Brevet FR3136196A1 — publié le 20231208

Elargisseur de voie comprenant : - une partie mobile (2) fixée entre des premier et second composants (3,4) mobiles en rotation autour d’un axe d’un ensemble monté d’un véhicule, la partie mobile (2) présentant un axe de rotation coaxial avec l’axe de rotation de l’ensemble monté, - une partie statique (7) liée à un élément fixe du véhicule, - un système de guidage (8) du mouvement de rotation entre les parties mobile et statique (2,3) ; - un système d’étanchéité à l’air (9) définissant une chambre (10) entre les parties mobile et statique (2,7), - un conduit fluidique principal (11) ménagé dans la partie statique (7) et débouchant dans la chambre (10) et à l’extérieur de l’élargisseur, - un conduit fluidique secondaire (12) ménagé dans la partie mobile (2) et débouchant dans la chambre (10) et à l’extérieur de l’élargisseur. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Elargisseur de voie pour le gonflage/dégonflage de pneumatiques d’un véhicule L’invention se rapporte au domaine technique des systèmes centralisés de gonflage des pneumatiques d’un véhicule, connus selon l’acronyme « CTIS » de l’anglicisme « Central Tire Inflation System ». Art antérieur Il est connu de l’art antérieur des CTIS permettant d’ajuster la pression des pneumatiques des roues d’un véhicule, lorsque celle-ci doit être adaptée aux conditions de roulage. Par exemple, un véhicule roulant sur un terrain meuble doit avoir une pression de pneumatiques faible pour maximiser l’adhérence et permettre l’avance du véhicule. Une fois le terrain meuble franchi, il convient d’augmenter la pression des pneumatiques afin que le véhicule puisse circuler à une vitesse plus élevée, par exemple lorsque le véhicule rejoint une route. Les CTIS comprennent généralement des joints tournants permettant de relier chaque pneumatique du véhicule à une source d’air comprimé ainsi qu’à un échappement. Il est donc possible d’ajuster la pression des pneumatiques, à la hausse ou à la baisse, sans avoir à manipuler des éléments pneumatiques individuels. En particulier, l’ajustement de la pression peut être faite alors que véhicule est en train de rouler. Les CTIS sur véhicule se généralisent, en particulier pour les engins de type 4x4 ou tout terrain. Certains de ces véhicules en sont équipés dès leur conception, ou bien sont préconçus en ayant prévu par exemple un conduit étanche d’alimentation jusqu’à la roue du véhicule. Lorsque le véhicule est pré-équipé pour recevoir un CTIS, il est généralement déjà équipé de joints tournants. Il convient alors de fixer une vanne d’alimentation avec le joint tournant entre l’extrémité de ce conduit étanche, généralement fixe sur le véhicule, et la roue animée d’un mouvement de rotation autour de son axe. Des systèmes d’adaptation de CTIS ont été développés pour les véhicules dépourvus de toute installation complète ou partielle. Il s’agit généralement d’une vanne d’alimentation fixée au centre de la roue et connectée à un conduit étanche fixe sur le véhicule. Cependant l’encombrement du passage de roue oblige généralement de positionner cette vanne d’alimentation sur l’extérieur du véhicule, ce qui, outre le caractère inesthétique, est néfaste à l’endurance de la vanne d’alimentation ou du conduit d’alimentation pouvant rendre inopérant le CTIS. De même, cette vanne d’alimentation est équipée d’un joint tournant afin d’assurer la rotation de la vanne avec la roue, tandis que le conduit d’alimentation fluidique est fixe. Cette solution prototype reste à adapter à chaque véhicule, ce qui est fastidieux et onéreux. L’un des buts de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur, en proposant un équipement additionnel sur le véhicule permettant la mise en place et le fonctionnement d’un système de gonflage/dégonflage des pneumatiques, interopérable sur tout type de véhicule et résolvant les problèmes de fiabilité et d’esthétisme engendrés par l’adaptation directe sur la roue. À cet effet, il a été mis au point un élargisseur de voie comprenant : - une partie mobile apte à être fixée entre un premier composant et au moins un second composant mobiles en rotation autour d’un axe de rotation d’un ensemble monté d’un véhicule, la partie mobile présentant un axe de rotation destiné à être coaxial avec l’axe de rotation de l’ensemble monté, - une partie statique apte à être liée à au moins un élément fixe du véhicule, - un système de guidage du mouvement de rotation entre la partie mobile et la partie statique. Selon l’invention, l’élargisseur de voie comprend : - un système d’étanchéité à l’air définissant une chambre entre la partie mobile et la partie statique, - au moins un conduit fluidique principal ménagé dans la partie statique et débouchant, d’une part, dans la chambre et, d’autre part, à l’extérieur de l’élargisseur de voie, - au moins un conduit fluidique secondaire ménagé dans la partie mobile et débouchant, d’une part, dans la chambre et, d’autre part, à l’extérieur de l’élargisseur de voie. De ce qui précède, l’équipement additionnel permettant la mise en place et le fonctionnement d’un système de gonflage des pneumatiques se présente sous la forme d’un élargisseur de voie. Par conséquent, l’élargisseur est positionné intérieurement à la roue du véhicule de sorte qu’il est protégé des agressions provenant de l’extérieur et n’est pas visible ce qui n’entrave pas l’esthétique générale du véhicule. Par ailleurs, étant donné que l’élargisseur de voie est monté entre deux composants tournants du véhicule, cela assure un meilleur équilibrage dynamique par rapport aux solutions existantes montées à l’extrémité axiale des composants tournants. Cette caractéristique permet également de mieux contrôler la coaxialité des diverses pièces rotatives. L’élargisseur de voie selon l’invention est monté entre des composants existants du véhicule et ne nécessite aucune modification majeure de ces composants, de sorte qu’il est simple à mettre en œuvre. L’extrémité du au moins un conduit fluidique principal débouchant à l’extérieur de l’élargisseur permet de connecter une vanne d’alimentation reliée à un circuit de fourniture d’air comprimé du véhicule de sorte que l’invention est adaptable à tous types de véhicules. Etant donné que l’extrémité du au moins un conduit fluidique secondaire débouchant à l’extérieur de l’élargisseur tourne avec la roue, il est possible de relier cette extrémité à la cavité fluidique constituée par la jante et le pneumatique. Ainsi, l’ensemble des composants, la roue, et le pneumatique, sont animés du même mouvement de rotation de sorte que des embouts, positionnés l’un au niveau de ladite extrémité du conduit fluidique secondaire débouchant vers l’extérieur de l’élargisseur, et l’autre au niveau de l’entrée de la cavité fluidique, ne sont pas équipés de systèmes rotatifs. Ceci permet alors de réduire les coûts et d’améliorer l’endurance. De préférence, le système de guidage est positionné radialement à l’axe de rotation de la partie mobile, intérieurement ou extérieurement, par rapport au système d’étanchéité, ce qui permet d’améliorer la qualité de la rotation de la partie mobile par rapport à la partie statique, en offrant une meilleure coaxialité. Ceci permet aussi de réduire les contraintes mécaniques sur le système d’étanchéité et le risque de fuite d’air. Par ailleurs, dans la configuration où le système de guidage est radialement plus éloigné de l’axe de rotation que le système d’étanchéité, cela permet d’assurer une géométrie compacte de l’élargisseur de voie. Le système de guidage mis en œuvre est de tout type approprié, par exemple sous la forme d’un roulement à billes à une ou plusieurs rangées de billes, d’un roulement à aiguilles, d’un roulement à rouleaux, d’un palier autolubrifiant, d’un coussinet, ou tout autre système de guidage approprié. Le système d’étanchéité est de tout type approprié, et se présente par exemple sous la forme de bagues à lèvres, de joints en forme de V, de joints toriques, de joint à quatre lobes, de joints cassettes, ou tout autre système d’étanchéité approprié. Selon une forme de réalisation particulière, la section minimale du conduit fluidique principal, lorsqu’il n’y en a qu’un seul, ou bien la sommes des sections minimales des conduits fluidiques principaux, lorsqu’il y en a plusieurs, est comprise entre 10 et 200 mm², préférentiellement entre 20 et 150 mm², et très préférentiellement entre 25 et 90 mm². Chaque conduit fluidique principal présente une section minimale qui est la plus petite section de passage du fluide perpendiculaire à la trajectoire du fluide défini par le conduit fluidique principal. Que le conduit fluidique principal soit unique ou multiple, il convient que l’ensemble des sections minimales du réseau de conduits fluidiques principaux soit compris entre les bornes précitées. Cela définit la facilité de circulation de l’air comprimé dans le réseau de conduits fluidiques jusqu’à la chambre annulaire et dimensionne les contraintes mécaniques de la partie statique. Le fait de multiplier les conduits fluidiques assure la fonctionnalité de gonflage/dégonflage même en cas d’obstruction malheureuse d’un conduit fluidique. De préférence, la partie statique de l’élargisseur de voie comprend un seul conduit fluidique principal, ce qui permet de n’avoir qu’une seule connexion entre l’élargisseur de voie et une réserve d’air comprimé, sans joint tournant, déjà présente dans le véhicule. De préférence, la section minimale du conduit fluidique secondaire, lorsqu’il n’y en a qu’un seul, ou bien la somme des sections minimales des conduits fluidiques secondaires, lorsqu’il y en a plusieurs, est égale à la section minimale de l’unique conduit fluidique principal ou à la somme des sections minimales des conduits fluidiques principaux. Ainsi, travailler à section constante entre la partie statique et la partie mobile, qui sont en série, permet une meilleure circulation du fluide. Avantageusement, la partie mobile comprend au moins deux conduits fluidiques secondaires, régulièrement répartis angulairement autour de l’axe de rotation, et ce pour assurer une meilleure répartition massique et un meilleur équilibrage de la partie mobile, puisque celle-ci est animée d’un mouvement de rotation. Cela permet également d’améliorer l’endurance des composants mobiles autour de l’axe de rotation de l’ensemble monté. Une section minimale de chaque conduit fluidique secondaire est supérieure à 5 mm². Selon une forme de réalisation particulière, le conduit fluidique secondaire débouche à l’extérieur de l’élargisseur au niveau de l’axe de rotation de la partie mobile, ce qui permet d’assurer un meilleur équilibre dynamique sur la partie mobile puisque celle-ci est animée d’un mouvement de rotation. Cela permet également d’améliorer l’endurance des composants mobiles autour de l’axe de rotation de l’ensemble monté. Avantageusement, une plus petite dimension axiale de la partie mobile de l’élargisseur, c’est-à-dire selon l’axe de rotation, entre une première face d’appui du premier composant et une seconde face d’appui du au moins un second composant est inférieure à 120 mm, préférentiellement inférieure à 60 mm, et très préférentiellement inférieure à 30 mm. Cette caractéristique permet de quantifier le déport axial maximal de l’ensemble monté par rapport à sa position initiale avant la mise en place de l’élargisseur de voie. Plus le déport est faible, meilleure est l’endurance mécanique du véhicule et des éléments de guidage en rotation, comme les roulements à billes par exemple. Cela minimise ainsi les modifications structurelles qu’il faut réaliser sur le véhicule pour installer l’élargisseur selon l’invention. L’invention concerne également un véhicule comprenant un élargisseur de voie selon l’une des caractéristiques précitées, monté entre un premier composant et un second composant, mobiles en rotation autour d’un axe de rotation d’un ensemble monté du véhicule, choisis parmi un groupe comprenant : un disque de frein, un essieu, un moyeu, une fusée, des roulements, un deuxième élargisseur de voie initialement présent, etc. L’invention concerne également un procédé de fixation d’un élargisseur de voie selon l’une des caractéristiques précitées, entre un premier composant et au moins un second composant, mobiles en rotation autour d’un axe de rotation d’un ensemble monté d’un véhicule. Selon l’invention, la fixation de la partie mobile au second composant est réalisée en utilisant un système de fixation initialement présent sur le véhicule et destinée antérieurement à fixer l’ensemble monté, l’ensemble monté étant fixé solidairement à la partie mobile en rotation de l’élargisseur par un système de fixation analogue. est une vue en coupe longitudinale de l’élargisseur de voie selon l’invention monté entre une jante et un moyeu d’un ensemble monté d’un véhicule, la coupe passant par les canaux fluidiques principal et secondaire. est une vue en coupe longitudinale de l’élargisseur de voie similaire à celle de la , la coupe passant par les moyens de fixation de la partie mobile aux premier et deuxième composants mobiles du véhicule. Elargisseur de voie (1) comprenant : - une partie mobile (2), apte à être fixée entre un premier composant (3) et au moins un second composant (4) mobiles en rotation autour d’un axe de rotation (R) d’un ensemble monté d’un véhicule, la partie mobile (2) présentant un axe de rotation (R) destiné à être coaxial avec l’axe de rotation (R) de l’ensemble monté, - une partie statique (7) apte à être liée à au moins un élément fixe du véhicule, - un système de guidage (8) du mouvement de rotation entre la partie mobile (2) et la partie statique (7), caractérisé en ce qu ’ il comprend : - un système d’étanchéité à l’air (9) définissant une chambre (10) entre la partie mobile (2) et la partie statique (7), - au moins un conduit fluidique principal (11) ménagé dans la partie statique (7) et débouchant, d’une part, dans la chambre (10) et, d’autre part, à l’extérieur de l’élargisseur de voie (1), - au moins un conduit fluidique secondaire (12) ménagé dans la partie mobile (2) et débouchant, d’une part, dans la chambre (10) et, d’autre part, à l’extérieur de l’élargisseur de voie (1). Elargisseur de voie (1) selon la revendication 1 dans lequel le système de guidage (8) est positionné radialement à l’axe de rotation (R) de la partie mobile (2), par rapport au système d’étanchéité (9). Elargisseur de voie (1) selon l’une des revendications 1 à 2 dans lequel le système de guidage (8) est compris dans un groupe comprenant : un roulement à billes à une ou plusieurs rangées de billes, un roulement à aiguilles, un roulement à rouleaux, un palier autolubrifiant, un coussinet. Elargisseur de voie (1) selon l’une des revendications 1 à 3 dans lequel le système d’étanchéité (9) est compris dans un groupe comprenant : des bagues à lèvres, des joints en forme de V, des joints toriques, des joints quatre lobes, des joints cassettes. Elargisseur de voie (1) selon l’une des revendications 1 à 4 dans lequel la section minimale du conduit fluidique principal (11), lorsqu’il n’y en a qu’un seul, ou la somme des sections minimales des conduits fluidiques principaux (11) est comprise entre 10 et 200 mm², préférentiellement entre 20 et 150 mm², très préférentiellement entre 25 et 90 mm². Elargisseur de voie (1) selon la revendication 5 dans lequel la partie statique (7) de l’élargisseur comprend un seul conduit fluidique principal (11). Elargisseur de voie (1) selon l’une des revendications 1 à 6 dans lequel, la section minimale du conduit fluidique secondaire (12), lorsqu’il n’y en a qu’un seul, ou bien la somme des sections minimales des conduits fluidiques secondaires (12), est égale à la section minimale d’un unique conduit fluidique principal (11), ou à la somme des sections minimales des conduits fluidiques principaux (11). Elargisseur de voie (1) selon la revendication 7 dans lequel, la partie mobile (2) comprenant au moins deux conduits fluidiques secondaires, régulièrement répartis angulairement autour de l’axe de rotation (R). Elargisseur de voie (1) selon l’une des revendications 1 à 8 dans lequel une section minimale de chaque conduit fluidique secondaire (12) est supérieure à 5 mm². Elargisseur de voie (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le conduit fluidique secondaire (12) débouche à l’extérieur de l’élargisseur au niveau de l’axe de rotation (R) de la partie mobile (2). Elargisseur de voie (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel, une plus petite dimension axiale de la partie mobile (2) entre une première face d’appui du premier composant (3) et une seconde face d’appui du au moins un second composant (4), est inférieure à 120 mm, préférentiellement 60 mm, très préférentiellement 30 mm. Véhicule comprenant un élargisseur de voie (1) selon l’une des revendications précédentes monté entre un premier composant (3) et un second composant (4) mobiles en rotation autour d’un axe de rotation (R) d’un ensemble monté du véhicule, choisis parmi un groupe comprenant : une roue, un disque de frein, un essieu, un moyeu, une fusée, des roulements, un deuxième élargisseur de voie. Procédé de fixation d’un élargisseur de voie (1) selon l’une des revendications 1 à 11, entre un premier composant (3) et au moins un second composant (4), mobiles en rotation autour d’un axe de rotation (R) d’un ensemble monté d’un véhicule dans lequel, la fixation de la partie mobile (2) au second composant (4) est réalisée en utilisant un système de fixation initialement présent sur le véhicule et destiné antérieurement à fixer l’ensemble monté, l’ensemble monté étant fixé solidairement à la partie mobile (2) en rotation de l’élargisseur par un système de fixation analogue.