s'avérer dangereux. 2 La présente invention vise à pallier ces inconvénients et a pour principal objectif de fournir une unité électronique de conception adaptée pour résister de façon optimale aux contraintes résultant d'un positionnement de ladite unité électronique sur la face interne de la bande de roulement d'un pneumatique. 5 Un autre objectif de l'invention est de fournir une unité électronique dont la solidarisation à la face interne de la bande de roulement est facilement manoeuvrable au moyen d'un simple outil ordinaire. A cet effet, la présente invention vise une unité électronique adaptée pour être positionnée sur une face interne d'une bande de roulement d'un pneumatique en vue de 10 la mesure de paramètres de fonctionnement d'une roue de véhicule équipée dudit pneumatique, cette unité électronique est remarquable en ce qu'elle comprend : - un corps, configuré pour être encastré dans l'épaisseur dudit pneumatique, dans un logement prévu à cet effet, et comportant des capteurs dédiés à la mesure de paramètres de fonctionnement de la roue tels que l'accélération radiale de la roue, la pression et la température du pneumatique équipant cette roue ; - une tête, agencée à une extrémité du corps de sorte à être positionnée contre la face interne de la bande de roulement du pneumatique et comprenant une carte électronique de gestion d'informations issues des capteurs dudit corps et des moyens de communication avec une unité centrale montée sur le véhicule ; - des moyens de connexion entre les éléments équipant ledit corps et les éléments équipant ladite tête ; et - un moyen d'alimentation énergétique de l'unité électronique. L'unité électronique selon l'invention procure plusieurs avantages intéressants, tels que : - une meilleure résistance mécanique, notamment à l'arrachement, et - une facilité d'installation avec des outils simples. Selon un exemple de réalisation avantageux, le moyen d'alimentation énergétique est un dispositif de récupération d'énergie disposé dans le corps de l'unité électronique. Selon un exemple de mise en oeuvre, les moyens de connexion entre les éléments équipant la tête et les éléments équipant le corps sont constitués par une connectique sans fil. Selon un exemple de mise en oeuvre, les moyens de connexion entre les éléments équipant la tête et les éléments équipant le corps sont constitués par une 35 connectique filaire, une face de la tête disposée en regard de l'extrémité du corps à laquelle elle est couplée comprenant alors des plots de connexion. 3 Selon un premier exemple de réalisation, le corps est réalisé par surmoulage et est prolongé, à une de ses extrémités, par un réceptacle réalisé dans un matériau élastique, apte à former une chambre de forme rétentive et la tête est constituée d'un boîtier pouvant être logé dans ladite chambre. 5 Selon un autre exemple de réalisation, le corps et la tête sont constitués d'un seul tenant. Selon un exemple de réalisation, une embase est prévue entre la tête et le corps de sorte à créer une surface d'appui supplémentaire sur la face interne de la bande de roulement du pneumatique. 10 Selon un exemple de réalisation avantageux, la sous-face de l'embase destinée à être en contact avec la face interne de la bande de roulement du pneumatique est configurée pour être collée sur ladite face interne, procurant ainsi une solidarisation plus robuste et une meilleure étanchéité du pneumatique. La présente invention concerne encore un pneumatique comportant un 15 logement débouchant au moins sur une face interne de la bande de roulement dudit pneumatique et configuré pour recevoir une unité électronique présentant l'une quelconque des caractéristiques susmentionnées. La présente invention concerne encore une roue de véhicule automobile comprenant une jante sur laquelle est monté un pneumatique selon l'invention muni d'une 20 unité électronique selon l'invention. La présente invention concerne encore un véhicule automobile comportant au moins une roue selon l'invention. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit à titre d'exemple non limitatif en référence aux 25 dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe, à caractère schématique, d'un exemple de réalisation de l'unité électronique selon l'invention. - La figure 2 est une vue en coupe, à caractère schématique, d'un autre exemple de réalisation de l'unité électronique selon l'invention. 30 - La figure 3 est une vue en coupe, à caractère schématique, illustrant l'unité électronique selon la figure 1 montée sur la face interne de la bande de roulement d'un pneumatique. Dans le présent exposé, les termes « proximal(e) » et « distal(e) » sont utilisés en référence au positionnement des éléments constitutifs de l'unité électronique selon la 35 présente invention. L'unité électronique 1 selon l'invention est destinée à être montée sur une face interne Fi d'une bande de roulement d'un pneumatique P en vue de la mesure de 4 paramètres de fonctionnement (pression, température, accélération...) d'une roue de véhicule équipée dudit pneumatique, et de la transmission des données mesurées vers une unité centrale (non représentée) montée sur le véhicule. En référence aux figures 1 à 3, cette unité électronique 1 comprend un 5 corps 2 et une tête 3. Le corps 2 est par exemple constitué par un cylindre renfermant des capteurs 4 dédiés à la mesure de paramètres de fonctionnement de la roue tels que, par exemple, capteur d'accélération radiale, capteur de pression et capteur de température. Comme illustré à la figure 3, le corps est configuré pour être encastré dans 10 l'épaisseur du pneumatique P, dans un logement débouchant au moins sur la face interne Fi de la bande de roulement dudit pneumatique P et configuré pour recevoir l'unité électronique 1 selon l'invention. Ce logement peut être soit borgne, soit traversant, comme représenté à la figure 3. Une extrémité du corps 2 dite extrémité proximale 2a est configurée pour 15 l'agencement de la tête 3 de sorte que cette dernière soit positionnée contre la face interne Fi de la bande de roulement du pneumatique P. L'autre extrémité du corps 2 dite extrémité distale 2b est libre. La tête 3 comprend une carte électronique 5 de gestion des données issues des capteurs 4 et des moyens de communication avec l'unité centrale montée sur le 20 véhicule, et comportant par exemple un microprocesseur et une mémoire. Selon un exemple de réalisation nullement limitatif, le moyen de communication avec l'unité centrale montée sur le véhicule est un émetteur radiofréquence 6, l'unité centrale du véhicule intégrant alors un récepteur radiofréquence connecté à une antenne. Toutefois, tous types de moyens de communication sans fil peuvent être envisagés, qu'ils soient 25 pour une communication unidirectionnelle ou bidirectionnelle entre l'unité électronique 1 et l'unité centrale du véhicule. L'unité électronique 1 comporte encore un moyen d'alimentation énergétique. Selon un exemple non représenté, il s'agit d'une batterie, par exemple du type pile bouton, disposée dans la tête 3. 30 De préférence et avantageusement, le moyen d'alimentation énergétique est un dispositif de récupération d'énergie 7 disposé dans le corps 2. Par exemple, le dispositif de récupération d'énergie 7 est un élément piézoélectrique disposé dans une portion proche de l'extrémité distale 2b du corps 2 de sorte à être au plus proche de la zone de contact avec la route afin que les vibrations et les chocs générés lorsque la portion de pneumatique sur laquelle est montée l'unité électronique 1 entre en contact avec la route (ce contact étant connu sous le nom d'empreinte ou « footprint » en langue anglaise) fournissent une tension. La tension ainsi générée par l'élément piézoélectrique 5 peut alors, soit alimenter directement les différents éléments de l'unité électronique 1 (capteurs 4 dans le corps 2, carte électronique 5 dans la tête 2), soit recharger une batterie dont serait munie l'unité électronique 1. Des moyens 8 permettant la connexion entre les éléments équipant le 5 corps 2 (à savoir les capteurs 4, le dispositif de récupération d'énergie 7) et les éléments équipant la tête 3 (la carte électronique 5, la batterie) sont prévus. Ces moyens sont du type sans fil ou filaires et permettent, soit la transmission de données des capteurs 4 vers la carte électronique 5, soit une transmission d'énergie du dispositif de récupération d'énergie 7 vers la carte électronique 5 et la batterie éventuelle disposés dans la tête 3. 10 Une transmission d'énergie du dispositif de récupération d'énergie 7 vers les capteurs 4 est également prévue via des moyens de connexion adaptés. Dans le mode de réalisation dans lequel les moyens 8 de connexion entre les éléments équipant le corps 2 et les éléments équipant la tête 3 sont constitués par une connectique filaire, une face de la tête disposée en regard de l'extrémité proximale 2a du 15 corps 2 à laquelle elle est couplée comprend des plots 9 de connexion, la connexion filaire se faisant alors sur les plots 9, soit par soudure, soit à l'aide d'une colle conductrice. Selon un premier exemple de réalisation illustré à la figure 1, le corps 2 est réalisé par surmoulage et est prolongé, à son extrémité proximale 2a, par un réceptacle 10 réalisé dans un matériau élastique, apte à former une chambre de forme 20 rétentive et la tête 3 est constituée d'un boîtier 11 pouvant être logé dans ladite chambre formée par le réceptacle 10. Ainsi, lorsque la connectique entre les capteurs 4 du corps 2 et la carte électronique 5 de gestion sont du type sans fil, et que le moyen d'alimentation énergétique est une batterie disposée dans la tête 3, il est possible de pouvoir dissocier le corps 2 et la tête 3. De la sorte, si l'un de ces deux éléments est défectueux, il est 25 possible de le changer sans avoir besoin de remplacer l'autre de ces éléments. Selon un autre exemple de réalisation illustré à la figure 2, le corps 2 et la tête 3 sont réalisés d'un seul tenant, par exemple par surmoulage. Avantageusement, une embase 12 est prévue entre la tête 3 et le corps 2 de sorte à créer une surface d'appui supplémentaire sur la face interne Fi de la bande de 30 roulement du pneumatique P. La sous-face de l'embase 12 destinée à être en contact avec la face interne Fi de la bande de roulement du pneumatique P est configurée pour être collée sur ladite face interne Fi, procurant ainsi une solidarisation plus robuste de l'unité électronique 1 sur le pneumatique P et donc une meilleure résistance à l'arrachement de l'unité électronique 1 dans un environnement où les chocs auxquels elle 35 est soumise lorsque le véhicule roule sont puissants, et assure également une meilleure étanchéité dudit pneumatique P, notamment lorsque le logement ménagé dans l'épaisseur du pneumatique destiné à recevoir le corps 2 est traversant. 6 L'unité électronique 1 selon l'invention étant simplement insérée en force dans le logement prévu dans l'épaisseur du pneumatique 3, son installation ne nécessite pas d'outillage spécifique complexe. La présente invention concerne donc une unité électronique réalisée selon 5 l'une quelconque des caractéristiques susmentionnées. Elle concerne encore un pneumatique P configuré pour recevoir une telle unité électronique 1, une roue de véhicule automobile comportant une jante sur laquelle est monté un tel pneumatique P ainsi qu'un véhicule automobile comportant au moins une roue équipée d'un REVENDICATIONS1. Unité électronique (1) adaptée pour être positionnée sur une face interne (Fi) d'une bande de roulement d'un pneumatique (P) en vue de la mesure de paramètres de fonctionnement d'une roue de véhicule équipée dudit pneumatique caractérisée en ce qu'elle comprend : - un corps (2), configuré pour être encastré dans l'épaisseur dudit pneumatique (P), dans un logement prévu à cet effet, et comportant des capteurs (4) dédiés à la mesure de paramètres de fonctionnement de la roue tels que l'accélération radiale de la roue, la pression et la température du pneumatique équipant cette roue, - une tête (3), agencée à une extrémité (2a) du corps (2) de sorte à être positionnée contre-la face interne (Fi) de la bande de roulement du pneumatique et comprenant une carte électronique (5) de gestion d'informations issues des capteurs (4) dudit corps (2) et des moyens de communication (6) avec une unité centrale montée sur le véhicule ; - des moyens (8) de connexion entre les éléments (4, 7) équipant ledit corps (2) et les éléments (5) équipant ladite tête (3) ; et - un moyen d'alimentation énergétique de l'unité électronique. 2. Unité électronique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen d'alimentation énergétique est un dispositif de récupération d'énergie (7) disposé 20 dans le corps (2). 3. Unité électronique (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de connexion (8) entre les éléments (5) équipant la tête (3) et les éléments (4, 7) équipant le corps (2) sont constitués par une connectique sans fil. 4. Unité électronique (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en 25 ce que les moyens de connexion (8) entre les éléments (5) équipant la tête (3) et les éléments (4, 7) équipant le- corps (2) sont constitués par une connectique filaire, une face de la tête (3) disposée en regard de l'extrémité (2a) du corps (2) à laquelle elle est couplée comprenant alors des plots (9) de connexion. 5. Unité électronique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 30 caractérisée en ce que le corps (2) est réalisé par surmoulage et est prolongé, à une de ses extrémités (2a), par un réceptacle (10) réalisé dans un matériau élastique, apte à former une chambre de forme rétentive et la tête (3)- est constituée d'un boîtier (11) pouvant être logé dans ladite chambre. 8 6. Unité électronique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le corps et la tête sont constitués d'un seul tenant. 7. Unité électronique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'une embase (12) est prévue entre la tête (3) et le corps (2) de 5 sorte à créer une surface d'appui supplémentaire sur la face interne (Fi) de la bande de roulement du pneumatique (P). 8. Unité électronique (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que la sous-face de l'embase (12) destinée à être en contact avec la face interne (Fi) de la bande de roulement du pneumatique (P) est configurée pour être collée sur ladite face 10 interne (Fi). 9. Pneumatique (P) caractérisé en ce qu'il comprend un logement débouchant au moins sur une face interne (Fi) de la bande de roulement dudit pneumatique et configuré pour recevoir une unité électronique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 15 10. Roue de véhicule automobile caractérisée en ce qu'elle comprend une jante sur laquelle est monté un pneumatique (P) selon la revendication 9. 11. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte au moins une roue selon la revendication (10).