FR2710144A1

FR2710144A1 - Sensor for deformation of the tyre of the wheel of a motor vehicle

Info

Publication number: FR2710144A1
Application number: FR9310847A
Authority: FR
Inventors: Bouzaglo Henri
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-09-13
Filing date: 1993-09-13
Publication date: 1995-03-24

Abstract

Sensor for deformation of the tyre of the wheel of a motor vehicle including two capacitor elements (202A-201) and (202B-201), the capacitances of which vary as a function of the deformation of the tyre, regardless of whether this deformation is radial and/or transverse.

Description

CAPTEUR DE DÉFORMATION DU PNEUMATIQUE D'UNE
ROUE D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE
La présente invention a pour objet un capteur de déformation du pneumatique d'une roue d'un véhicule automobile.TIRE DEFORMATION SENSOR OF A
WHEEL OF A MOTOR VEHICLE
The present invention relates to a tire deformation sensor of a wheel of a motor vehicle.

Il est intéressant de pouvoir mesurer les déformations du pneumatique d'un véhicule automobile, en particulier tandis que le véhicule roule ; cette déformation peut être une déformation dans un plan vertical et elle peut être alors une mesure de l'état de gonflage du pneumatique ; cette déformation peut être latérale, lorsque le pneumatique se déforme alors que le véhicule est en virage, par exemple: ces diverses informations différentes d'une roue à l'autre sont l'image du comportement du véhicule sur route et peuvent être utilisées pour le pilotage des systèmes de freinage, ou de suspension du véhicule pour améliorer non seulement le confort des passagers mais également leur sécurité. It is advantageous to be able to measure the deformations of the tire of a motor vehicle, in particular while the vehicle is moving; this deformation can be a deformation in a vertical plane and it can then be a measure of the inflation state of the tire; this deformation can be lateral, when the tire deforms while the vehicle is in a turn, for example: this various information, different from one wheel to another, is the image of the behavior of the vehicle on the road and can be used for the control of the braking or suspension systems of the vehicle to improve not only passenger comfort but also their safety.

La présente invention a pour but un capteur de déformation d'un pneumatique qui réponde aux demandes ci-dessus exprimées, tout en étant de realisation simple, et d'une grande fiabilité. The object of the present invention is to provide a tire deformation sensor which responds to the requests expressed above, while being simple to produce and very reliable.

Selon l'invention, un capteur de déformation du pneumatique d'une roue de véhicule automobile est caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un élément condensateur dont la capacité varie en fonction de la déformation du pneumatique. According to the invention, a tire deformation sensor of a motor vehicle wheel is characterized in that it comprises at least one condenser element whose capacity varies as a function of the deformation of the tire.

Avantageusement, le capteur de déformation comporte au moins deux plaques à distance l'une de l'autre dont l'une, ou première plaque, est solidaire de la jante de la roue sur laquelle le pneumatique est monté et dont l'autre, ou deuxième plaque, est solidaire du pneumatique ; la première plaque est une bande métallique solidarisée à la surface interne de la bande de roulement du pneumatique. Advantageously, the deformation sensor comprises at least two plates at a distance from each other, one of which, or first plate, is integral with the rim of the wheel on which the tire is mounted and of which the other, or second plate, is integral with the tire; the first plate is a metal strip secured to the internal surface of the tire tread.

De préférence, le capteur de déformation comporte deux premières plaques et une deuxième plaque. Preferably, the deformation sensor comprises two first plates and a second plate.

En variante, il comporte trois premières plaques et une deuxième plaque. Alternatively, it has three first plates and a second plate.

Les informations fournies par le capteur sont transmises par un transmetteur comportant un premier bobinage solidaire d'une partie fixe et un deuxième bobinage solidaire de la jante, les premier et deuxième bobinages étant disposés face à face et définissant entre eux un entrefer constant. The information provided by the sensor is transmitted by a transmitter comprising a first winding secured to a fixed part and a second winding secured to the rim, the first and second windings being arranged face to face and defining between them a constant air gap.

Avantageusement, chacun des premier et deuxième bobinages du transmetteur est entouré d'un écran concentrateur de flux à base de ferrite sur chacune de ses faces autre que celle qui borde l'entrefer. Advantageously, each of the first and second windings of the transmitter is surrounded by a ferrite-based flux concentrating screen on each of its faces other than that which borders the air gap.

De préférence, une tension alternative est appliquée aux bornes du premier bobinage, une tension alternative induite étant recueillie aux bornes du deuxième bobinage, ladite tension induite étant redressée puis appliquée à un circuit comportant le capteur qui délivre une tension d'information qui varie avec la déformation du pneumatique, les variations de la tension d'information étant transformees en une fréquence variable qui module une fréquence porteuse laquelle induit dans le premier bobinage un signal de mesure représentatif de ladite déformation; un démodulateur transforme le signal de mesure en un signal carré à fréquence variable représentative de la déformation. Preferably, an alternating voltage is applied to the terminals of the first winding, an induced alternating voltage being collected at the terminals of the second winding, said induced voltage being rectified then applied to a circuit comprising the sensor which delivers an information voltage which varies with the deformation of the tire, the variations in the information voltage being transformed into a variable frequency which modulates a carrier frequency which induces in the first winding a measurement signal representative of said deformation; a demodulator transforms the measurement signal into a square signal with variable frequency representative of the deformation.

Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire, maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés. To better understand the object of the invention, we will now describe, by way of purely illustrative and nonlimiting example, an embodiment shown in the accompanying drawings.

Sur ces dessins
- la figure 1 montre, en coupe, une roue de véhicule automobile équipée d'un capteur selon l'invention;
- la figure 2 montre, en coupe, à plus grande échelle, le transmetteur de la figure 1
- la figure 3 est une vue en coupe de la valve de gonflage de la roue de la figure 1, à plus grande échelle
- la figure 4 est un schéma bloc des circuits électriques associés au transmetteur et au capteur de la figure 1
- la figure 5 montre, en coupe partielle, une roue de véhicule automobile équipée d'une variante de capteur selon 1' invention. On these drawings
- Figure 1 shows, in section, a motor vehicle wheel fitted with a sensor according to the invention;
- Figure 2 shows, in section, on a larger scale, the transmitter of Figure 1
- Figure 3 is a sectional view of the inflation valve of the wheel of Figure 1, on a larger scale
- Figure 4 is a block diagram of the electrical circuits associated with the transmitter and the sensor of Figure 1
- Figure 5 shows, in partial section, a motor vehicle wheel fitted with a sensor variant according to the invention.

En se reportant à la figure 1, une roue 1 de véhicule automobile comprend un pneumatique 2, sans chambre à air, reçu à étanchéité par une jante 3 dont le flasque 4 est fixé par des boulons 5 à un moyeu 6 porté par un arbre de roue 7 monté à rotation sur un bâti 8 par l'intermédiaire d'un roulement 9 ; le bâti 8 est par exemple un pivot de direction si la roue 1 est une roue avant de véhicule , le moyeu 6 porte également un disque de freinage 10 coopérant avec un étrier 11 pour le freinage de la roue 1 ; la jante 3 porte également une valve de gonflage 12 pour le gonflage du pneumatique ; une roue de véhicule est bien connue, et la roue 1 ne sera donc pas décrite davantage. Referring to FIG. 1, a wheel 1 of a motor vehicle comprises a tire 2, without an inner tube, received with sealing by a rim 3 whose flange 4 is fixed by bolts 5 to a hub 6 carried by a shaft of wheel 7 rotatably mounted on a frame 8 by means of a bearing 9; the frame 8 is for example a steering pivot if the wheel 1 is a vehicle front wheel, the hub 6 also carries a braking disc 10 cooperating with a caliper 11 for braking the wheel 1; the rim 3 also carries an inflation valve 12 for inflating the tire; a vehicle wheel is well known, and the wheel 1 will therefore not be described further.

Avant de décrire le capteur selon l'invention, on va décrire un transmetteur qui va transmettre les informations concernant les pneumatiques du véhicule entre le bâti 8, et la roue 1, montée tournante par rapport au bâti 8. Before describing the sensor according to the invention, a transmitter will be described which will transmit the information concerning the tires of the vehicle between the frame 8, and the wheel 1, rotatably mounted relative to the frame 8.

Le transmetteur comprend (figures 1 et 2) un premier bobinage 15 constitue' d'un fil conducteur isolé électriquement bobiné autour de l'axe de la roue 1, et dont on voit en ISA, 15B, sur la figure 2, les deux brins d'extrémités; le diamètre d'un tel fil est compris, notamment, entre 10 et 50 centièmes de millimètres ; de bons résultats ont été obtenus avec un bobinage 15 obtenu par enroulement d'un fil de cuivre isolé de 25 centièmes de millimètres selon 20 à 200 spires, avantageusement selon deux rangées superposées de cinquante spires de quarante centimètres de diamètre environ; le premier bobinage 15 est le bobinage d'une première bobine 13 qui comprend, outre le bobinage 15, une carcasse 18 à section en forme de U ouvert vers l'extérieur, c'est-à-dire du côté qui fait face à la paroi cylindrique intérieure de la jante 3, le premier bobinage 15 étant noyé dans une résine 17 d'enrobage isolante électriquement coulée dans la carcasse 18 ; la carcasse 18 est à base de ferrite, grâce à quoi elle constitue un écran concentrateur de flux ; les ferrites, comme on le sait, sont des céramiques ferromagnétiques obtenues par frittage, sous atmosphère contrôlée, de plusieurs oxydes métalliques : leur perméabilité constante dans une plage de fréquence étendue et leur résistivité élevée permettent au transmetteur d'être pratiquement insensible aux parasites rencontrés habituellement dans une roue de véhicule automobile et d'avoir une capacité de transmission de puissance et/ou d'informations avec des pertes très faibles ; l'écran ou carcasse 18 peut être réalisée en caoutchouc ou élastomère chargé de particules de ferrite, ou être constitue' directement d'un ferrite mis en une forme adaptée; de bons résultats ont été obtenus avec les ferrites de la société PHILIPS de qualités 3C ou 3E, particulièrement les qualités 3C85 et 3E2. The transmitter comprises (FIGS. 1 and 2) a first winding 15 consisting of an electrically insulated conductive wire wound around the axis of the wheel 1, and of which we see in ISA, 15B, in FIG. 2, the two strands ends; the diameter of such a wire is, in particular, between 10 and 50 hundredths of a millimeter; good results have been obtained with a coil 15 obtained by winding an insulated copper wire of 25 hundredths of a millimeter along 20 to 200 turns, advantageously in two superposed rows of fifty turns of about forty centimeters in diameter; the first winding 15 is the winding of a first coil 13 which comprises, in addition to the winding 15, a carcass 18 with a U-shaped section open towards the outside, that is to say on the side which faces the inner cylindrical wall of the rim 3, the first winding 15 being embedded in an insulating coating resin 17 electrically poured into the carcass 18; the carcass 18 is based on ferrite, whereby it constitutes a flux concentrating screen; ferrites, as we know, are ferromagnetic ceramics obtained by sintering, under a controlled atmosphere, of several metal oxides: their constant permeability in a wide frequency range and their high resistivity allow the transmitter to be practically insensitive to the parasites usually encountered in a motor vehicle wheel and to have a capacity for transmitting power and / or information with very low losses; the screen or carcass 18 can be made of rubber or elastomer loaded with ferrite particles, or be made directly of a ferrite formed into a suitable shape; good results have been obtained with PHILIPS ferrites of grades 3C or 3E, particularly grades 3C85 and 3E2.

L'écran 18 est porté par un support 21 en forme de tambour, fixé par des vis 49 à la face transversale d'extrémité 50 du moyeu 8, en lieu et place du déflecteur prévu habituellement ; des ouvertures 23 prévues dans le support 21 facilitent la ventilation du disque de freinage 10. L'écran 18 est porté par l'enveloppe 22 cylindrique du support 21 en forme de tambour sur laquelle il est fixé, par exemple, par collage. The screen 18 is carried by a support 21 in the form of a drum, fixed by screws 49 to the transverse end face 50 of the hub 8, in place of the deflector usually provided; openings 23 provided in the support 21 facilitate ventilation of the brake disc 10. The screen 18 is carried by the cylindrical casing 22 of the support 21 in the form of a drum on which it is fixed, for example, by gluing.

Les deux brins d'extrémité 15A, 15B du premier bobinage 15 ont été représentés "en l'air" sur la figure 2 ; les deux brins 15A, 15B connectent le premier bobinage 15 au circuit électrique le concernant, ce circuit étant fixe et, par exemple, situé au droit du tableau de bord du véhicule ; si l'un des brins 15A, 15B, le brin 15B par exemple, doit être relié à la masse électrique du véhicule, il peut être directement relié par soudage au support métallique 21, ou par l'intermédiaire de la colle, si elle est conductrice, qui lie l'écran 18 au support 21 ; bien entendu, il est également possible de ne lier aucun des brins d'extrémité 15A, 15B à la masse électrique du véhicule, de façon à transmettre des tensions alternatives isolées de la masse électrique du véhicule, comme cela a été représenté sur le schéma de la figure 4 qui sera décrite ultérieurement. The two end strands 15A, 15B of the first winding 15 have been shown "in the air" in FIG. 2; the two strands 15A, 15B connect the first winding 15 to the electrical circuit relating to it, this circuit being fixed and, for example, located to the right of the dashboard of the vehicle; if one of the strands 15A, 15B, the strand 15B for example, must be connected to the electrical ground of the vehicle, it can be directly connected by welding to the metal support 21, or by means of glue, if it is conductive, which connects the screen 18 to the support 21; of course, it is also possible not to link any of the end strands 15A, 15B to the electrical ground of the vehicle, so as to transmit alternating voltages isolated from the electrical ground of the vehicle, as shown in the diagram of Figure 4 which will be described later.

Le transmetteur comprend également un deuxième bobinage 16, lui aussi constitué d'un fil conducteur isolé électriquement bobiné autour de la roue 1 ; les caractéristiques électriques du deuxième bobinage 16 (diamètre du fil, nombre de spires) sont avantageusement identiques à celles du premier bobinage 15, mais, bien entendu, elles pourraient être différentes, si l'on veut obtenir, par exemple, des caractéristiques de transmission dans un sens, c'est-à-dire du premier bobinage 15 vers le deuxième bobinage 16, différentes de celles obtenues dans l'autre sens. The transmitter also includes a second winding 16, also made up of an electrically insulated conductor wire wound around the wheel 1; the electrical characteristics of the second coil 16 (diameter of the wire, number of turns) are advantageously identical to those of the first coil 15, but, of course, they could be different, if one wants to obtain, for example, transmission characteristics in one direction, that is to say from the first winding 15 to the second winding 16, different from those obtained in the other direction.

Le deuxième bobinage 16 est le bobinage d'une deuxième bobine 14 qui comprend une carcasse 19 dont la section en forme de U est identique à celle de la carcasse 18 de la première bobine 13, mais la concavité de la carcasse 19 est tournée vers la bobine 13, c'est-à-dire vers l'axe de la roue 1 ; le deuxième bobinage 16 est également noyé dans une résine 17 d'enrobage isolante électriquement coulée dans la carcasse 18 qui, elle aussi, est à base de ferrite et constitue un écran concentrateur de flux. La deuxième bobine 14 est fixée, par exemple par collage, à la paroi intérieure cylindrique de la jante 3, du côté de l'axe de la roue 1, au droit de la première bobine 13 ; régulièrement réparties circonférentiellement, des pinces 35 sont surmoulées dans l'écran 19, côté intérieur de la roue 1, et sont serties sur le rebord roulé 3A intérieur de la jante 3, à la manière d'un plomb d'équilibrage de roue, et maintiennent la bobine 14 sur la jante 3 durant le temps nécessaire à la polymérisation de la colle de solidarisation de la bobine 14 et de la jante 3. The second winding 16 is the winding of a second coil 14 which comprises a carcass 19 whose U-shaped section is identical to that of the carcass 18 of the first coil 13, but the concavity of the carcass 19 is turned towards the coil 13, that is to say towards the axis of the wheel 1; the second winding 16 is also embedded in an insulating coating resin 17 electrically poured into the carcass 18 which, too, is based on ferrite and constitutes a flux concentrating screen. The second coil 14 is fixed, for example by gluing, to the cylindrical inner wall of the rim 3, on the side of the axis of the wheel 1, in line with the first coil 13; regularly distributed circumferentially, clamps 35 are overmolded in the screen 19, inner side of the wheel 1, and are crimped onto the rolled rim 3A inside the rim 3, in the manner of a wheel balancing plumb, and maintain the coil 14 on the rim 3 for the time necessary for the polymerization of the adhesive for securing the coil 14 and the rim 3.

Les deux bobines 13 et 14 sont à distance l'une de l'autre, et définissent un entrefer 20 (figure 2) qui peut être compris entre 0,4 et 6 millimètres ; selon l'exemple décrit, il est de 3 à 5 millimètres ; les deux bobines 13 et 14 ont chacune environ 3 à 5 millimètres d'épaisseur et 20 à 25 millimètres de large. The two coils 13 and 14 are at a distance from each other, and define a gap 20 (FIG. 2) which can be between 0.4 and 6 millimeters; according to the example described, it is 3 to 5 millimeters; the two coils 13 and 14 are each approximately 3 to 5 millimeters thick and 20 to 25 millimeters wide.

Les brins 16A et 16B du deuxième bobinage 16 sont reliés, l'un, le brin 16B, à l'une des pinces 35 qui le relie, dès lors, via la jante 3, à la masse électrique du véhicule, et l'autre, le brin 16A, à la valve de gonflage 12, de la manière suivante : la valve de gonflage 12 comprend, figure 3, comme connu en soi, un insert métallique 28 cylindrique creux, généralement en laiton, dont la jupe 29 s'étend jusqu'à l'intérieur du pneumatique 2, à travers une ouverture 51 de la jante 3 que traverse également, à étanchéité, un surmoulage 31 en élastomère entourant l'insert 28 ; l'insert 28 présente un filetage intérieur dans lequel est vissé l'obus de valve 26 formant clapet dont on voit en 27 la tige de manoeuvre. The strands 16A and 16B of the second winding 16 are connected, one, the strand 16B, to one of the clamps 35 which therefore connects it, via the rim 3, to the electrical ground of the vehicle, and the other , the strand 16A, to the inflation valve 12, in the following manner: the inflation valve 12 comprises, FIG. 3, as known per se, a hollow cylindrical metal insert 28, generally made of brass, the skirt 29 of which extends as far as the interior of the tire 2, through an opening 51 of the rim 3 which also passes, by sealing, an overmolding 31 of elastomer surrounding the insert 28; the insert 28 has an internal thread into which is screwed the valve core 26 forming a valve of which the operating rod is seen at 27.

L'extrémité de l'insert située à l'extérieur de la roue 1 porte extérieurement un filet 52 recevant habituellement un bouchon fileté de valve. Une collerette transversale 30 que présente périphériquement l'insert 28 limite, d'un côté, le surmoulage 31 et, de l'autre côté, le filetage 52 ; le brin 16A du deuxième bobinage 16 est solidarisé, par exemple par soudage, à une rondelle de contact 32 serrée contre la collerette 30 par un écrou de serrage 33 ; ainsi, le brin 16A est relié électriquement à l'insert 28, et, notamment, à sa jupe 29 qui traverse la jante 3 et dont l'extrémité intérieure se prolonge à l'intérieur du pneumatique 2. The end of the insert located outside of the wheel 1 externally carries a thread 52 usually receiving a threaded valve plug. A transverse flange 30 which peripherally has the insert 28 limits, on one side, the overmolding 31 and, on the other side, the thread 52; the strand 16A of the second winding 16 is secured, for example by welding, to a contact washer 32 tightened against the flange 30 by a tightening nut 33; thus, the strand 16A is electrically connected to the insert 28, and, in particular, to its skirt 29 which crosses the rim 3 and the inner end of which extends inside the tire 2.

Le deuxième bobinage 16 est relié par ses deux brins d'extrémités 16A, 16B à un circuit électrique le concernant ; un tel circuit est contenu dans un boîtier 38 porté par la jante 3 sur la face de celle-ci tournée vers l'intérieur du pneumatique 2 ; pour cela, le boîtier 38 est muni d'au moins un cavalier métallique 47 que traverse une bande d'acier 48 qui est cerclée autour de la jante 3 ; la masse électrique du circuit électrique étant reliée au cavalier 47, le brin 16B du deuxième bobinage 16 et ladite masse dudit circuit se trouvent être tous deux liés, grâce à cette disposition, à la même masse électrique du véhicule via la jante 3 ; pour relier l'autre brin du deuxième bobinage 16 audit circuit électrique, il suffit de joindre le conducteur 34 concerné dudit circuit à la jupe 29 de l'insert 28 de la valve 12 ; pour ce faire, le conducteur 34 est solidarisé, par exemple par soudage, à un clip cylindrique 24 élastique circonférentiellement, grâce à une fente 25 qu'il présente, ledit clip 24 étant enfilé sur l'extrémité de la jupe 29 située à l'intérieur du pneumatique 2. The second winding 16 is connected by its two end strands 16A, 16B to an electrical circuit relating thereto; such a circuit is contained in a housing 38 carried by the rim 3 on the face of the latter facing the interior of the tire 2; for this, the housing 38 is provided with at least one metal jumper 47 through which a steel strip 48 which is encircled around the rim 3; the electrical ground of the electrical circuit being connected to the jumper 47, the strand 16B of the second coil 16 and said ground of said circuit are both linked, by virtue of this arrangement, to the same electrical ground of the vehicle via the rim 3; to connect the other strand of the second winding 16 to said electrical circuit, it suffices to join the conductor 34 concerned of said circuit to the skirt 29 of the insert 28 of the valve 12; to do this, the conductor 34 is secured, for example by welding, to a cylindrical clip 24 which is circumferentially elastic, thanks to a slot 25 which it has, said clip 24 being threaded onto the end of the skirt 29 situated at the interior of tire 2.

Le capteur de déformation selon l'invention comprend deux éléments condensateurs; un premier élément condensateur est constitué d'une première plaque 202A en forme de bande métallique entourant extérieurement la jante 3 à laquelle elle est solidarisée par l'intermédiaire d'entretoises telles que 60 par exemple ; comme on le voit sur la figure 1, la bande 202A entoure le boîtier 38 ; une deuxième plaque en forme de bande 201 constitue ce premier élément condensateur : la bande 201 est enroulée à la périphérie intérieure de la bande de roulement du pneumatique 2 dont elle est solidaire, par exemple par surmoulage ou collage ; un deuxième élément condensateur est constitué, d'une deuxième première bande 202B, analogue à la bande 202A, située à distance axiale de celle-ci, les deux bandes 202A, 202B étant placées symétriquement de part et d'autre du plan de symétrie transversal du pneumatique 2 ; la deuxième bande du deuxième élément de condensateur est constituée également par la bande 201, qui est disposée également symétriquement par rapport au plan de symétrie transversal du pneumatique 2. The deformation sensor according to the invention comprises two capacitor elements; a first capacitor element consists of a first plate 202A in the form of a metal strip externally surrounding the rim 3 to which it is secured by means of spacers such as 60 for example; as seen in Figure 1, the strip 202A surrounds the housing 38; a second strip-shaped plate 201 constitutes this first condenser element: the strip 201 is wound at the inner periphery of the tread of the tire 2 to which it is secured, for example by overmolding or gluing; a second capacitor element consists of a second first strip 202B, similar to the strip 202A, situated at an axial distance from the latter, the two strips 202A, 202B being placed symmetrically on either side of the transverse plane of symmetry tire 2; the second strip of the second capacitor element also consists of the strip 201, which is also arranged symmetrically with respect to the transverse plane of symmetry of the tire 2.

Les capacités des deux éléments condensateurs qui viennent d'être décrits varient, d'une part, lorsque radialement la bande de roulement du pneumatique 2 se rapproche de la jante 2, et, d'autre part, lorsque la bande 201 se déplace, parallèlement à l'axe de la roue 1, par rapport aux bandes 202A, 202B ; il est possible de distinguer électriquement ces deux types de déformation ; en effet, grâce à la disposition symétrique des trois bandes décrite ci-dessus, lorsque la déformation du pneumatique 2 n'est que radiale, les deux capacités des deux éléments 201-202A, et 201-202B, varient toutes deux tout en restant égales ; si les deux capacités varient de sorte que l'une augmente, tandis que l'autre diminue, leur somme restant constante, la déformation du pneumatique 2 n'est que latérale, d'un côté ou de l'autre en fonction de l'élément condensateur dont la capacité croit (ou décroit) ; bien entendu, il est possible d'avoir en même temps les deux types de déformation. The capacities of the two condensing elements which have just been described vary, on the one hand, when the tread of the tire 2 is radially close to the rim 2, and, on the other hand, when the strip 201 moves, in parallel to the axis of the wheel 1, with respect to the strips 202A, 202B; it is possible to electrically distinguish these two types of deformation; in fact, thanks to the symmetrical arrangement of the three strips described above, when the deformation of the tire 2 is only radial, the two capacities of the two elements 201-202A, and 201-202B, both vary while remaining equal ; if the two capacities vary so that one increases, while the other decreases, their sum remaining constant, the deformation of the tire 2 is only lateral, on one side or the other depending on the capacitor element whose capacity increases (or decreases); of course, it is possible to have both types of deformation at the same time.

En se reportant à la figure 4, on voit que l'on a entouré d'un trait en pointillés 36 les éléments importants du circuit électrique associé au premier bobinage 15, désignés par boîtier 36, et d'un trait en pointillés 38 les éléments importants du circuit électrique associé au deuxième bobinage 16, désignés par boîtier 38 ; les connexions électriques reliant les bandes 201, 202A, 202B au circuit électrique du boîtier 38 n'ont pas été représentées; les connexions relatives aux bandes 202A, 202B sont aisées à réaliser, les bandes 202A, 202B étant au contact du boîtier 38 ; la bande 201 peut être connectée par l'intermédiaire d'une couche conductrice plaquée à la surface intérieure du pneumatique, s'étendant radialement jusqu'à un insert métallique noyé dans l'enveloppe du pneumatique qu'il traverse au droit de la jante ; la pression du pneumatique applique l'insert contre la jante, ellemême reliée électriquement au boîtier 38, ou contre un plot noyé dans la jante mais isolé de celle-ci, ledit plot étant connecté au boîtier 38. Referring to FIG. 4, it can be seen that the important elements of the electrical circuit associated with the first winding 15, designated by housing 36, have been surrounded by a dotted line 36, and by a dotted line 38 the elements important electrical circuit associated with the second winding 16, designated by housing 38; the electrical connections connecting the strips 201, 202A, 202B to the electrical circuit of the housing 38 have not been shown; the connections relating to the strips 202A, 202B are easy to make, the strips 202A, 202B being in contact with the housing 38; the strip 201 can be connected by means of a conductive layer plated on the interior surface of the tire, extending radially up to a metal insert embedded in the tire casing which it crosses in line with the rim; the pressure of the tire applies the insert against the rim, itself electrically connected to the housing 38, or against a stud embedded in the rim but isolated from the latter, said stud being connected to the case 38.

Le boîtier 36 comporte un bloc d'émission 37 qui, à partir de la source de courant continu disponible sur le véhicule et d'un oscillateur, envoie dans le premier bobinage 15 un courant alternatif à une fréquence dite d'alimentation ; la fréquence d'alimentation peut être comprise entre un hertz et cinq cents kilohertz; de bons résultats ont été obtenus avec une fréquence d'alimentation de l'ordre de dix kilohertz; le boîtier 38 comporte un bloc de réception 39 de ladite fréquence d'alimentation transmise par le deuxième bobinage 16 ; un étage de régulation 40 comprenant des éléments de redressement et de filtrage fournit une tension d'alimentation continue V, de l'ordre de dix volts selon l'exemple ci-dessus, destinée à fournir la puissance électrique nécessaire au fonctionnement des divers éléments électriques du boîtier 38. The housing 36 comprises an emission unit 37 which, from the direct current source available on the vehicle and from an oscillator, sends in the first winding 15 an alternating current at a frequency called supply; the supply frequency can be between one hertz and five hundred kilohertz; good results have been obtained with a supply frequency of the order of ten kilohertz; the housing 38 comprises a block 39 for receiving said supply frequency transmitted by the second winding 16; a regulation stage 40 comprising rectifying and filtering elements supplies a continuous supply voltage V, of the order of ten volts according to the above example, intended to supply the electrical power necessary for the operation of the various electrical elements of the housing 38.

Le capteur de déformation décrit ci-dessus est représenté en 41 sur ce schéma ; il est associé à au moins un circuit qui est susceptible de délivrer une information variant électriquement en fonction d'une déformation du pneumatique, par exemple une tension de 5 à 40 millivolts, ou de O à 4 volts après amplification, fonction de cette déformation ; un convertisseur 42 transforme cette tension variable en fréquence variable grâce à une conversion tensionfréquence ; selon cet exemple, la fréquence variable varie de 1 à 4
KHZ. Cette fréquence variable est introduite dans un étage de modulation 43 générant une fréquence porteuse de 100 KHZ appliquée au deuxième bobinage 16 et transmise par le premier bobinage 15 à l'entrée d'un démodulateur 44, que comporte le boîtier 36 ; à la sortie du démodulateur 44, le signal de 1 à 4 KHZ émis par le convertisseur 42 du boîtier 38 est reconstitué et traité dans un étage de mesure 45.The deformation sensor described above is shown at 41 in this diagram; it is associated with at least one circuit which is capable of delivering information varying electrically as a function of a deformation of the tire, for example a voltage of 5 to 40 millivolts, or of O to 4 volts after amplification, depending on this deformation; a converter 42 transforms this variable voltage into a variable frequency by means of a voltage-frequency conversion; according to this example, the variable frequency varies from 1 to 4
KHZ. This variable frequency is introduced into a modulation stage 43 generating a carrier frequency of 100 KHZ applied to the second winding 16 and transmitted by the first winding 15 to the input of a demodulator 44, which comprises the housing 36; at the output of the demodulator 44, the signal from 1 to 4 KHZ emitted by the converter 42 of the housing 38 is reconstructed and processed in a measurement stage 45.

L'étage de mesure 45 comprend des moyens, connus en soi, de conversion dudit signal en information à la disposition de l'usager, de toute manière appropriée: visuelle (affichage...) ou sonore (bruiteur, synthétiseur...); ainsi, une déformation du pneuamtique est transmise à une partie fixe, le tableau de bord par exemple ; comparée à une information propre au véhicule stockée dans une mémoire, un signal d'alarme peut être déclenché et alerter l'usager; bien entendu, toutes les roues du véhicule sont équipées du dispositif qui vient d'être décrit et scrutées cycliquement. Le boîtier 38 peut contenir un correcteur 46 de température qui corrige la sortie du convertisseur 42 en fonction de la température régnant dans le pneumatique 2. The measurement stage 45 comprises means, known per se, of converting said signal into information available to the user, in any suitable manner: visual (display, etc.) or sound (noise generator, synthesizer, etc.) ; thus, a deformation of the tire is transmitted to a fixed part, the dashboard for example; compared to vehicle-specific information stored in a memory, an alarm signal can be triggered and alert the user; of course, all the wheels of the vehicle are equipped with the device which has just been described and scanned cyclically. The housing 38 can contain a temperature corrector 46 which corrects the output of the converter 42 as a function of the temperature prevailing in the tire 2.

La figure 5 montre une variante de capteur comportant trois éléments condensateurs, à savoir un premier élément constitué des bandes 301-302A, un deuxième élément constitué des bandes 301302B, et un troisième élément constitué des bandes 302C. FIG. 5 shows a variant of a sensor comprising three capacitor elements, namely a first element constituted by the bands 301-302A, a second element constituted by the bands 301302B, and a third element constituted by the bands 302C.

Selon cette variante, l'élément condensateur 301-302A est adapté à mesurer les déformations radiales, tandis que les éléments 301-302B et 301-302C sont adaptés à mesurer les déformations axiales, par rapport à l'axe de la roue 1, d'un côté et de l'autre. According to this variant, the capacitor element 301-302A is adapted to measure the radial deformations, while the elements 301-302B and 301-302C are adapted to measure the axial deformations, with respect to the axis of the wheel 1, d on one side and on the other.

Selon l'exemple décrit, l'entrefer 20 existant entre les bobines 13 et 14 est cylindrique, de révolution autour de l'axe de la roue 1 du véhicule. Selon des variantes non représentées, l'entrefer entre les bobines est conique, ou plan en s'étendant perpendiculairement à l'axe de la roue 1 ; dans cette dernière variante, par exemple, le support 21, au lieu d'être en forme de tambour, est en forme de disque et porte une bobine 13 en forme de couronne ; la bobine 14, également en forme de couronne, fait face à la bobine 13 et est portée par un support circulaire à section en équerre solidarisé à la jante 3, toutes autres choses étant égales par ailleurs. According to the example described, the air gap 20 existing between the coils 13 and 14 is cylindrical, of revolution around the axis of the wheel 1 of the vehicle. According to variants not shown, the air gap between the coils is conical, or planar, extending perpendicular to the axis of the wheel 1; in this latter variant, for example, the support 21, instead of being in the form of a drum, is in the form of a disc and carries a coil 13 in the form of a crown; the coil 14, also in the form of a crown, faces the coil 13 and is carried by a circular support with an angled section secured to the rim 3, all other things being equal.

Claims

1 - Tire deformation sensor of a motor vehicle wheel, characterized in that it comprises at least one condenser element whose capacity varies as a function of the deformation of the tire.

2 - Deformation sensor according to claim 1, characterized in that it comprises at least two plates at a distance from one another, one or first plate (202A, 202B; 302A, 302B, 302C) is secured to the rim (3) of the wheel (1) on which the tire (2) is mounted and the other or second plate (201, 301) of which is secured to the tire.

3 - Deformation sensor according to claim 2, characterized in that the first plate (202A, 202B; 302A, 302B, 302C) is a metal strip secured to the internal surface of the tread of the tire (2).

4 - Deformation sensor according to one of claims 2 or 3, characterized in that it comprises two first plates (202A, 202B) and a second plate (201).

5 - Deformation sensor according to one of claims 2 or 3, characterized in that it comprises three first plates (302A, 302B, 302C) and a second plate (301).

6 - Deformation sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the information provided by the sensor is transmitted by a transmitter comprising a first coil (15) integral with a fixed part (21) and a second winding (16) integral with the rim (3), the first and second windings being arranged face to face and defining between them a constant air gap (20).

7 - Deformation sensor according to claim 6, characterized in that each of the first and second windings is surrounded by a screen (18, 19) flux concentrator based on ferrite on each of its faces other than that which borders l 'air gap (20).

8 - Deformation sensor according to one of claims 6 or 7, characterized in that an alternating voltage is applied across the first winding (15), an induced alternating voltage being collected across the second winding (16), said induced voltage being rectified (40) then applied to a circuit comprising the sensor (41) which delivers an information voltage which varies with the deformation of the tire, the variations in the information voltage being transformed into a variable frequency (42 ) which modulates a carrier frequency (43) which induces in the first winding (15) a measurement signal representative of said deformation.

9 - Deformation sensor according to claim 8, characterized in that a demodulator (44) transforms the measurement signal into a square signal at variable frequency representative of the

deformation.