Brevet FR2559584A1 — publié le 19850816

Détecteur amorti entièrement mécanique pour zone de non-écrasement. De nombreux types de détecteurs de collision ont été proposés pour être utilisés dans des systèmes de rete- nue de passagers dans les automobiles, les aéroplanes et autres véhicules. De tels systèmes de retenue de passagers comprennent les ceintures de sécurité rétrac- tables automatiquement et les sacs à air gonflables. La plupart des détecteurs de collision fonctionnent de façon à effectuer la fermeture d'un contact électri- que lors de la détection d'une collision d'une gravité prédéterminée. Lorsqu'il est utilisé avec des sacs à air gonflables par exemple, ce contact ferme un circuit pour fournir de l'énergie à un élément pyrotechnique qui, dans certains cas,ouvre une bouteille de gaz com- primé et, dans d'autres cas, met à feu un générateur de gaz pyrotechnique. Lorsque le détecteur n'est pas placé dans la zone d'é- crasement à l'avant d'un véhicule, les niveaux d'éner- gie sont réduits d'un facteur 10 au moins, de sorte qu'il doit être sensible-à des énergies très basses. Jusqu'à présent, les détecteurs mécaniques amortis ont été utilisés uniquement pour détecter les collisions au- tomobiles dans la zone d'écrasement, ou en tant que détecteurs d'armement ou de désarmement très sensibles sur la cloison pare-feu. Il y a certains avantages à utiliser des détecteurs amortis à l'extérieur de la zone d'écrasement et, en particulier, dans l'habitacle. Ces avantages comprennent une réduction de coût substantiel- le du système et un accroissement de fiabilité du sys- tème. Dans le cas des détecteurs avant, le déclenchement est provoqué de préférence par une variation de vitesse relativement indépendante de la durée de l'impact, tan- dis que, pour les capteurs de zones de non-écrasement, la variation de vitesse requise pour déclencher le dé- tecteur varie sensiblement en fonction de la durée de l'impulsion. Enfin, tous les détecteurs mécaniques de zones de non-écrasement nécessitent des mécanismes de libération actionnés par une très petite quantité d'é- nergie. C'est en partie à cause de la difficulté de satisfaire ces exigences qu'on n'a pas utilisé jusqu'à maintenant un détecteur amorti placé à l'extérieur de la zone d'écrasement de la voiture pour actionner un système de retenue à sac d'air produit en grande série. La possibilité de placer les détecteurs de collision à l'extérieur de la zone d'écrasement frontale, et de préférence dans l'habitacle, permettant une discrimina- tion rapide entre les collisions qui nécessitent et celles qui ne nécessitent pas le déploiement du sac d'air,conduit à un système de sac d'air considérablement simplifié. L'invention a pour but de procurer un tel détecteur, Z559584 ayant les caractéristiques d'utilisation et les avanta- ges indiqués ci-dessus. Un autre but de l'invention est de mettre en oeuvre deux détecteurs amortis pour la redondance et par suite une fiabilité accrue de la. mise en oeuvre du système. Un autre but est de procurer un système de verrouilla- ge ou de sécurité pour le détecteur, qui empêche la mise en service avant que le système de sac à air soit monté sur le véhicule. Un autre but important est de procurer un agencement d'arbre à méplat dans un détecteur du type défini ci- dessus, permettant la libération d'une pointe de mise à feu lors de la détection d'une collision appropriée. L'invention procure un détecteur amorti utilisable en dehors de la zone d'écrasement d'un véhicule, ou en d'autres termes un détecteur pour zone de non-écrasement, comprenant des moyens pour libérer les moyens initia- teurs (pointe de mise à feu), et dans lequel l'énergie requise pour cette libération est faible en comparai- son de l'énergie absorbée par le ressort de sollicita- tion. L'invention a pour objet un détecteur fonctionnant sans énergie électrique pour la mise à feu d'un élément pyro- technique servant à actionner unsystème de retenue de sécurité dans un véhicule, caractérisé en ce qu'il com- prend une masse de détection, des moyens pour amortir le mouvement de la masse de détection, une amorce et des moyens pour mettre à feu l'amorce pour un déplace- ment prédéterminé de la masse de détection. 2559584' D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels: - la; figure 1 est une vue en perspective d'un détecteur initiateur selon l'invention, associé à un ensemble gé- nérateur de gaz et sac plié représenté en trait inter- rompu, et monté dans l'habitacle d'un véhicule; - la figure 2 est une vue de dessus du détecteur, le couvercle étant retiré et d'autres pièces arrachées et retirées, montrant le détecteur armé et, en trait inter- rompu, la position des bras de verrouillage lorsque le détecteur est désarmé; - la figure 3 est une vue partielle agrandie de la masse et de la tige associée s'étendant à partir d'un arbre à méplat avant le déplacement de la masse accompagnant une collision; - la figure 4 est une vue semblable à la figure 3 mon- trant la masse déplacée à la suite d'une collision et le mouvement de la tige associée et de son arbre à mé- plat; - la figure 5 est une vue partielle agrandiemohtrant l'extrémité de l'arbre à méplat et la plaque de mon- tage supportant l'arbre à méplat; 3O0 - la figure 6 est une vue partielle agrandie montrant la pointe de mise à feu maintenue en position rétractée par J'arbre à méplat; et -a figure 7 est une.vue similaire à la figure 6 mon- l a figure 7 est une. vue similaire'l iue6mn Z559584 trant la pointe de mise à feu libérée à la suite d'une collision. Dans les dessins, un système de retenue de sécurité 8 à sac à air incorporant le détecteur initiateur selon l'invention est représenté monté de préférence à l'in- térieur d'un générateur de gaz ou gonfleur 12. Le gon- fleur 12 est associé à l'enveloppe ou au couvercle 16 du sac à air plié 18. L'enveloppe ou couvercle 16 est réalisée en matière plastique frangible et enferme et protège le sac à air plié 18 pour empêcher la détério- ration du sac quand il est conservé à l'état non gon- flé. Le gonfleur 12 comprend un boîtier 32 contenant un matériau générateur de gaz 34 qui peut être du nitrure de sodium. Ce matériau est stable sur un large domaine de température, mais se décompose rapidement quand il est mis à feu en libérant un grand volume d'azote gazeux. On se réfère maintenant au détecteur initiateur 10 destiné à être monté à l'extérieur de la zone d'écrase- ment d'un véhicule. Le détecteur initiateur 10 contient un ensemble de deux détecteurs redondants 38 propres à ac- tionner les amorces 36 à l'intérieur du boîtier 40. Cha- que détecteur 38 comprend une masse de détection 41 ca- pable d'un déplacement limité à l'intérieur du cylindre 39 contenu dans le boîtier 40. Le mouvement de la masse de détection 41 est amorti du fait que l'air emprisonné à une extrémité du cylindre est obligé de s'écouler en- tre la masse de détection 41 et le cylindre 39 lors du déplacement de la masse de détection. Le déplacement de la masse 41 dans le cylindre 39 est empêché avant le montage sur le véhicule par des bras de verrouillage 52. Quand le détecteur est monté sur le véhicule, une pointe ou saillie (non représentée) pénètre dans le trou de verrouillage 51 prévu dans le détecteur initia- teur 10. Cette pointe pousse la tige de verrouillage co- nique 54, permettant aux ressorts 55 de faire tourner les bras de verrouillage 52 hors du trajet des masses de détection 41, armant ainsi le système. Les bras de verrouillage 52 sont raccordés l'un à l'au- tre et fonctionnent sous la sollicitation de ressorts qui pressent les bras l'un vers l'autre.Le diamètre accr de la tige de verrouillage conique 54 écarte les bras de verrouillage 52 l'un de l'autre et les,, maintient par conséquent en contact avec les masses 41. Lorsque la tige 54 est poussée vers l'intérieur, le diamètre ré- duit de la forme conique de la tige de verrouillage 54 est placé en regard des bras, qui, sous l'influence des i5 ressorts 55, sont pressés l'un vers l'autre, pour libé- rer ainsi les masses 41. Chaque masse 41 est associée à une tige 56 s'étendant à partir d'un arbre à méplat (à profil en forme de D) 58. L'autre extrémité de chaque tige 56 présente une bille sphérique 60 en contact avec un ressort de sollicitation 62 pour assurer la coopération de la tige 56 et de la masse de détection 41 associée. Chaque arbre à méplat 58 est muni d'une face plate 64 formée dans une surface extérieure de forme générale cylindrique. Une pointe de mise à feu 66 sollicitée par un ressort est eniali- gnement avec l'amorce 36 et est maintenue en position rétractée par l'extérieur de forme cylindrique de l'ar- bre à méplat 58, et peut se déplacer librement lors- qu'elle est alignée avec la face 64, Dans le cas o une automobile subit une collision, chaque masse de détec- tion 41 se déplace vers la droite comme montré à la figure 4. Cependant, ce mouvement est contrarié par le ressort de sollicitation 62 agissant par l'intermédiaire de la tige 56, et par la différence de pression d'air entre les côtés gauche et droit de la masse 41. Cette différence de pression est progressivement compensée par l'écoulement d'air à travers l'intervalle entre la masse 41 et le cylindre 39. Si la collision est d'une gravité suffisante, la masse 41 se déplace vers la droite suffisamment pour que-l'arbre à méplat 58 tourne assez pour laisser le passage libre à la pointe de mise à feu 66 et permettre à celle-ci de franchir la face 64 et de frapper l'amorce 36. La percussion de la pointe 66 met à feu l'amorce 36 qui, à son tour, allume des cordons qui coopèrent pour déclencher la combustion d'un maté- riau générateur de gaz, lequel à son tour gonfle un sac à air. Bien que l'amortissement par air ait été illustré ici, il est bien entendu que d'autres formes d'amortissement, par exemple par des liquides, ou par des courants élec- triques induits magnétiquement, fonctionneraient égale- ment avec une géométrie appropriée de la masse de dé- tection et du bottier. La présente invention procure ainsi un système de sac à air entièrement mécanique dans lequel le détecteur est placé è l'extérieur de la zone d'écrasement frontal et fournit une réponse correcte, permettant d'atteindre efficacement les buts et avantages indiqués plus haut. Bien que des modes de réalisation préférés aient été décrits en détail, il doit être entendu que l'inven- tion n'est en aucune façon limitée à ceux-ci. Revendications. 1. Détecteur fonctionnant sans énergie électrique pour la mise à feu d'un élément pyrotechnique servant à ac- tionner un système de retenue de sécurité dans un véhi- cule, caractérisé en ce qu'il comprend une masse de détection (41), des moyens pour amortir le mouvement de la masse de détection, une amorce (36) et des moyens pour mettre à feu l'amorce pour un déplacement prédéter- miné de la masse de détection. 2. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour mettre à feu l'amorce sont cons-- titués par une pointe de mise à feu (66) sollicitée par un ressort. 3. Détecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour libérer la pointe d'amorçage, comprenant un arbre tournant (58), une chatne de détection comportant des moyens (56) pour transformer le déplacement de la masse de détection (41) en rotation de l'arbre, et des moyens (64) de coopéra- tion de l'arbre et de la pointe de mise à feu (66) assu- rant la libération de la pointe de mise à feu pour une rotation prédéterminée de l'arbre. 4. Détecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens de verrouillage (52) sont prévus pour verrouiller la masse de détection et rendre le détecteur inerte avant son montage sur le véhicule. 5. Détecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la masse de détection est une bille sphérique propre à se déplacer dans un cylindre (39) et en ce que lesdits moyens pour amortir le mouve- ment de la bille incluent le mouvement du-fluide s'échap- pant par le jeu entre la bille et le cylindre lorsque la bille se déplace dans ce dernier. 6. Détecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens pour transformer le mouvement de la masse de détection en rotation de l'arbre comprennent une tige (56) s'étendant radialement sur l'arbre tour--- o10 nant (58) et propre à coopérer fonctionnellement avec la masse de détection. 7. Détecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la tige (56) s'étendant radialement est munie d'un prolongement diamétralement opposé s'étendant au-delà de l'arbre, et dont l'extrémité comporte des moyens (60) pour coopérer avec un ressort de sollici- tation de façon à presser l'autre extrémité de la tige contre la masse de détection. 8. Détecteur selon la revendication,3, caractérisé en ce qu'une portion de l'arbre tournant (58) est munie d'un méplat, fournissant ainsi un espace pour permettre le mouvement de la pointe de mise à feu (66) quand l'ar- bre tourne d'une quantité prédéterminée. 9. Détecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un cordon est placé à proximité immédiate de l'amorce de façon à être allumé lors de l'actionnement de l'amorce. 10. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détection, des moyens d'amortissement, une amorce et des moyens pour mettre à feu l'amorce supplémentairespour fournir une chaîne de détection redondante pour détecter une collision et mettre à feu l'élément pyrotechnique. 11. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement de la masse mobile est amorti par l'écoulement d'un gaz.