EP1409276A1 - Dispositif de mesure de pression d'un pneumatique - Google Patents

Dispositif de mesure de pression d'un pneumatique

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EP1409276A1
EP1409276A1 EP02770057A EP02770057A EP1409276A1 EP 1409276 A1 EP1409276 A1 EP 1409276A1 EP 02770057 A EP02770057 A EP 02770057A EP 02770057 A EP02770057 A EP 02770057A EP 1409276 A1 EP1409276 A1 EP 1409276A1
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EP
European Patent Office
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pressure
sensor
axle
wheel
tire
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Withdrawn
Application number
EP02770057A
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German (de)
English (en)
Inventor
Marcel Locatelli
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0422—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver characterised by the type of signal transmission means
    • B60C23/0427—Near field transmission with inductive or capacitive coupling means
    • B60C23/0428—Near field transmission with inductive or capacitive coupling means using passive wheel mounted resonance circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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    • B60C23/0425—Means comprising permanent magnets, e.g. Hall-effect or Reed-switches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
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    • B60C23/0422—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver characterised by the type of signal transmission means
    • B60C23/0427—Near field transmission with inductive or capacitive coupling means
    • B60C23/043—Near field transmission with inductive or capacitive coupling means using transformer type signal transducers, e.g. rotary transformers

Definitions

  • the subject of this invention is a device for measuring the pressure of a tire fitted to a wheel rim of a vehicle, and which is mounted on the wheel to give a continuous measurement.
  • Such devices are encountered on aircraft tires.
  • a problem encountered there is to transmit the measurement signal between the sensor, which accompanies the tire and the wheel in their movement, and the signal reading means, which is on a fixed part of the vehicle.
  • Either a rotary coupling, with brushes for example, is used at the junction of the wheel hub and its axle, or. wireless transmission, notably by radio; but these means are not always reliable and clearly bid the device.
  • the invention represents a different and improved device, in particular in that the sensitive part of the sensor, which changes its appearance or position as a function of the pressure which it receives, is not placed against the tire as is usual, but on the contrary on the wheel hub, in front of the axle, and is connected to the tire by a pressure tapping pipe.
  • the transducer part of the sensor which records changes in the sensitive part and transforms them into a measurement signal, is located on the axle of the wheel and in front of the hub; the two essential parts of the sensor are therefore in rotation relative, but the transducer part is stationary relative to the reading means of the sensor, which makes signal transmission easy.
  • a vehicle which is only partially shown here, comprises an axle 1 connected to other fixed parts, and a wheel 2, the hub 3 of which is mounted on the axle 1 by a bearing 4 and the rim 5 of which carries a pneumatic 6.
  • the hub 3 carries a flat face 7 covering the end of the axle 1 and on which is mounted the sensitive part 8 of a pressure sensor, here composed of a housing on which is stretched a rotatable deformable membrane 10 towards the end of axle 1; the housing and the membrane 10 delimit a chamber 9, which a pressure tapping pipe 11 joins inside the tire 6.
  • the axle 1 is bored and contains a transducer part 12 complementary to the sensitive part 8 of the sensor pressure.
  • This transducer part 12 comprises windings 13 lining the surface of the axle bore, a spring 14 surrounded by the windings 13 and compressed between a stop 15 at the rear and a bearing 16 sliding at the front; said sliding bearing 16 carries a magnetic core 17 in the form of a feeler finger touching the membrane 10.
  • the rotation of the wheel 2 and of the sensitive part 8 drives the magnetic core 17, but it is absorbed by the bearing 16 and is not communicated to the rest of the transducer part 12.
  • the pressure of the tire 6 causes a proportional deformation of the membrane 10 and a sliding movement of the magnetic core 17 against the spring 14.
  • the variable depression of the magnetic core 17 in the coils 13 influences their magnetic coupling and the characteristics of a current emitted by a generator 18 through a line 19 and the windings 13. The measurement of these characteristics makes it possible to know the position of the magnetic core 17 and the pressure in the tire 6.
  • the deformation of the membrane 10 could be measured by means other than electromagnetic induction, such as optical means in combination with a laser.
  • the sensitive part 8 of the sensor is completed by a passive electrode 20 on the outer face (facing the axle 1) of the membrane 10 by means of a washer. of insulation 21.
  • the transducer part (here 22) is much simpler than that of FIG. 1 and comprises a pair of electrodes 23 and 24 located side by side on another electric washer 28, covering the bore of the axle 1, and opposite respective parts of the passive electrode 22, which are joined to a generator 25 by respective lines 26 and 27.
  • the deformation of the membrane 10 results in a variation of the resistance of the circuit constituted by the electrodes 23, 22 and 24 and the lines 26 and 27.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Un capteur de pression d'un pneumatique (6) comprend une partie sensible (8) à la pression, notamment à membrane déformable (10), montée au centre du moyeu (7) de la roue (2), et une partie traductrice (12) logée dans l'essieu (1) de la roue (2). Cette disposition ou le capteur est séparé en deux parties mutuellement en rotation est pourtant plus commode et plus simple que les dispositifs ou une liaison électrique doit être assurée entre une roue porteuse de l'ensemble du capteur et le dispositif de lecture. L'invention s'applique notamment aux avions.

Description

DISPOSITIF DE MESURE DE PRESSION D'UN PNEUMATIQUE
DESCRIPTION
Le sujet de cette invention est un dispositif de mesure de pression d'un pneumatique équipant une jante de roue d'un véhicule, et qui est monté sur la roue pour donner une mesure continue.
De tels dispositifs sont rencontrés sur les pneumatiques d'avion. Un problème qu'on y rencontre est de transmettre le signal de mesure entre le capteur, qui accompagne le pneumatique et la roue dans leur mouvement, et le moyen de lecture du signal, qui est sur une partie fixe du véhicule. On recourt soit un couplage tournant, à balais par exemple, à la jonction du moyeu de la roue et de son essieu, soit à. une transmission sans fil, par radio notamment ; mais ces moyens ne sont pas toujours fiables et enchérissent nettement le dispositif. L'invention représente un dispositif différent et amélioré notamment en ce que la partie sensible du capteur, qui change d'aspect ou de position en fonction de la pression qu'elle reçoit, n'est pas placée contre le pneumatique comme il est usuel, mais au contraire sur le moyeu de la roue, devant l'essieu, et est reliée au pneumatique par un tuyau de prise de pression. De plus, la partie transductrice du capteur, qui enregistre les modifications de la partie sensible et les transforme en un signal de mesure, est située sur l'essieu de la roue et devant le moyeu ; les deux parties essentielles du capteur sont donc en rotation relative, mais la partie transductrice est immobile par rapport au moyen de lecture du capteur, ce qui rend la transmission du signal facile.
L'avantage représenté par la suppression du couplage électrique tournant ou de la transmission sans fil est plus important que la contrainte associée au mouvement tournant entre les deux parties du capteur, qui n'impose en pratique que des aménagement minimes aux capteurs usuels, ou même aucun. L'invention sera maintenant décrite en détail au moyen des figures 1 et 2 ci-jointes, qui en illustrent deux réalisations particulières.
Un véhicule, qui n'est montré que partiellement ici, comprend un essieu 1 relié à d'autres parties fixes, et une roue 2 dont le moyeu 3 est monté sur l'essieu 1 par un roulement 4 et dont la jante 5 porte un pneumatique 6. Le moyeu 3 porte une face plane 7 couvrant le bout de l'essieu 1 et sur laquelle est montée la partie sensible 8 d'un capteur de pression, ici composée d'un boîtier sur lequel est tendue une membrane 10 deformable tournée vers le bout de l'essieu 1 ; le boîtier et la membrane 10 délimitent une chambre 9, qu'un tuyau de prise de pression 11 unit à l'intérieur du pneumatique 6. L'essieu 1 est alésé et renferme une partie transductrice 12 complémentaire à la partie sensible 8 du capteur de pression. Cette partie transductrice 12 comprend des bobinages 13 garnissant la surface de l'alésage d'essieu, un ressort 14 entouré par les bobinages 13 et comprimé entre une butée 15 à l'arrière et un roulement 16 coulissant à l'avant ; ledit roulement 16 coulissant porte un noyau magnétique 17 en forme de doigt palpeur touchant la membrane 10.
La rotation de la roue 2 et de la partie sensible 8 entraîne le noyau magnétique 17, mais elle est absorbée par le roulement 16 et n'est pas communiquée au reste de la partie transductrice 12. La pression du pneumatique 6 provoque une déformation proportionnelle de la membrane 10 et un mouvement coulissant du noyau magnétique 17 contre le ressort 14. L'enfoncement variable du noyau magnétique 17 dans les bobinages 13 influe sur leur couplage magnétique et les caractéristiques d'un courant émis par un générateur 18 à travers une ligne 19 et les bobinages 13. La mesure de ces caractéristiques permet de connaître la position du noyau magnétique 17 et la pression dans le pneumatique 6.
La déformation de la membrane 10 pourrait être mesurée par d'autres moyens que l'induction électromagnétique, comme des moyens optiques en combinaison à un laser. On décrira cependant ci-dessous une autre forme de réalisation, où la partie sensible 8 du capteur est complétée par une électrode passive 20 sur la face extérieure (tournée vers l'essieu 1) de la membrane 10 par l'intermédiaire d'une rondelle d'isolation 21. La partie transductrice (ici 22) est beaucoup plus simple que celle de la figure 1 et comprend une paire d'électrodes 23 et 24 situées côte à côte sur une autre rondelle électrique 28, couvrant l'alésage de l'essieu 1, et en face de parties respectives de l'électrode passive 22, et qui sont unies à un générateur 25 par des lignes respectives 26 et 27. Ici, la déformation de la membrane 10 se traduit par une variation de la résistance du circuit constituée par les électrodes 23, 22 et 24 et les lignes 26 et 27.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de mesure de pression d'un pneumatique (6) équipant une jante (5) de roue (2) et comprenant un capteur et un moyen de lecture (19, 26, 27 ; 18, 25) aboutissant au capteur, caractérisé en ce que le capteur comprend une partie sensible (8) à la pression située sur un moyeu (3) de la roue, un tuyau de prise (11) de la pression s ' étendant de la partie sensible au pneumatique, et une partie transductrice (12 ; 22) située sur un essieu (1) de la roue et devant le moyeu (2), et reliée au moyen de lecture.
2. Dispositif de mesure de pression d'un pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie sensible à la pression comprend une chambre (9) à membrane deformable (10) placée devant 1 ' essieu.
3. Dispositif de mesure de pression d'un pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la membrane et la partie de lecture sont équipées d'électrodes (20, 23, 24), et la partie transductrice de moyens d'application de courant aux électrodes.
4. Dispositif de mesure de pression d'un pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie transductrice est équipée d'un doigt (17) palpeur de la membrane et d'un palier (16) de support du doigt monté de façon coulissante dans un alésage de 1 'essieu.
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