Brevet FR3084288A1 — publié le 20200131

L'invention concerne le domaine des moyens de gonflage pour roue de véhicule et vise une valve de gonflage ainsi qu'un capteur de roue comportant une valve de gonflage. Les valves de gonflage sont des dispositifs employés dans les roues de 5 véhicule équipées de pneumatiques pour permettre le gonflage ou le dégonflage du pneumatique. Une valve de gonflage peut être associée à un boitier électronique pour former un capteur de roue qui permet, en plus du gonflage et dégonflage du pneumatique, de mesurer des paramètres physiques relatifs au pneumatique. Un capteur TPMS (« Tire Pressure Monitoring System », en anglais), qui permet la mesure de la pression de 10 gonflage du pneumatique, est un exemple de ce type de capteur de roue. La demande de brevet FR2954733 décrit une unité électronique de mesure de paramètre de fonctionnement d'une roue de véhicule, comprenant un boîtier électronique et une valve de gonflage. La valve de gonflage comporte : - un corps de valve en un matériau élastomère destiné à être monté dans un 15 orifice de montage la roue du véhicule, ce corps de valve comportant une zone annulaire de montage élastiquement déformable, pour son montage étanche dans l'orifice de la roue du véhicule ; - un conduit rigide s'étendant dans le corps de valve et comportant : à l'une de ses extrémités une entrée de gonflage associée à un mécanisme de valve ; et à 20 l'autre de ses extrémités une ouverture de passage de flux. Lors de la conception d'une valve de gonflage pour roue de véhicule, une attention particulière est portée sur les performances dynamiques que cette valve doit atteindre. En effet, la valve de gonflage étant montée dans la roue d'un véhicule, elle subit, lors du roulage, une force centrifuge proportionnelle à la vitesse du véhicule. Les 25 performances dynamiques d'une valve de gonflage, et de l'élastomère éventuel qu'elle comprend, désignent sa capacité à résister aux contraintes dues au déplacement et au pivotement sous l'effet de la force centrifuge. Les performances dynamiques d'une valve de gonflage contribuent notamment à une bonne étanchéité de la valve dans la jante du véhicule. 30 Le but de l'invention est d'augmenter la performance dynamique des valves de gonflage tout en permettant une fabrication plus simple et moins onéreuse et en augmentant leur fiabilité et leur longévité. À cet effet, l'invention vise une valve de gonflage pour roue de véhicule, comprenant : 2 - un corps de valve en un matériau élastomère destiné à être monté dans un orifice de montage la roue du véhicule, ce corps de valve comportant une zone annulaire de montage élastiquement deformable, pour son montage étanche dans l'orifice de la roue du véhicule ; - un conduit rigide s'étendant dans le corps de valve et comportant : à l'une de ses extrémités, une entrée de gonflage associée à un mécanisme de valve ; et à l'autre de ses extrémités, une ouverture de passage de flux. La valve de gonflage présente de plus les caractéristiques suivantes : - le conduit rigide comporte : un tube amont qui comprend l'entrée de gonflage et dans lequel est monté le mécanisme de valve ; et un tube aval qui comprend l'ouverture de passage de flux : le tube amont et le tube aval étant raccordés l'un à l'autre par un manchon, le matériau du tube aval présentant une masse volumique inférieure à la masse volumique du matériau du tube amont ; et - le corps de valve est en contact avec le tube amont et avec le tube aval, le corps de valve étant fixé à au moins l'un des tubes amont et aval par au moins une surface d'adhésion. Dans la présente description et les revendications, l'entrée de gonflage désigne l'embout de la valve de gonflage qui est accessible à l'utilisateur. C'est sur l'entrée de gonflage que l'utilisateur raccorde des moyens de gonflage extérieurs. L'entrée de gonflage est généralement munie d'un capuchon à vis. L'ouverture de passage de flux désigne quant à elle l'ouverture par laquelle la valve de gonflage met en communication les moyens de gonflage externes avec l'intérieur du pneumatique afin de gonfler ou dégonfler celui-ci. L'ouverture de passage de flux est disposée dans la chambre fermée composée de la jante et du pneumatique. Dans la présente description et les revendications, les indications « amont » et c, aval » sont relatives au sens de circulation de l'air lors du gonflage du pneumatique, c'est à dire de l'entrée de gonflage vers l'ouverture de passage de flux. Une telle valve de gonflage présente des performances dynamiques élevées. Le tube rigide est constitué de deux matières (une pour le tube amont et une pour le tube aval) et l'emploi d'un matériau à masse volumique inférieure pour le tube aval permet un déplacement du centre de gravité de la valve en direction de l'entrée de gonflage, ce qui procure un meilleur comportement de la valve de gonflage lorsque celle-ci est soumise à la force centrifuge. La diminution globale du poids par l'utilisation d'une matière de faible densité réduit les contraintes et améliore la tenue de l'élastomère et de son étanchéité. La valve de gonflage selon l'invention présente ainsi une capacité accrue à maintenir l'étanchéité entre la zone annulaire de montage et l'orifice correspondant dans la jante de 3 la roue du véhicule. La longévité de la valve de gonflage est également accrue du fait de la sollicitation moindre de cette zone annulaire de montage. Par ailleurs, le corps de valve étant en contact avec les deux tubes amont et aval, et étant fixé à au moins l'un de ces tubes, l'emmanchement des deux tubes est 5 maintenu par le corps de valve. L'emmanchement des deux tubes peut ainsi se faire sans déformation mécanique des tubes. Un emmanchement en force des tubes, qui aurait été nécessaire sans l'action de maintien procurée par le corps de valve, aurait entrainé des inconvénients liés à la formation d'un couple galvanique et à des phénomènes de corrosion sous contrainte, ce qui affecterait la fiabilité et la durée de vie de la valve de 10 gonflage. L'invention propose un assemblage par emmanchement du tube amont et du tube aval qui ne nécessite pas d'emmanchement en force. L'emmanchement du tube amont et du tube aval, pour former le conduit rigide, assure la tenue mécanique permettant au conduit rigide de réaliser sa fonction, tandis que le corps de valve forme un pont qui maintient l'intégrité de l'emmanchement. 15 Les fonctions de tenue mécanique du conduit rigide par un emmanchement, de maintien de cet emmanchement, sont dissociées ce qui permet d'employer pour le tube aval et le tube amont des matériaux hétérogènes, voire incompatibles lorsqu'ils sont montés en force l'un dans l'autre. Une grande liberté dans le choix des matériaux des tubes est ainsi permise pour obtenir un tube aval de masse volumique inférieure au tube 20 amont. Un autre aspect de l'invention vise un capteur de roue pour véhicule, comportant une valve de gonflage telle que décrite ci-dessus et un boitier électronique fixé sur l'extrémité aval du tube aval. L'invention est particulièrement avantageuse lorsque la valve de gonflage est 25 associée à un boîtier électronique situé à l'intérieur du pneumatique du véhicule car, dans ce cas, l'allègement du tube aval permet en plus de réduire la masse située du côté du boîtier électronique. La réduction de la masse du côté du boîtier électronique d'un capteur de roue est une préoccupation constante dans ce domaine puisque ce boîtier électronique embarque des éléments lourds tels que des piles ou batteries, qui seront soumis à la 30 force centrifuge produite par la rotation de la roue. La valve de gonflage peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison : - le manchon comporte au moins une ouverture débouchante dans laquelle est disposée une des surfaces d'adhésion ; 35 - le tube amont et le tube aval sont raccordés l'un à l'autre par un ajustement glissant dans le manchon ; 4 - le manchon est solidaire du tube amont, le tube aval étant inséré dans ce manchon ; - le manchon est solidaire du tube aval, le tube amont étant inséré dans ce manchon ; 5 - le tube aval s'étend en vis-à-vis de la zone annulaire de montage ; - le manchon comporte un épaulement d'arrêt pour l'un des tubes amont et aval ; - le corps de valve comporte un dégagement radialement aligné avec la zone annulaire de montage ; - le corps de valve est fixé : 10 - au tube amont par une surface d'adhésion annulaire et - au tube aval par une surface d'adhésion ; - le corps de valve est fixé : - au tube amont par une surface d'adhésion ; et - au tube aval par une surface d'adhésion annulaire. 15 Des exemples préférés de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe d'une valve de gonflage selon un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective du tube amont de la valve de la 20 figure 1 ; la figure 3 représente en perspective le conduit rigide de la valve de la figure 1 ; la figure 4 est une coupe du conduit rigide de la figure 3 ; la figure 5 est une vue en coupe d'un capteur de roue comportant la valve 25 de gonflage de la figure 1 la figure 6 est une vue en coupe d'une valve de gonflage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; la figure 7 est une vue en perspective du tube aval de la valve de la figure 6 ; 30 - la figure 8 représente en perspective le conduit rigide de la valve de la figure 6 ; la figure 9 est une coupe du conduit rigide de la figure 8. Les figures 1 à 4 sont relatives à un premier mode de réalisation d'une valve de gonflage. La figure 1 représente une valve de gonflage -IA vue en coupe. La valve -IA 35 comporte un corps 2 de valve et un conduit rigide 3 qui s'étend à l'intérieur du corps 2, d'une extrémité longitudinale à l'autre. 5 L'extrémité amont du conduit rigide 3 comporte une entrée de gonflage 4. L'entrée de gonflage 4 est protégée par un capuchon 5 vissé. L'entrée de gonflage 4 est accessible depuis l'extérieur de la roue du véhicule, pour gonfler ou dégonfler le pneumatique, en dévissant au préalable le capuchon 5 et en raccordant l'entrée de 5 gonflage 4 à des moyens de gonflage externes tels que le flexible d'un compresseur d'air. Le corps 2 est réalisé en élastomère et comporte une zone annulaire de montage 6 ainsi qu'une butée de montage 7. La valve 1A est ici destinée à être montée dans la jante d'une roue de véhicule en insérant la valve 1A dans un orifice de montage de la jante. Le diamètre de cet orifice de montage est inférieur au diamètre de la zone 10 annulaire de montage 6 de sorte que l'élastomère de la zone annulaire de montage 6 est comprimé et élastiquement déformé pour maintenir en place la valve 1A dans l'orifice de la jante de manière étanche. La butée de montage 7 est destinée à venir en appui sur une portion interne de la jante du véhicule, sur le pourtour de l'orifice de montage. Le conduit rigide 3 de la valve 1A est ici constitué par un tube amont 8 et par 15 un tube aval 9 qui sont emmanchés l'un dans l'autre. Le corps 2 est surmoulé autour du tube amont 8 et du tube aval 9 assemblés. Le tube amont 8 présente, à son extrémité amont (sur la partie droite de la figure 1), l'entrée de gonflage 4. L'entrée de gonflage 4 est associée à un mécanisme 10 de valve disposé à l'intérieur du tube amont 8. Le mécanisme 10 de valve permet ou 20 empêche la circulation d'air dans le conduit rigide, en coopérant avec les moyens de gonflage externes. Le mécanisme 10 de valve étant bien connu de l'art antérieur, il ne sera pas décrit plus en détail ici. Le tube amont 8 est, dans le présent exemple, réalisé en laiton et comporte, à son extrémité aval (à l'opposé de l'entrée 4 de gonflage), un manchon 11. 25 Le tube aval 9 est, dans le présent exemple, réalisé en aluminium et présente un diamètre constant. L'extrémité amont du tube aval 9 est insérée dans le manchon 11 du tube amont 8. À son extrémité aval, le tube aval 9 comporte une ou plusieurs ouvertures de passage de flux 12. La figure 2 représente en perspective le tube amont seul. L'entrée de 30 gonflage 4 est ici dépourvue de son capuchon 5 tandis que le manchon 11 est visible à l'autre extrémité du tube amont 8. Le manchon 11 comporte des ouvertures 13 traversantes qui sont, dans le présent exemple, de forme oblongue. Les ouvertures 13 sont réparties circonférentiellement sur le manchon 11. La figure 3 représente le tube amont 8 et le tube aval 9 assemblés et formant 35 donc le conduit rigide 3 de la valve 1A. L'extrémité aval du tube aval 9 comporte deux méplats 14 sur lesquels sont pratiqués les ouvertures de passage de flux 12 qui sont, dans le présent exemple, au nombre de 2. 6 La figure 4 est une coupe longitudinale de l'ensemble de la figure 3. Le tube aval 9 est inséré dans le manchon 11 du tube amont 8 jusqu'à un épaulement d'arrêt 15 pratiqué dans le contour interne du tube amont B. Le diamètre externe du tube aval 9 et le diamètre interne du manchon 11 sont égaux et sont prévus pour un ajustement glissant, 5 sans serrage. Les ouvertures 13 débouchantes donnent accès à des portions de la surface externe du tube aval 9. En référence à la figure 1, le corps 2 est surmoulé sur le conduit rigide 3, au moins sur le tronçon correspondant au manchon 11. L'élastomère du corps 2 est en 10 contact avec les deux tubes amont 8 et aval 9. Dans la zone du manchon 11, l'élastomère du corps 2 remplit les ouvertures 13 et vient en contact, dans le fond des ouvertures 13, avec le tube aval 9. Dans le présent exemple, des moyens adhésifs sont mis en oeuvre entre l'élastomère du corps 2 et les surfaces externes des tubes amont 8 et aval 9. Les moyens adhésifs peuvent être, par exemple, un apprêt adhésif pulvérisé sur les surfaces 15 externes du tube amont 8 et du tube aval 9 qui seront en contact avec l'élastomère, incluant les portions du tube aval 9 qui sont dans le fond des ouvertures 13. Cet apprêt adhésif peut être un revêtement à base de soufre ou tout autre produit connu pour favoriser l'adhésion de l'élastomère par surmoulage sur un métal. Dans le fond des ouvertures 13, une surface d'adhésion 16 est donc présente entre l'élastomère du 20 corps 2, qui remplit l'ouverture 13, et le tube aval 9. Dans le présent exemple, d'autres surfaces d'adhésion sont par ailleurs présentes partout où l'élastomère du corps 2 est en contact avec le tube amont 8 ou le tube aval 9. Une surface d'adhésion annulaire 17 est notamment présente entre le tube amont 8 et le corps 2. Le corps 2 est donc fixé par une surface d'adhésion 17 au tube amont 8 et est fixé par des surfaces d'adhésion 16 sur le 25 tube aval 9. L'insertion du tube aval 9 dans le manchon 11 du tube amont 8, par un ajustement glissant, permet d'assurer la tenue mécanique du conduit rigide 3 ainsi formé et d'assurer la communication fluidique entre l'entrée de gonflage 4 et l'ouverture de passage de flux 12. Le corps 2 maintient l'emmanchement du tube aval 9 dans le tube 30 amont 8 en empêchant le coulissement du tube aval 9 par rapport au manchon 11 grâce aux surfaces d'adhésion 16, 17. Au niveau du tronçon du tube aval 9 qui n'est pas inséré dans le manchon 11, le corps 2 comporte un dégagement 20. Dans la zone du dégagement 20, le corps 2 n'est pas en contact avec le tube aval 9. Le dégagement 20 est radialement aligné avec la 35 zone annulaire de montage 6, le tube aval 9 s'étendant en vis-à-vis de la zone annulaire de montage 6. Ainsi, lorsque la valve 1A est montée dans un orifice d'une jante de roue de véhicule, la zone annulaire de montage 6 est serrée dans cet orifice et [élastomère du 7 corps 2 fléchit, au niveau du dégagement 20, en direction du tube aval 9. Le dégagement 20 favorise ainsi le travail élastique du corps 2. La figure 5 illustre un capteur de roue pour véhicule comportant la valve de gonflage 1A de la figure 1 ainsi qu'un boîtier électronique 18 fixé à l'extrémité aval du 5 tube aval 9 à l'aide d'une vis 19. L'extrémité aval du tube aval 9 est alors filetée sur sa partie interne. Le boîtier électronique 18 embarque des circuits électroniques, capteurs, et sources d'alimentation électrique. Il s'agit par exemple, d'un boîtier électronique TPMS. Les figures 6 à 9 sont relatives à un deuxième mode de réalisation d'une valve de gonflage. Les éléments communs avec le mode de réalisation de la figure 1 10 seront numérotés avec les mêmes numéros de renvoi aux figures. La figure 6 est une vue en coupe d'une valve de gonflage 1B selon ce deuxième mode de réalisation. La valve de gonflage 1B comporte un corps 2 de valve en élastomère dans lequel s'étend longitudinalement un conduit rigide 3 formé d'un tube amont 8 en laiton et d'un tube aval 9 en aluminium. De même que pour le premier mode 15 de de réalisation, le tube amont 8 comporte une entrée de gonflage 4 associée à un mécanisme de valve 10 et comporte, à son extrémité aval, une ou plusieurs ouvertures 12 de passage de flux. Selon ce deuxième mode de réalisation, le tube aval 9 comporte un manchon 21 dans lequel sont pratiquées des ouvertures 22 débouchantes (voir figure 7). 20 La figure 8 représente en perspective le conduit rigide 3 de la valve 1B, qui est formé du tube amont 8 emmanché dans le tube aval 9 selon un ajustement glissant. La figure 9 montre cet assemblage vu en coupe longitudinale. Dans le fond des ouvertures 22 du manchon 21, des portions de la surface externe du tube amont 8 sont accessibles. 25 En référence de nouveau à la figure 6, l'élastomère du corps 2 est en contact avec la surface externe du tube amont 8, avec la surface externe du tube aval 9, et avec le tube amont 8 dans le fond des ouvertures 22. Selon ce deuxième mode de réalisation, en plus de la surface d'adhésion 17 du corps 2 sur le tube amont 8, la valve 1B présente également une surface d'adhésion 23 située dans le fond des ouvertures 22. Les surfaces 30 d'adhésion 17 et 23 entre l'élastomère du corps 2 et le tube amont 8 sont suffisantes pour maintenir en place l'emmanchement du tube amont 8 dans le tube aval 9. Le manchon 21 du tube aval 9 est en effet enclavé par le corps 2 et est ainsi maintenu en place. Une surface d'adhésion entre le corps 2 et le tube aval 9 n'est ici pas prévue. Optionnellement, la valve 1B peut cependant comporter une surface 35 d'adhésion annulaire additionnelle 24 entre le corps 2 et le tube aval 9. 8 La valve 1B comporte également ici un dégagement 20 favorisant le travail élastique de la zone annulaire de montage 6 et favorisant ainsi l'étanchéité lors des montages dans un orifice de la roue d'un véhicule. Les surfaces d'adhésion 17, 23, 24 sont réalisées de la même manière que 5 pour le premier mode de réalisation. Selon une variante du capteur de roue de la figure 5, ce capteur de roue peut être réalisé avec une valve de gonflage 1B selon ce deuxième mode de réalisation. D'autres variantes de réalisation de la valve de gonflage et du capteur de roue peuvent être mises en oeuvre sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le conduit 10 rigide peut être coudé, notamment à 90°, tout en étant quand même constitué d'un tube amont et d'un tube aval selon l'invention. Par ailleurs, l'emmanchement entre le tube amont et le tube aval peut être réalisé grâce à un manchon externe, sous forme par exemple d'un REVENDICATIONS1. Valve de gonflage (1A, 1B) pour roue de véhicule, comprenant : - un corps (2) de valve en un matériau élastomère destiné à être monté dans un orifice de montage de la roue du véhicule, ce corps (2) de valve comportant une zone annulaire de montage (6) élastiquement déformable, pour son montage étanche dans l'orifice de la roue du véhicule ; - un conduit rigide (3) s'étendant dans le corps (2) de valve et comportant : à l'une de ses extrémités, une entrée de gonflage (4) associée à un mécanisme (10) de valve ; et à l'autre de ses extrémités, une ouverture (12) de passage de flux ; la valve de gonflage (1A, 1B) étant caractérisée en ce que : - le conduit rigide (3) comporte : un tube amont (8) qui comprend l'entrée de gonflage (4) et dans lequel est monté le mécanisme (10) de valve ; et un tube aval (9) qui comprend l'ouverture (12) de passage de flux ; le tube amont (8) et le tube aval (9) étant raccordés l'un à l'autre par un manchon (11, 21), le matériau du tube aval (9) présentant une masse volumique inférieure à la masse volumique du matériau du tube amont (8) ; et - le corps (2) de valve est en contact avec le tube amont (8) et avec le tube aval (9), le corps (2) de valve étant fixé à au moins l'un des tubes amont (8) et aval (9) par au moins une surface d'adhésion (16, 17, 23, 24). 2. Valve de gonflage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le manchon (11, 21) comporte au moins une ouverture débouchante (13, 22) dans laquelle est disposée une des surfaces d'adhésion (16, 23). 3. Valve de gonflage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le tube amont (8) et le tube aval (9) sont raccordés l'un à l'autre par un ajustement glissant dans le manchon (11, 21). 4. Valve de gonflage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le manchon (11) est solidaire du tube amont (8), le tube aval (9) étant inséré dans ce manchon (11). 5. Valve de gonflage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le manchon (21) est solidaire du tube aval (9), le tube amont (8) étant inséré dans ce 30 manchon (21). 6. Valve de gonflage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le tube aval (9) s'étend en vis-à-vis de la zone annulaire de montage (6). 10 7. Valve de gonflage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le manchon (21) comporte un épaulement d'arrêt (15, 25) pour l'un des tubes amont (8) et aval (9). 8. Valve de gonflage selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisée en ce que le corps (2) de valve comporte un dégagement (20) radialement aligné avec la zone annulaire de montage (6). 9. Valve de gonflage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps (2) de valve est fixé : - au tube amont (8) par une surface d'adhésion annulaire (17) ; et 10 - au tube aval (9) par une surface d'adhésion (16). 10. Valve de gonflage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le corps (2) de valve est fixé : - au tube amont (8) par une surface d'adhésion (23) ; et - au tube aval (9) par une surface d'adhésion annulaire (24). 15 11. Capteur de roue pour véhicule, comportant une valve de gonflage (1A, 1B) selon l'une des revendications 1 à 10 et un boitier électronique (18) fixé sur l'extrémité aval du tube aval (9).