Brevet FR2400450A1 — publié le 19790316

La présente invention permet,à bord d'une voiture, le déclenchement automatique d'un certain nombre d'opérations susceptibles de contribuer à la protection des passagers en cas de choc dépassant une intensité donnée. I1 existe pour les véhicules des sécurités de chocs pouvant déclencher automatiquement un certain nombre d'opérations de protection mais ils présentent guelques inconvénients. --Les appareils susceptibles d'être commercialisés dans le grand public ne sont sensibles que dans une direction (l'axe du véhicule). --Ils sont électriques dono ils nécessitent une maintenance.De plus ils sont vu7nérables en oas d'accident grave s'ils ne comportent pas d'alimentation autonome. Il existe aussi des dispositifs destinés uniquement à déclencher avec un certain retard l'ouverture de ceintures de sécurité.Ce sont des dispositifs individuels qui s'intercalent entre un point d'ancrage de la ceinture et la ceinture elle-même.C'est la tension d'un ressort taré qui déclenche le dispositif temporisateur. Celui-ci est soit un mouvement d'horlogerie soit un mécanisme mécanique complexe. Les inconvénients de ces systèmes sont les suivants: --Ils nécessitent un réglage personnalisé puisque la tension de la ceinture pour un choc donné dépend du poids de la personne qui l'utilise. -Ils ont une réponse qui dépend des direction du choc. Le dispositif objet de l'invention n'a pas ces inconvénients,en effet: I1 est sensible aux chocs' dans toutes les directions du plan horizontal ainsi que dans toutes les directions comprises dans l'angle solide plat situe au-dessus du plan horizontal.Ilest donc sensible au choc relatif au renversement d'une voiture. -I1 est entierement mécanique et ne nécessite aucune maintenance. --I1 peut être réglé pour un choc d'une intensité déterminée ce qui peut se frire en usine. --I1 peut déclencher une ou plusieurs opérations immédiates ou retardées. De plus il peut être placé au centre de la voiture à l'endroit le moins vuinérable puisqu'il n'est pas nécessaire qu'il soit près des organes récepteurs,la liaison -avec ces derniers se faisant par cables qui peuvent être fins donc qui ne présentent pas de gêne pour les organes récepteurs en question en particulier pour les ceintures de sécurité. Le dispositif objet de l'invention comporte une bille de niasse déterminée reliée à un cable souple et lisse traversant un plateau par un trou dont les bords ont été soigneusement usinés dans une matière ayant un coeffi- cient de frottement très faible pour le cable (téflon).Le plateau est fixé grossièrement dans le plan horizontal et dessous est installé un dispositif permettant de mesurer la tension que supporte le cable sous l'action de la force d'inertie de la bille quand le véhicule7 sur lequel est installé l'appareil,subit un choc.Pour un choc d'une intensité déterminée,des opérations susceptibles de contribuer à la protection des passagers sont déclenchées immédiatement (coupure de la batterie, gonflage de ballons contribuant à la protection des passagers) ou avec un retard prédéterminé (ouverture de toutes les ceintures de sécurité des passagers). Selon une réalisation de l'appareil,le dispositif permettant de mesurer la tension du cable,donc la force à laquelle est soumise la bille en cas de choc du véhicule,est un ressort etalonné.Cela constitue le capteur de la grandeur à mesurer (intensité des chocs).a ce capteur est associé un palpeur avec ses organes de transmission, chargé de surveiller la réponse du capteur et de transmettre un ordre d'opération aux déclencheurs lorsque la valeur de consigne est atteinte.Etudions successivement les trois principales parties de cette réalisation: le capteur,le palpeur,les déclencheurs. Le capteur: Il comporte une bille 1 de masse déterminée pouvant se mouvoir -sur un plateau circulaire 2 placé grossièrement dans le plan horizontal. Cette bille est reliée par l'intermédiaire d'un cable 3 fin et souple à une tige 4 pouvant se déplacer dans un cylindre 5 dont l'axe passe par le centre du plateau et est normal à son plan Le cable de liaison passe par un petit trou 6 pratiqué au centre du plateau. Les bords du trou sont arrondis et soigneusement polis.Au repos un ressort 7 permet de mettre sous tension mécanique l'ensemble bille,cable et tige. Cette tension est réglable par le déplacement de la butée 8 et de son écrou de blocage 9 Le plateau présente en son centre une légère dépréssion assurant, au repos,un équilibre stable à la bille. Pour réduire au maximum les frottements,le cable est un cable d'acier très fin recouvert de nylon et la pièce,constituant le plateau et le cylindre, est en téflon. Le palpeur: Il est constitué d'un doigt 10 qui vient s'appliquer contre la tige et qui pivote sur un axe parallèle à l'axe du cylindre 11 .Ce doigt est solidaire d'un secteur de roue dentée 12 pouvant entrainer une crémaillère 13 solidaire d'Ün cylindre 14 et d'une fourchette 15 .Le mouvement longitudinal du cylindre est guidé par la pièce 16 Le doigt 1G ,le secteur denté 12 forment un levier dont le point d'appui est l'axe 11 Le doigt 10 est plaqué contre la tige 4 sous l'action dtun ressort spiral 17 Tension du ressort 17 ,longueur du bras de levier opposé au secteur denté ont été choisies telles que le ressort puisse déplacer facilement la crémaillère sans que la force qui applique le doigt 10 contre la tige 4 soit importante. Toutefois pour annuler l'action de cette force sur la tige dans le but de réduire le plus possible les frottements,on lui applique deux autres forces situées dans le même plan que la première force et parallèles avec elle L'une d'elle a la même intensité et la même direction que la première,la deuxième a son point d'application situé au milieu du segment déterminé par les points d'application des deux premières foroes et a une intensité double de la première force.Les deux forces de oompensation sont appliquées par l'intermédiaire des doigts 18 et 19 mAs par des ressorts de même longueur que le doigt 10 .Le doigt 18 a le même axe que le doigt 10 le doigt 19 a son axe décalé par rapport à l'suez il d'une distance telle qu'il soit parallèle au palpeur 10 .Le bras 19 est réglable en hauteur. L'extrémité des doigts 18,19,et 10 sont munis d'un galet en téflon. Les déclencheurs Ils constituent l'énergie potentielle disponible pour éxécuter les opérations programmées. Ils peuvent être de deux sortes:un modèle à action immédiate et l'autre à action retardée. Le déclencheur à action immédiate est constitué d'une tige 20 solidaire d'un piston 21 pouvant coulisser dans un cylindre 22 ,d'un ressort 23 qui est comprimé au repos du système.La tige 20 est retenue par les doigts de la fourchette qui prennent appui sur une partie cylindrique 24~.C'est à ce collet que l'on fixe le cable de commande 25 aboutissant à l'organé récepteur,la gaine du cable 26 étant fixée au chassis du dispositif. Le déclencheur à action retardée comporte tous les organes du déclencheur à action immédiate avec en plus les éléments suivants: --Une pastille 27 en plastique souple accolée au piston 21 comportant une jupe de manière à assurer l'étanchéité entre le piston ainsi equipé et le cylindre. --Un fond de cylindre percé d'un petit trou 31 muni d'une vis pointeau 32 permettant de règler la section de passage de l'air. Pour équiper le dispositif de sécurité.de chocs avec les deux types de déclencheur,on utilise une double fourchette assurant simultanément la transmission de l'ordre de déclenchement aux deux déclencheurs.Chaque déclencheur peut également être relié à plusieurs récepteurs.0n peut par exemple brancher le déclencheur à action immédiate sur un coupe-batterie et sur un dispositif de gonflage de ballons protecteurs et brancher le déclencheur à action retardée sur quatre ceintures de sécurité,il est alors nécessaire de choisir le ressort du déclencheur en conséquence. Chaque récepteur doit être adapté à une commande par cable.La sécur-ité de chocs nécessite des réglages en-usine. Il faut d'abord régler la tension du ressort 7 au repos du dispositif, (écrou 8 et contre écrou 9 )pulls il faut régler le système de compensation mécanique constitué par les bras 18 et 19 ,pour cela il faut que la tige 4 soit en équilibre dans l'axe du cylindre 5 sans toucher les parois puis il faut régler la hauteur du support des trois doigts (écrou 28,contre écrou 29 ) pour que la tige 10 soit libérée quand la valeur de consigne est atteinte. Le dispositif est alors prêt à fonctionner. En cas de choc ayant une direction contenue dans l'angle solide plat situé au-dessus du plan horizontal du plateau,la bille se déplace en exerçant une force ( f=mY) entrainant la compression du ressort 7 par l'intermé- diaire du cable 3 et de la tige 4 le déplacement de la tige est donc proportionnel à la décélération.Si la décélération est supérieure à la valeur de consigne le déplacement de l'extrémité de la tige 4 libère le bras 10 qui pivote sous l'action de son ressort et entraine le déplacement de la fourchette ce qui libère les déclencheurs actionnant les différents reep- teurs.La temporisation d'un des declencheurs est obtenue par le freinage du piston 21 grace à l'air contenu dans le cylindre 30 et s'échappant par un trou placé en bout de cylindre 31,trou dont la section est réglable par vis pointeau. Le dispositif objet de l'invention peut être utilisé à bord de tout véhicule rapide. Pour étendre son domaine d1application,on peut envisager de coupler deux dispositifs disposés à 1800 ce qui permet d'avoir une sensibilité dans toutes les directions de l'espace. "Revendications" 1.Sécurité de chocs pour véhicules rapides déclenchant,en cas de choc dépas sant une intensité donnée,une ou plusieurs opérations susceptibles de con tribuer à la protection des passagers.Caractérisé par le fait qu'il com porte une bille fixée à un cable très souple traversant un plateau par un trou aux bords arrondis et finement usiné dans une matière ayant un coeffi cient de frottement très faible pour le cable par exemple le téflon.Au re vers du plateau est fixé un dispositif capable de mesurer la tension du cable sous l'action de la forcie dtinertie ae la bille en cas de choc. 2.Dispositif selon la revendioation 1 ,caractérisé par le fait que le moyen destiné à mesurer la force qui s'exerce sur le cable en cas de choc est un ressort étalonné disposé dans l'axe du trou réalisé dans le plateau. 3.Dispositif selon la revendication 2 ,caractérisé par le fait que le moyen utilisé pour détecter la valeur de consigne est un palpeur constitué d'un bras mû par un ressort et monté sur un pivot et qui vient s'appliquer normalement à l'axe de la tîge de compression du ressort étalonné cité dans la revendication 2 4.Dispositif selon la revendicatzon 3 ,caractérisé par le fait que le pal-, peur comporte un dispositif de compensation et de centrage pour neutrali ser la force qu'il exerce sur la tige de compression du ressort étalonné ce qui tend à l'écarter dé l'axe du trou.Ce dispositif est constitué de deux doigts montés sur pivot eut mûs par des ressorts.Ces bras ont une longueur égale à la longueur du bras du palpeur et sont disposés de part et d'autre de la tige de compression du ressort.Le pivot du doigt du pal peur et celui d'un des doigts de compensation sont dans le même axe.Le pivot du deuxième doigt de compensation a son axe décalé d'une distance telle qu'il soit parallèle au doigt du palpeur.Le point d'application de ce doigt sur la tige est situé entre les points d'application du palpeur sur la tige et le point d'application du premier doigt de compensation sur la tige pour qu'un équilibre entre les forces en présence soit possible. 5. Dispositif selon la revendication 4 ,caractérisé par le fait que le pal peur est aussi un levier assurant le déverrouillage d'un ou plusieurs dé clencheurs.La force motrice est fournie par un ressort comprimé au repos du dispositif et libéré au moment du choc par le dégagement de ltextrémité de la tige de compression cu ressort étalonné citée dans la revendication 2 Le moment de la force exercée par le premier ressort sur le bras du pa1Fe.r est suffisant pour déverrouiller les déclencheurs.En raison de la longueur relativement importante du bras du palpeur,la force qui l'applique contre la tige de compression du ressort étalonné est faible. 6. Dispositif selon la revendication 5 ,caractérisé par le fait que les dé clencheurs sont des ressorts comprimés dont la détente constitue la force motrice permettant d'actionner par traction les récepteurs. 7.Dispositif suivant la revendication 6 ,caractérisé par le fait que le mou vement de traction des déclencheurs est transmis jusqu'aux récepteurs au moyen de cables gainés. 8.Dispositif suivant la revendication 7 ,caractérisé par le fait que la tem porisation des déclencheurs est assurée en utilisant le temps nécessaire pour expulser un fluide contenu dans un volume en le refoulant au travers d'un trou de section réglable.