EP4511241A1 - Elargisseur de voie pour le gonflage/dégonflage de pneumatiques d'un véhicule - Google Patents

Elargisseur de voie pour le gonflage/dégonflage de pneumatiques d'un véhicule

Info

Publication number
EP4511241A1
EP4511241A1 EP23724802.6A EP23724802A EP4511241A1 EP 4511241 A1 EP4511241 A1 EP 4511241A1 EP 23724802 A EP23724802 A EP 23724802A EP 4511241 A1 EP4511241 A1 EP 4511241A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
widener
track
rotation
vehicle
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23724802.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Enguerrand PLANCHET
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teleflow SAS
Original Assignee
Teleflow SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teleflow SAS filed Critical Teleflow SAS
Publication of EP4511241A1 publication Critical patent/EP4511241A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B60C23/001—Devices for manually or automatically controlling or distributing tyre pressure whilst the vehicle is moving
    • B60C23/003—Devices for manually or automatically controlling or distributing tyre pressure whilst the vehicle is moving comprising rotational joints between vehicle-mounted pressure sources and the tyres
    • B60C23/00345—Details of the rotational joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0047—Hubs characterised by functional integration of other elements

Definitions

  • the invention relates to the technical field of centralized vehicle tire inflation systems, known by the acronym “CTIS” from the Anglicism “Central Tire Inflation System”.
  • a vehicle driving on soft ground must have low tire pressure to maximize grip and allow the vehicle to move forward.
  • the tire pressure should be increased so that the vehicle can travel at a higher speed, for example when the vehicle joins a road.
  • CTIS generally include rotating joints making it possible to connect each tire of the vehicle to a source of compressed air as well as to an exhaust. It is therefore possible to adjust the tire pressure, upwards or downwards, without having to manipulate individual pneumatic elements. In particular, the pressure adjustment can be made while the vehicle is driving.
  • CTIS on vehicles are becoming more widespread, in particular for 4x4 or all-terrain vehicles. Some of these vehicles are equipped with them from their design, or are pre-designed by having provided for example a watertight supply conduit to the wheel of the vehicle. When the vehicle is pre-equipped to receive a CTIS, it is generally already equipped with rotating joints. It is then necessary to fix a supply valve with the rotating joint between the end of this sealed conduit, generally fixed on the vehicle, and the wheel driven by a rotating movement around its axis. [0007] CTIS adaptation systems have been developed for vehicles lacking any complete or partial installation. This is usually a supply valve attached to the center of the wheel and connected to a fixed waterproof conduit on the vehicle. However, the size of the wheel arch generally makes it necessary to position this supply valve on the outside of the vehicle, which, in addition to being unsightly, is detrimental to the endurance of the supply valve or the supply conduit. which could render the CTIS inoperative.
  • this supply valve is equipped with a rotating joint in order to ensure the rotation of the valve with the wheel, while the fluid supply conduit is fixed.
  • This prototype solution remains to be adapted to each vehicle, which is tedious and expensive.
  • One of the aims of the invention is to overcome the drawbacks of the prior art, by proposing additional equipment on the vehicle allowing the installation and operation of a tire inflation/deflation system, interoperable on any type of vehicle and solving the reliability and aesthetic problems caused by direct adaptation to the wheel.
  • a movable part capable of being fixed between a first component and at least one second component movable in rotation around an axis of rotation of a mounted assembly of a vehicle, the movable part having an axis of rotation intended to be coaxial with the axis of rotation of the assembled assembly,
  • the track widener comprises:
  • an airtightness system defining a chamber between the mobile part and the static part, - at least one main fluid conduit provided in the static part and opening, on the one hand, into the chamber and, on the other hand, outside the track widener,
  • the additional equipment allowing the installation and operation of a tire inflation system is in the form of a track widener.
  • the spacer is positioned internally to the wheel of the vehicle so that it is protected from attacks from the outside and is not visible, which does not hinder the general aesthetics of the vehicle.
  • the track widener according to the invention is mounted between existing components of the vehicle and does not require any major modification of these components, so that it is simple to implement.
  • the guide system is positioned radially to the axis of rotation of the movable part, internally or externally, relative to the sealing system, which makes it possible to improve the quality of the rotation of the part. mobile relative to the static part, offering better coaxiality. This also helps reduce mechanical stress on the sealing system and the risk of air leaks.
  • the guiding system used is of any suitable type, for example in the form of a ball bearing with one or more rows of balls, a needle bearing, a roller bearing, a self-lubricating bearing, a bushing, or any other suitable guiding system.
  • the sealing system is of any suitable type, and is for example in the form of lip rings, V-shaped seals, O-rings, four-lobe seals, cassette seals, or any other suitable sealing system.
  • the minimum section of the main fluid conduit when there is only one, or the sum of the minimum sections of the main fluid conduits, when there are several , is between 10 and 200 mm 2 , preferably between 20 and 150 mm 2 , and very preferably between 25 and 90 mm 2 .
  • Each main fluid conduit has a minimum section which is the smallest fluid passage section perpendicular to the trajectory of the fluid defined by the main fluid conduit. Whether the main fluid conduit is single or multiple, all of the minimum sections of the network of main fluid conduits should be included between the aforementioned limits. This defines the ease of circulation of the compressed air in the network of fluidic conduits to the annular chamber and dimensions the mechanical constraints of the static part. The fact of multiplying the fluidic conduits ensures inflation/deflation functionality even in the event of an unfortunate obstruction of a fluidic conduit.
  • the static part of the track widener comprises a single main fluid conduit, which makes it possible to have only one connection between the track widener and a compressed air reserve, without a joint. rotating, already present in the vehicle.
  • the minimum section of the secondary fluid conduit when there is only one, or the sum of the minimum sections of the secondary fluid conduits, when there are several, is equal to the minimum section of the single main fluid conduit or the sum of the minimum sections of the main fluid conduits.
  • the mobile part comprises at least two secondary fluid conduits, regularly distributed angularly around the axis of rotation, to ensure better mass distribution and better balancing of the mobile part, since the latter is animated of a rotational movement.
  • This also makes it possible to improve the endurance of the moving components around the axis of rotation of the assembled assembly.
  • a minimum section of each secondary fluid conduit is greater than 5 mm 2 .
  • the secondary fluid conduit opens outside the expander at the level of the axis of rotation of the movable part, which ensures better dynamic balance on the movable part since it is animated by a rotational movement. This also makes it possible to improve the endurance of the moving components around the axis of rotation of the assembled assembly.
  • a smaller axial dimension of the movable part of the expander that is to say along the axis of rotation, between a first support face of the first component and a second support face of at least one second component is less than 120 mm, preferably less than 60 mm, and very preferably less than 30 mm.
  • the invention also relates to a vehicle comprising a track widener according to one of the aforementioned characteristics, mounted between a first component and a second component, movable in rotation around an axis of rotation of a mounted assembly of the vehicle , chosen from a group comprising: a brake disc, an axle, a hub, a spindle, bearings, a second track spacer initially present, etc.
  • a brake disc an axle, a hub, a spindle, bearings, a second track spacer initially present, etc.
  • the invention also relates to a method of fixing a track widener according to one of the aforementioned characteristics, between a first component and at least one second component, movable in rotation around an axis of rotation of a assembled assembly of a vehicle.
  • the fixing of the movable part to the second component is carried out using a fixing system initially present on the vehicle and previously intended to fix the assembled assembly, the mounted assembly being fixed integrally to the part movable in rotation of the expander by a similar fixing system.
  • FIG.1 is a longitudinal sectional view of the track widener according to the invention mounted between a rim and a hub of a mounted assembly of a vehicle, the section passing through the main fluidic channels and secondary.
  • FIG.2 is a longitudinal sectional view of the track widener similar to that of Figure 1, the section passing through the means for fixing the movable part to the first and second movable components of the vehicle.
  • the invention relates to a track widener (1) intended to be mounted on a vehicle and allowing the installation and operation of a tire inflation system known according to the acronym “CTIS” from the anglicism “Central Tire Inflation System”.
  • CTIS Central Tire Inflation System
  • the track widener (1) comprises a movable part (2), in particular in the form of a disc having a cylindrical central surface, intended to be fixed between a first component (3) and a second component (4 ) of the vehicle, both movable in rotation around an axis of rotation (R) of a mounted assembly of the vehicle.
  • the movable part (2) is fixed between the two components (3, 4) and has an axis of rotation (R) coaxial with that of the components (3, 4).
  • the movable part (2) of the track widener (1) is fixed between a rim, as the first component (3), and a hub, as the second component (4), carrying a brake disc and initially intended to receive the rim.
  • the cylindrical surface of the movable part (2) is engaged and centered in a central bore of the rim, and comprises first orifices regularly distributed around the axis of rotation (R) in which are intended to insert the first studs (5) projecting from the hub, which were initially used to fix the rim. Nuts are screwed around the first studs (5) and integrated into the thickness of the movable part (2), to fix said movable part (2) to the hub.
  • the fixing of the movable part (2) to the second component (4) is therefore carried out using a fixing system initially present on the vehicle and previously intended to fix the assembled assembly, the assembled assembly being fixed integrally to the movable rotating part (2) of the expander by a similar fixing system, in particular nuts and studs.
  • the assembly is simple and reliable, and does not require any major structural modification of the components (3, 4) of the vehicle.
  • the track widener (1) also comprises a static part (7), for example in the form of a ring, inserted in an annular groove formed in the movable part (2) around the axis of rotation (R) from a side facing the hub.
  • the static part (7) is, in a manner known in a track widener (1), capable of being linked to at least one fixed element of the vehicle to remain static.
  • a guiding system (8) is mounted radially around the axis of rotation (R ) between the static part (7) and the mobile part (2), in particular resting against an exterior face of the static part (7) relative to the axis of rotation (R).
  • Cantilever assemblies which are less efficient, are avoided.
  • An airtightness system (9) is positioned radially around the axis of rotation (R) between the static part (7) and the mobile part (2), resting against at least one face interior of the static part (7) relative to the axis of rotation (R), and defines a chamber (10), in particular annular around the axis of rotation (R), between the movable part (2), the static part (7), and said sealing system (9).
  • the guiding system (8) is therefore positioned radially relative to the axis of rotation (R) of the movable part (2), externally to the airtightness system (9).
  • This particular arrangement allows more space for the guiding system (8). It is therefore possible to install a more robust guidance system (8), to guarantee the lifespan of the CTIS. For example, it is possible to install ball bearings of a higher series, compared to bearings which would have been arranged internally in relation to the airtightness system (9).
  • the guide system (8) is in the form of a ball bearing
  • the sealing system (9) comprises two annular seals, positioned side by side and spaced apart. one from the other to define the chamber (10) between the joints, the mobile part (2) and the static part (7).
  • the seals used can be of any suitable type, such as for example a radial friction lip seal positioned on the bottom side of the groove of the movable part (2), and a radial friction lip seal with a Dust lip positioned from the open side to the outside of the groove.
  • Lip seals are preferred because they provide excellent sealing in dynamic conditions.
  • the track widener (1) also comprises at least one secondary fluid conduit (12), having a minimum section greater than 5mm 2 , provided in the mobile part (2) and opening out:
  • the first end of the main fluid conduit (11) makes it possible to position a supply valve, not shown, connected to a compressed air supply circuit of the vehicle, and the second end of the secondary fluid conduit (12), which rotates with the wheel, can be connected to a fluid cavity defined between the rim and the tire.
  • the static part (7) comprises only one main fluid conduit (11), which allows only one connection between the track widener (1) and the air supply circuit. tablet of the vehicle.
  • the air injected by the compressed air supply circuit of the vehicle from the first end of the main fluid conduit (11) of the static part (7) thus enters the chamber (10) and circulates in the fluid conduit secondary (12) of the mobile part (2) to inflate or control the deflation of the tire.
  • the track widener (1) thus allows the installation and operation of a tire inflation system, interoperable on any type of vehicle, and in a reliable manner.
  • the track widener (1) is positioned inside the wheel and is therefore protected from attacks from the outside, and does not harm the general aesthetics of the vehicle.
  • the dynamic balance is optimal since the track widener (1) is positioned between two rotating components (3, 4) of the vehicle sharing the same axis of rotation (R).
  • the mobile part (2) comprises at least two secondary fluid conduits (12), regularly distributed angularly around the axis of rotation (R) in order to improve the mass distribution and optimize balancing. of the mobile part (2) driven in rotation. Still with this aim, the secondary fluidic conduit(s) (12) of the movable part (2) open outside the expander at the level of the axis of rotation (R) of the movable part (2), in particular in the cylindrical bearing.
  • the invention makes it possible to set up and operate a CTIS, without requiring major modification of the elements constituting the vehicle.
  • the movable part (2) could have a sufficient radial dimension to extend radially from the hub so that the air sealing system (9) positioned between the mobile part (2) and the static part (7), can be accessible without dismantling the assembly ..
  • the minimum section of the main fluid conduit when there is only one, or the sum of the minimum sections of the main fluid conduits (11) when there are several is included between 10 and 200 mm 2 , preferably between 20 and 150 mm 2 , and very preferably between 25 and 90 mm 2 .
  • the minimum section of the secondary fluidic conduit when there is only one, or the sum of the minimum sections of the secondary fluidic conduits (12) when there are several is equal to the minimum section of the single main fluid conduit (11) or the sum of the minimum sections of the main fluid conduits (11).
  • the smallest axial dimension of the movable part (2), between a support face of the first component (3) and a bearing face of the second component (4) is less than 120 mm, preferably less than 60 mm, and very preferably less than 30 mm. The lower this dimension, the better the mechanical endurance of the vehicle.
  • the invention provides additional equipment on the vehicle, namely a track widener, allowing the installation and operation of a tire inflation/deflation system, interoperable on any type vehicle and solving the reliability and aesthetic problems caused by direct adaptation to the wheel.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un élargisseur 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). Selon l'invention, il comprend en outre : - 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.

Description

Elargisseur de voie pour le gonflage/dégonflage de pneumatiques d’un véhicule
Domaine technique
[0001] 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
[0002] 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.
[0003] 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.
[0004] 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.
[0005] 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.
[0006] 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. [0007] 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.
[0008] 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.
[0009] Les documents WO2011015368A1 , EP2647511A2 et WO2014022265A1 décrivent des CTIS ne donnant pas entière satisfaction. La conception décrite dans ces documents ne garantit ni une bonne durée de vie ni une bonne performance du joint tournant.
Exposé de l’invention
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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.
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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.
[0024] 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.
[0025] 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.
[0026] 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.
[0027] 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.
[0028] 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.
[0029] Une section minimale de chaque conduit fluidique secondaire est supérieure à 5 mm2.
[0030] 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.
[0031] 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. [0032] 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.
[0033] 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. Cette sélection permet de simplifier le système de fixation sur le véhicule en utilisant les composants préexistants du véhicule, ce qui réduit l’encombrement et limite les coûts.
[0034] 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.
[0035] 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.
Brève description des dessins
[0036] [Fig.1 ] 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.
[0037] [Fig.2] est une vue en coupe longitudinale de l’élargisseur de voie similaire à celle de la figure 1 , la coupe passant par les moyens de fixation de la partie mobile aux premier et deuxième composants mobiles du véhicule.
Description détaillée de l’invention [0038] En référence aux figures 1 et 2, l’invention concerne un élargisseur de voie (1) destiné à être monté sur un véhicule et permettant la mise en place et le fonctionnement d’un système de gonflage des pneumatiques connu selon l’acronyme « CTIS » de l’anglicisme « Central Tire Inflation System ».
[0039] L’élargisseur de voie (1 ) comprend une partie mobile (2), notamment sous la forme d’un disque présentant une portée centrale cylindrique, destinée à être fixée entre un premier composant (3) et un second composant (4) du véhicule, tous deux mobiles en rotation autour d’un axe de rotation (R) d’un ensemble monté du véhicule. La partie mobile (2) est fixée entre les deux composants (3, 4) et présente un axe de rotation (R) coaxial à celui des composants (3, 4).
[0040] Dans la forme de réalisation illustrée aux figures, la partie mobile (2) de l’élargisseur de voie (1 ) est fixée entre une jante, en tant que premier composant (3), et un moyeu, en tant que second composant (4), portant un disque de frein et initialement destiné à recevoir la jante.
[0041] À cet effet, la portée cylindrique de la partie mobile (2) est engagée et centrée dans un alésage central de la jante, et comprend des premiers orifices régulièrement répartis autour de l’axe de rotation (R) dans lesquels sont destinés à s’insérer des premiers goujons (5) en saillie du moyeu, qui servaient initialement à fixer la jante. Des écrous sont vissés autour des premiers goujons (5) et intégrés dans l’épaisseur de la partie mobile (2), pour fixer ladite partie mobile (2) au moyeu.
[0042] D’autre part, la partie mobile (2) est fixée à la jante par l’intermédiaire de deuxièmes goujons (6), rapportés et traversant des deuxièmes orifices régulièrement répartis autour de l’axe de rotation (R) de la partie mobile (2), et en saillie du côté de la jante pour traverser des orifices complémentaires initialement présents dans la jante, le tout serré au moyen d’écrous.
[0043] La fixation de la partie mobile (2) au second composant (4) est donc 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, notamment écrous et goujons. Le montage est simplet et fiable, et ne nécessite aucune modification structurelle majeure des composants (3, 4) du véhicule. [0044] L’élargisseur de voie (1 ) comprend également une partie statique (7), par exemple sous la forme d’une bague, insérée dans une rainure annulaire ménagée dans la partie mobile (2) autour de l’axe de rotation (R) depuis une face en regard du moyeu. La partie statique (7) est, de manière connue dans un élargisseur de voie (1), apte à être liée à au moins un élément fixe du véhicule pour demeurer statique.
[0045] Afin d’assurer un guidage performant du mouvement de rotation de la partie mobile (2) par rapport à la partie statique (7), un système de guidage (8) est monté radialement autour de l’axe de rotation (R) entre la partie statique (7) et la partie mobile (2), notamment en appui contre une face extérieure de la partie statique (7) par rapport à l’axe de rotation (R). Les montages en porte-à-faux, moins performants, sont évités.
[0046] Un système d’étanchéité à l’air (9) est positionné radialement autour de l’axe de rotation (R) entre la partie statique (7) et la partie mobile (2), en appui contre au moins une face intérieure de la partie statique (7) par rapport à l’axe de rotation (R), et définit une chambre (10), notamment annulaire autour de l’axe de rotation (R), entre la partie mobile (2), la partie statique (7), et ledit système d’étanchéité (9).
[0047] Le positionnement radial du système de guidage (8) par rapport au système d’étanchéité à l’air (9) garantit un bon guidage du CTIS au niveau du système d’étanchéité (9), ce qui le protège de l’usure et assure sa performance.
[0048] Le système de guidage (8) se retrouve donc positionné radialement par rapport à l’axe de rotation (R) de la partie mobile (2), extérieurement au système d’étanchéité à l’air (9). Cette disposition particulière permet de disposer de plus de place pour le système de guidage (8). Il est donc possible d’installer un système de guidage (8) plus robuste, pour garantir la durée de vie du CTIS. Par exemple, il est possible d’installer des roulements à billes d’une série supérieure, par rapport à des roulements qui auraient été disposés intérieurement par rapport au système d’étanchéité à l’air (9).
[0049] De plus, disposer intérieurement le système d’étanchéité à l’air (9) permet de limiter son usure : puisque le rayon du système d’étanchéité à l’air (9), mesuré depuis l’axe de rotation (R), est diminué, alors la vitesse circonférentielle au point de contact du système d’étanchéité (9) est diminuée (on rappelle la relation v = w * r, avec : - v est la vitesse circonférentielle ;
- co est la vitesse de rotation ;
- r est le rayon de la rotation).
[0050] Puisque la vitesse circonférentielle au point de contact entre le système d’étanchéité (9) et son antagoniste est moindre, alors l’usure du système d’étanchéité (9) est diminuée.
[0051] Dans l’exemple illustré, le système de guidage (8) se présente sous la forme d’un roulement à billes, et le système d’étanchéité (9) comprend deux joints annulaires, positionnés côte à côte et éloignés l’un de l’autre pour définir la chambre (10) entre les joints, la partie mobile (2) et la partie statique (7).
[0052] Les joints utilisés peuvent être de tout type approprié, tel que par exemple un joint à lèvre à frottement radial positionné du côté du fond de la rainure de la partie mobile (2), et un joint à lèvre à frottement radial avec une lèvre antipoussière positionné du côté ouvert vers l’extérieur de la rainure.
[0053] Les joints à lèvre sont préférés car ils fournissent une excellente étanchéité en régime dynamique.
[0054] Lorsque la surface antagoniste de la lèvre du joint est cylindrique (axe ou alésage) plutôt que plane (lamage), la bonne étanchéité obtenue est garantie par la précision d’usinage qui est mise en œuvre afin d’obtenir l’équilibrage dynamique recherché sur une roue de véhicule (coaxialité et cylindricité des portées usinées). Il y a donc une synergie entre les deux résultats obtenus.
[0055] Selon l’invention, l’élargisseur de voie (1 ) comprend également au moins un conduit fluidique principal (11 ) ménagé dans la partie statique (7) et débouchant :
- au niveau d’une première extrémité à l’extérieur de l’élargisseur de voie (1 ), par exemple du côté du moyeu, et ;
- au niveau d’une deuxième extrémité dans la chambre (10) entre la partie mobile (2) et la partie statique (7).
[0056] L’élargisseur de voie (1 ) comprend également au moins un conduit fluidique secondaire (12), présentant une section minimale supérieure à 5mm2, ménagé dans la partie mobile (2) et débouchant :
- au niveau d’une première extrémité dans la chambre (10) et ;
- au niveau d’une deuxième extrémité à l’extérieur de l’élargisseur de voie (1 ). [0057] De cette manière, la première extrémité du conduit fluidique principal (11 ) permet de positionner une vanne d’alimentation, non représentée, reliée à un circuit de fourniture d’air comprimé du véhicule, et la deuxième extrémité du conduit fluidique secondaire (12), qui tourne avec la roue, peut être reliée à une cavité fluidique délimitée entre la jante et le pneumatique. De préférence, la partie statique (7) ne comprend qu’un seul conduit fluidique principal (11 ), ce qui permet de n’avoir qu’une connexion entre l’élargisseur de voie (1 ) et le circuit de fourniture d’air comprimé du véhicule.
[0058] L’air injecté par le circuit de fourniture d’air comprimé du véhicule depuis la première extrémité du conduit fluidique principal (11 ) de la partie statique (7) pénètre ainsi dans la chambre (10) et circule dans le conduit fluidique secondaire (12) de la partie mobile (2) pour venir gonfler ou piloter le dégonflage du pneumatique.
[0059] L’élargisseur de voie (1 ) selon l’invention permet ainsi la mise en place et le fonctionnement d’un système de gonflage des pneumatiques, interopérable sur tout type de véhicule, et d’une manière fiable.
[0060] L’élargisseur de voie (1 ) est positionné à l’intérieur de la roue et est donc protégé des agressions provenant de l’extérieur, et ne nuit pas à l’esthétique générale du véhicule.
[0061] Par ailleurs, l’équilibre dynamique est optimal puisque l’élargisseur de voie (1 ) est positionné entre deux composants tournants (3, 4) du véhicule en partageant le même axe de rotation (R).
[0062] De préférence, la partie mobile (2) comprend au moins deux conduits fluidiques secondaires (12), régulièrement répartis angulairement autour de l’axe de rotation (R) afin d’améliorer la répartition massique et d’optimiser l’équilibrage de la partie mobile (2) entraînée en rotation. Toujours dans ce but, le ou les conduits fluidiques secondaires (12) de la partie mobile (2) débouchent à l’extérieur de l’élargisseur au niveau de l’axe de rotation (R) de la partie mobile (2), notamment dans la portée cylindrique.
[0063] L’invention permet de mettre en place et de faire fonctionner un CTIS, sans nécessiter de modification majeure des éléments constituant le véhicule.
[0064] Même si en pratique on cherche à minimiser la dimension radiale de l’élargisseur de voie (1 ) pour limiter les frottements et l’usure, la partie mobile (2) pourrait présenter une dimension radiale suffisante pour déborder radialement du moyeu de sorte que le système d’étanchéité à l’air (9) positionné entre la partie mobile (2) et la partie statique (7), puisse être accessible sans démonter l’ensemble..
[0065] De préférence, la section minimale du conduit fluidique principal lorsqu’il n’y en a qu’un seul, ou bien la somme des sections minimales des conduits fluidiques principaux (11 ) 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. Et, 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 (12) lorsqu’il y en a plusieurs, est égale à la section minimale de l’unique conduit fluidique principal (11 ) ou à la somme des sections minimales des conduits fluidiques principaux (11 ).
[0066] Afin d’améliorer l’endurance mécanique du véhicule, et de minimiser les modifications structurelles qu’il faut réaliser sur le véhicule, la plus petite dimension axiale de la partie mobile (2), entre une face d’appui du premier composant (3) et une face d’appui du second composant (4), est inférieure à 120 mm, préférentiellement inférieure à 60 mm, et très préférentiellement inférieure à 30 mm. Plus cette dimension est faible, meilleure est l’endurance mécanique du véhicule.
[0067] De ce qui précède, l’invention fournit bien un équipement additionnel sur le véhicule, à savoir un élargisseur de voie, 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.

Claims

Revendications
[Revendication 1 ] 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 ).
[Revendication 2] 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).
[Revendication 3] 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.
[Revendication 4] 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.
[Revendication 5] 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.
[Revendication 6] Elargisseur de voie (1 ) selon la revendication 5 dans lequel la partie statique (7) de l’élargisseur comprend un seul conduit fluidique principal (11 ).
[Revendication 7] 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 ).
[Revendication 8] 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).
[Revendication 9] 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.
[Revendication 10] 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).
[Revendication 11 ] 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.
[Revendication 12] 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. [Revendication 13] 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.
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