FR2578052A1 - Pressure sensor for vehicle tyre deflation indicator - Google Patents

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    • B60C23/0491Constructional details of means for attaching the control device
    • B60C23/0498Constructional details of means for attaching the control device for rim attachments

Abstract

The invention relates to a pressure sensor for a vehicle tyre deflation indicator, whose calibrated pressure may be modified as a function of the use of the wheel on which it is mounted. In one embodiment, it includes an airtight volume limited by a membrane 51, a plate 52, a washer 54, a box 55 and a chamber 56. The said volume is filled with a neutral gas at the calibrated pressure, so that the membrane 51 is in contact with the contact block 58 if the pressure exerted on the face on the side of the plate 53 is greater than the calibrated pressure, and is not in contact if this is not the case. Application to detecting leaks in tyres.

Description

La présente invention concerne les pressostats. The present invention relates to pressure switches.

Les pressostats conformes à la présente invention,
sont en particulier, mais non exclusivement, susceptibles
d'être utilisés dans les avertisseurs de dégonflement de
pneumatiques pour véhicules automobiles, tels que décrits
dans la demande de brevet français nO 84 07413.
The pressure switches according to the present invention,
are particularly, but not exclusively, susceptible
to be used in deflation alarms from
tires for motor vehicles, as described
in French patent application No. 84 07413.

a demande de brevet français 84 07 413 décrit un dispositif avertisseur de dégonflement de pneumatiques pour véhicules automobiles comprenant un pressostat et des moyens pour transmettre de la roue à la carrosserie et pour traiter l'information donnée par ce pressostat afin d'avertir le conduc- teur sur l'état de ses pneumatiques. Le pressostat décrit dans cette demande est réalisé de façon à pouvoir être facilement monté sur Ja jante de la roue dont on veut surveiller la. pression et avoir un contact qui bascule lorsque la pression d'air atteint une valeur prédéterminée. a French patent application 84 07 413 describes a tire deflation warning device for motor vehicles comprising a pressure switch and means for transmitting from the wheel to the bodywork and for processing the information given by this pressure switch in order to warn the conduct- the condition of its tires. The pressure switch described in this application is designed so that it can be easily mounted on the rim of the wheel whose we want to monitor. pressure and have a switch contact when the air pressure reaches a predetermined value.

La température de l'enveloppe des pneumatiques augmente lorsque le véhicule roule, à cause des déformations qui provoquent une dissipation d'énergie à l'intérieur du caoutchouc ; la chaleur engendrée se transmet à l'air contenu dans ladite enveloppe, dont la pression augmente. The temperature of the tire casing increases when the vehicle is driven, due to deformations which cause energy dissipation inside the rubber; the heat generated is transmitted to the air contained in said envelope, the pressure of which increases.

Si lorsque le pneu est chaud ,il apparaît une fuite de l'air poura s'échapper sans que la pression devienne inférieure à la valeur de réglage du pressostat. ,cette valeur devant être choisie plus petite que la pression de gonflage à froid. If, when the tire is hot, air leaks out and may escape without the pressure falling below the pressure switch setting value. , this value should be chosen smaller than the cold inflation pressure.

Il est donc intéressant d'utiliser un pressostat dont la pression de référence puisse être ajustée en fonction de la température de l'air de gonflage. It is therefore advantageous to use a pressure switch whose reference pressure can be adjusted as a function of the temperature of the inflation air.

L'ajustement en fonction de La température devra bien sur être automatique et continu.  The temperature adjustment must of course be automatic and continuous.

Un exEmple de réalisation de pressostat à valeur de tarage variai
est donné dans la description ci-dessous en regard des figures 1 et 2
dans lesquelles
- la figure 1 représente une vue en coupe axiale longitudinale d'un pressostat selon l'invention.
An example of a pressure switch with a variable setting value
is given in the description below with reference to FIGS. 1 and 2
in which
- Figure 1 shows a longitudinal axial sectional view of a pressure switch according to the invention.

- la figure 2 représente une vue en coupe partielle axiale longitudinale du pressostat monté sur une jante. - Figure 2 shows a partial axial longitudinal sectional view of the pressure switch mounted on a rim.

Le pressostat comprend :
- Deux coupelles métalliques 52 et 53 de révolution percées suivant leur axe d'un orifice.
The pressure switch includes:
- Two metal cups 52 and 53 of revolution pierced along their axis with an orifice.

- Une membrane métallique élastique 51
- Une première lame de-connexion 60 dont l'extrémité 62 est formée de façon à permettre un raccordement électrique
- Une rondelle isolante 54 cylindrique, avantageusement réalisée en alumine percée en son centre d'un orifice et métallisée sur ses deux faces planes.
- An elastic metallic membrane 51
- A first connection blade 60 whose end 62 is formed so as to allow electrical connection
- A cylindrical insulating washer 54, advantageously made of alumina pierced in its center with an orifice and metallized on its two flat faces.

- Un boîtier 55 de révolution muni sur un coté d'une seconde lame de connexion 61 permettant un second raccordement électrique. - A box 55 of revolution provided on one side with a second connection blade 61 allowing a second electrical connection.

- Une chambre 56 contenant un ressort 57 et un plot de contact 58. - A chamber 56 containing a spring 57 and a contact pad 58.

La membrane élastique 51 est maintenue par soudure "en sandwich" entre les deux coupelles 52 et 53 dont les concavités se font face, ces trois pièces étant isoaxiale La soudure assure l'étanchéité du joint entre la membrane 51 et la coupelle 52 d'une part, entre la membrane 51 et la coupelle 53 d'autre part. La lame de connexion 60 est également soudée sur l'une des coupelles par exemple la coupelle 52. The elastic membrane 51 is held by "sandwich" welding between the two cups 52 and 53 whose concavities face each other, these three parts being isoaxial The weld seals the seal between the membrane 51 and the cup 52 of a on the other hand, between the membrane 51 and the cup 53. The connection blade 60 is also welded to one of the cups, for example the cup 52.

Cette même coupelle 52 est soudée, par sa face plane opposée à celle qui porte la membrane, sur la rondelle 54, de façon isoaxiale.This same cup 52 is welded, by its flat face opposite to that which carries the membrane, on the washer 54, isoaxially.

La rondelle isolante 54 est soudée, par sa seconde face plane métallisée, sur le boîtier 55.The insulating washer 54 is welded, by its second metallized flat face, to the housing 55.

Par ailleurs, la chambre 56, contenant le ressort 57 et le plot de contact 58, à son rebord 59 partiellement replié en au moins trois points
Le plot de contact 58 est ainsi poussé par le ressort 57 contre le rebord 59 et ne peut sortir de la chambre 56.
Furthermore, the chamber 56, containing the spring 57 and the contact pad 58, at its rim 59 partially folded at at least three points
The contact pad 58 is thus pushed by the spring 57 against the flange 59 and cannot leave the chamber 56.

La chambre 56 est introduite dans le boîtier 55 de façon que le plot 58 entre en contact avec la membrane 51, avec une force suffisamment faible pour ne pas déformer cette membrane. Cette force peut avantageusement être représentée par le poids de la chambre 56, lorsque l'axe du pressostat est vertical, le plot 58 étant posé sur la membrane 51.The chamber 56 is introduced into the housing 55 so that the stud 58 comes into contact with the membrane 51, with a force low enough not to deform this membrane. This force can advantageously be represented by the weight of the chamber 56, when the axis of the pressure switch is vertical, the stud 58 being placed on the membrane 51.

Réglage et fermeture du pressostat.Adjustment and closing of the pressure switch.

Un cordon de brasure à bas point de fusion, telle que de la soudure à l'étain est placée entre le boîtier 55 et la chambre 56. Le pressostat est alors enfermé dans une enceinte étanche, non représentée. A brazing bead with a low melting point, such as tin solder is placed between the housing 55 and the chamber 56. The pressure switch is then enclosed in a sealed enclosure, not shown.

Cette enceinte est emplie d'un gaz neutre, de préférence de l'azote sec.This enclosure is filled with a neutral gas, preferably dry nitrogen.

La pression de ce gaz est réglée à la température ambiante de façon à être égale à la pression de tarage à la même température. L'enceinte, le gaz qu'elle contient et le pressostat sont alors portés à la température de fusion de la brasure qui coule entre le boîtier 55 et la chambre 56. Pendant cette opération, la membrane élastique 51 soumise à la même pression sur ses deux faces, n'est pas déformée et reste en contact avec le plot 58.The pressure of this gas is adjusted to ambient temperature so as to be equal to the calibration pressure at the same temperature. The enclosure, the gas it contains and the pressure switch are then brought to the melting temperature of the solder flowing between the housing 55 and the chamber 56. During this operation, the elastic membrane 51 subjected to the same pressure on its two faces, is not deformed and remains in contact with the pad 58.

Après refroidissement, la brasure assure l'étanchéité du boîtier. Une partie du gaz neutre reste emprisonnée dans l'espace compris entre la chambre 56, le boîtier 55, la rondelle 54, la coupelle 52 et la membrane 51. Une fois ramené à la température ambiante ce gaz revient à la pression de tarage.After cooling, the solder seals the housing. Part of the neutral gas remains trapped in the space between the chamber 56, the housing 55, the washer 54, the cup 52 and the membrane 51. Once brought to ambient temperature, this gas returns to the setting pressure.

Fonctionnement.Operation.

Le pressostat est monté sur la jante de la roue de façon que la pression de l'air qui gonfle le pneumatique soit appliqué sur la mEmbrane 51-à travers l'orifice de la coupelle 53. Lorsque cette pression est infé rieure à la pression de tarage du pressostat, la force que ladite pression exerce sur la membrane 51 est inférieure à la force antagoniste exercée par le gaz neutre sur l'autre face de la membrane. La résultante de ces deux forces déforme la membrane en l'écartant du plot 58.Inversement, dès que la pression de gonflage du pneumatique dépasse la pression de tarage du pressostat, la résultante des forces de pression qui s'exercent sur la membrane 51 pousse cette membrane contre le plot 58 et assure le contact électrique entre ces deux pièces et, par l'intermédiaire de la coupelle 52 et la lame de connexion 60 d'une part, de la chambre 56 et le boîtier 55 d'autre part, la liaison électrique entre les lames de raccordement 61 et 62 est établie. En cas de forte surpression dans le pneumatique, le plot 58, poussé par la membrane, se déplace vers l'intérieur de la chambre 55, en comprimant le ressort 57. De cette façon, la membrane ne risque pas d'être déformée de façon permanante.  The pressure switch is mounted on the rim of the wheel so that the air pressure which inflates the tire is applied to the mEmbrane 51-through the orifice of the cup 53. When this pressure is lower than the pressure of calibration of the pressure switch, the force that said pressure exerts on the membrane 51 is less than the opposing force exerted by the neutral gas on the other face of the membrane. The result of these two forces deforms the membrane by moving it away from the pad 58. Conversely, as soon as the inflation pressure of the tire exceeds the setting pressure of the pressure switch, the result of the pressure forces exerted on the membrane 51 pushes this membrane against the pad 58 and provides electrical contact between these two parts and, via the cup 52 and the connection blade 60 on the one hand, the chamber 56 and the housing 55 on the other hand, the electrical connection between the connection blades 61 and 62 is established. In the event of a high overpressure in the tire, the stud 58, pushed by the membrane, moves towards the interior of the chamber 55, compressing the spring 57. In this way, the membrane does not risk being deformed so permanent.

La rondelle 54 assure l'isolement électrique entre les lames de
raccordement 61 et 62 lorsque la membrane 51 n'est pas en contact avec le
plot 58.
The washer 54 provides electrical isolation between the blades of
connection 61 and 62 when the membrane 51 is not in contact with the
pad 58.

Le pressostat 50 est surmoulé de façon classique et fixé sur la jante, par l'intermédiaire d'un canon de -fixation 64, à un emplacement tel que le corps du pressostat soit à la même température que le gaz de remplissage de l'enveloppe du pneumatique. Les lames de raccordement 61 et 62 sont raccordées aux bobines de couplage B3 et 84 telles que décrites
dans la demande de brevet numéro 84 07 413.
The pressure switch 50 is conventionally overmolded and fixed to the rim, by means of a fixing barrel 64, at a location such that the body of the pressure switch is at the same temperature as the gas filling the envelope. tire. The connection blades 61 and 62 are connected to the coupling coils B3 and 84 as described
in patent application number 84 07 413.

Avantaqes de ce pressostat. Advantages of this pressure switch.

La variation de pression de l'air du pneumatique, en fonction de la température, étant la même que la variation de pression du gaz neutre qui emplit le pressostat, le rapport entre les valeurs de ces deux pressions est indépendant de la température. En particulier si ces deux pressions sont égales, elles le restent lorsque la température varie. Dans ces conditions, l'ouverture des contacts du pressostat ne se produira que si la masse d'air contenue dans le pneumatique diminue, c'est-à-dire s'il y a une fuite. Since the variation in tire air pressure as a function of temperature is the same as the pressure variation of the neutral gas which fills the pressure switch, the ratio between the values of these two pressures is independent of the temperature. In particular if these two pressures are equal, they remain so when the temperature varies. Under these conditions, the opening of the pressure switch contacts will only occur if the mass of air contained in the tire decreases, that is to say if there is a leak.

La pression de tarage du pressostat est définie par la pression qui règne dans 11 enceinte étanche,au moment de la soudure de la chambre sur le corps. I1 est donc facile de réaliser avec les mêmes pièces constitutives des pressostats tarés à des valeurs différentes. The setting pressure of the pressure switch is defined by the pressure prevailing in the sealed enclosure at the time of welding of the chamber on the body. It is therefore easy to produce, with the same constituent parts, pressure switches tared to different values.

I1 est à remarquer que la membrane est élastique. I1 n'est donc pas prévu de ressort pour déterminer la loi de déplacement de la membrane en fonction des pression appliquées. La masse de la membrane est très faible et le fonctionnement est très peu influencé par les accélérations dues à la rotation rapide de la roue et aux cahots de la chaussée.  It should be noted that the membrane is elastic. There is therefore no provision for a spring to determine the law of displacement of the membrane as a function of the pressures applied. The mass of the membrane is very low and the operation is very little influenced by the accelerations due to the rapid rotation of the wheel and the bumps in the road.

Claims (7)

REMEDICEZONSREMEDICEZONS 1. Procédé de fabrication d'un pressostat du type comprenant une membrane soumise d'un côté à une pression à contrôler, caractérisé par le fait qu'il consiste i) à souder une membrane (51) élastique, électriquement conductrice, par sa périphérie, sur au moins une coupelle (52, 53) solidaire d'un boîtier (55) ii) à engager sur le boîtier (55) une chambre (56) munie d'un plot de contact (10) contre lequel la membrane (51) est poussée, à l'utilisation, par la pression à contrôler, iii) à disposer un matériau de soudure entre le boîtier (55) et la chambre (56), iv) à introduire le boîtier (55) et la chambré (56) dans une enceinte étanche emplie d'un gaz neutre, et v) à produire la fusion du matériau de soudure pour sceller de façon étanche un volume délimité par le boîtier, la chambre (56) et la membrane (51) sous une pression égale à la pression de l'enceinte qui correspond à la pression de tarage la température ambiante. 1. A method of manufacturing a pressure switch of the type comprising a membrane subjected on one side to a pressure to be controlled, characterized in that it consists of i) welding an elastic membrane (51), electrically conductive, by its periphery , on at least one cup (52, 53) secured to a housing (55) ii) to engage on the housing (55) a chamber (56) provided with a contact pad (10) against which the membrane (51 ) is pushed, in use, by the pressure to be checked, iii) to have a solder material between the housing (55) and the chamber (56), iv) to introduce the housing (55) and the chamber (56 ) in a sealed enclosure filled with a neutral gas, and v) producing fusion of the welding material to seal a volume delimited by the housing, the chamber (56) and the membrane (51) under equal pressure at the pressure of the enclosure which corresponds to the setting pressure the ambient temperature. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre l'étape consistant à introduire un ressort (57) entre le fond de la chambre (56) et le plot (58) avant l'étape iii). 2. Method according to claim 1, characterized in that it further comprises the step of introducing a spring (57) between the bottom of the chamber (56) and the stud (58) before step iii) . 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le gaz neutre est de l'azote. 3. Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that the neutral gas is nitrogen. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que au cours de l'étape v) le plot de contact (58) est amené au contact de la membrane (51) et que le gaz contenu dans l'enceinte étanche est chauffé à volume constant jusqu'à fusion du cordon de soudure, pour réaliser l'étanchéité entre le boitier (55) et la chambre (56). 4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that during step v) the contact pad (58) is brought into contact with the membrane (51) and that the gas contained in the the sealed enclosure is heated to a constant volume until the weld bead melts, in order to seal between the housing (55) and the chamber (56). 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que au cours de l'étape v) le plot de contact (58) est mis en contact avec la membrane, pendant le réglage, par son propre poids ,l'axe du pressostat étant  5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that during step v) the contact pad (58) is brought into contact with the membrane, during the adjustment, by its own weight, the axis of the pressure switch being placé en position verticale. placed in vertical position. 6. Pressostat du type comprenant une membrane (51) 6. Pressure switch of the type comprising a membrane (51) soumised'un côté à une pression à contrôler, caractérisé subjected on one side to a pressure to be checked, characterized par le fait que la membrane (51) est élastique, conductrice by the fact that the membrane (51) is elastic, conductive de l'électricité et est fixée sur sa périphérie à au moins electricity and is fixed on its periphery at least une coupelle, par une soudure d'étanchéité, que le pressos a cup, by a sealing weld, that the pressos tat comprend en outre un plot de contact (10) contre lequel tat further comprises a contact pad (10) against which tend à être poussée la membrane (51) sous l'effet de la tends to be pushed the membrane (51) under the effect of the pression à contrôler et un volume étanche, limité par la pressure to be controlled and a tight volume, limited by the membrane (51), que ce volume est empli d'un gaz neutre, à membrane (51), that this volume is filled with a neutral gas, une pression égale à la pression de tarage, que la pression a pressure equal to the set pressure, that the pressure à contrôler est appliquée sur la face de la membrane (51) to be checked is applied to the face of the membrane (51) opposée à ce volume, de telle sorte que la pression du opposite to this volume, so that the pressure of the gaz neutre évolue de la même façon, sous l'effet de la neutral gas evolves in the same way, under the effect of température, que la pression à contrôler. temperature, that pressure to control. 8- Pressostat selon l'une des revendications 6 ou 7 caractérisé par le fait que le gaz neutre est de l'azote. 8- Pressure switch according to one of claims 6 or 7 characterized in that the neutral gas is nitrogen. un cordon de soudure entre le boItier(55)et la chambre(54, que le plot de contact(58jest amené au contact de la membrane (51) et que le gaz contenu dans l'enceinte étanche est chauffé à volume constant jusqutà fusion du cordon de soudure, pour réaliser l'étanchéité entre le boîtier(55; et la chambre (56.)  a weld bead between the housing (55) and the chamber (54) that the contact pad (58j is brought into contact with the membrane (51) and that the gas contained in the sealed enclosure is heated at constant volume until the weld bead, for sealing between the housing (55; and the chamber (56.) tat dans une enceinte étanche emplie d'un gaz neutre, après avoir préparé tat in a sealed enclosure filled with a neutral gas, after having prepared que le réglage de la pression de tarage est réalisé en plaçant le pressos that the calibration pressure is adjusted by placing the pressos 7 - Pressostat selon la revendication: 6 caractérisé par le fait 7 - Pressure switch according to claim: 6 characterized by the fact 9- Pressostat selon l'une des revendications 6 W 8 caractérisé (10) par le fait que le plot de contacy est mis en contact avec la membrane, pendant le réglage, par son propre poids, l'axe du pressostat étant placé en position verticale. 9- Pressure switch according to one of claims 6 W 8 characterized (10) in that the contacy pad is brought into contact with the membrane, during adjustment, by its own weight, the axis of the pressure switch being placed in position vertical. 10 - Pressostat selon l'une des revendications 6 à 9 caractérisé par le fait qu'il comporte un élément élastique, qui permet au plot de contact de se déplacer lorsqu'il est poussé par la membrane en cas de surpression dans le pneumatique, de façon à éviter une déformation permanente de ladite membrane à l'endroit où elle appuie sur le plot de contact.  10 - Pressure switch according to one of claims 6 to 9 characterized in that it comprises an elastic element, which allows the contact pad to move when pushed by the membrane in the event of overpressure in the tire, so as to avoid permanent deformation of said membrane where it rests on the contact pad.
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