Brevet FR2607084A1 — publié le 19880527

La présente invention concerne des coussins pneumatiques pour véhicules. De façon plus particulière, elle concerne des dispositifs qui déterminent si le coussin pneumatique était déjà déclenché lors de l'accident. Les coussins pneumatiques se sont révélés efficaces pour empêcher les conducteurs et les passagers de s'empaler sur les colonnes de direction, de s'écraser contre les tableaux de bord et d'être éjectés à travers les pare-brises lors d'accidentsde véhicule. Cependant, dans plusieurs cas de véhicules équipés de coussins pneumatiques, dans lesquels les coussins pneumatiques s'étaient déployés le conducteur du véhicule a affirmé que le coussin pneumatique s'était gonflé inopinément et avait été la cause de l'accident. Il exis- te des comptes-rendus de déploiements inopinés de coussins pneumatiques provoqués par des interférences'radio. Les systèmes de coussins pneumatiques actuels n'ont pas de dispositif pour déterminer positivement si le coussin pneu- matique a été déclenché par le détecteur en réponse à un accident au moment o le coussin était déployé, ou s'il s'é- tait déclenché de lui-même. Cette information est essentielle pour déterminer la responsabilité du fabricant dans le cas o le passager affirme que c'est le coussin pneumatique qui a provoqué l'accident. La détermination correcte de la res- ponsabilité est vitale en ce qui concerne la survie du fabri- cant. Certains systèmes de coussins pneumatiques ont un système diagnostique qui indique si un courant électrique a été en- voyé au dispositif de gonflage après la détection d'un acci- dent, mais ceci n'indique pas positivement que le générateur de gaz a été déclenché après l'accident. Le brevet USA n 3 915 474 décrit un dispositif visant à résoudre ce problème. Ce "mécanisme d'enregistrement pour un dispositif de sécurité utilisé dans un véhicule à moteur" n'a pas été adopté du fait principalement de ses grandes dimensions. Pour être utilisable, un mécanisme d'enregistre- ment de ce type ne doit pas contribuer de façon significa- tive à la dimension ou au poids du système de coussins pneu- matiques. Toutefois, toute tentative pour miniaturiser ce dispositif soulève un problème, en ce que, dans certaines collisions brutales, le piston rebondit sur l'extrémité du cylindre et revient à sa position initiale avant que les gaz en provenance du dispositif de gonflage aient eu le temps d'arrêterle mouvement de la masse de détection. Ainsi, dans une version miniaturisée, le dispositif peut donner une lec- ture fausse. Le problème provient du fait qu'il faut autant que 15 millisecondes depuis le moment o le détecteur a in- diqué que le coussin pneumatique doit être déployé et le moment o il y a une pression de gaz significative dans le dispositif de gonflage. La présente invention représente une amélioration par rapport à la technique antérieure décrite dans le brevet US n 3 915 474 en ce qu'elle utilise le gaz de l'amorce ou du déton- nateur pour arrêter le mouvement de la masse ou des pistons de détection. Cette pression de gaz est disponible dans un laps de temps de 1 à 2 millisecondes après le déclenchement du détecteur. Le but principal de la présente invention est de procurer un dispositif miniaturisé qui indique qu'une automobile subis- sait un accident au moment o le coussin pneumatique s'était déployé. Un autre but de l'invention est de procurer un dispositif miniaturisé qui, indépendamment du détecteur de collision, indique que l'automobile subissait un accident au moment o le coussin pneumatique s'étaitdéployé. Ceci procure une in- formation correcte dans le cas o le détecteur lui-même est défectueux. Un autre but est de procurer un moyen pour déterminer posi- tivement la responsabilité du fabricant lorsqu'un coussin pneumatique se déploie au cours d'un accident. Un autre but de cette invention est de procurer un procédé pour déterminer si un véhicule subissait-une collision lors du déclenchement du déploiement du dispositif de sécurité. Un autre but de la présente invention est un dispositif pe- tit, léger et relativement peu coûteux à fabriquer et à as- sembler. Ces buts sont atteints dans un dispositif pour indiquer si un dispositif de gonflage d'un coussin pneumatique pour véhi- cule était déclenché lors l'accident, ce dispositif se ca- ractérisant en ce qu'il comprend: a) un récipient fermé aux deux extrémités qui est introduit dans le logement du dispositif de gonflage du coussin pneumatique, ce récipient ayant un axe pratiquement ali- gné avec l'axe du véhicule; b) un objet pouvant se déplacer le long de l'axe du réci- pient en réponse à une décélaration du véhicule supérieure à un niveau prédéterminé. c) un moyen pour exercer une force sur cet objet afin de l'empêcher de se déplacer selon cet axe, sauf si le véhi- cule décélère au-delà d'un niveau prédéterminé; et d) un moyen pour bloquer cet objet lors de son mouvement le long de l'axe du récipient, ce moyen empêchant l'ob- jet de se déplacer davantage une fois l'amorce déclen- chée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une réalisation préférée, en liaison avec le dessin joint sur lequel: - la figure 1 est une vue montrant un coussin pneumatique monté sur le volant de direction du véhicule et dans le tableau de bord; - la figure 2 est une vue en coupe du système de coussin pneumatique avec le générateur de gaz détaché et enlevé; - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un dispo- sitif de gonflage avec l'indicateur de séquences d'évène- ments à l'intérieur du détecteur qui est disposé à son tour à l'intérieur du dispositif de gonflage; - la figure 4 est une vue prise de l'extérieur d'une réali- sation préférée de l'indicateur de séquences d'évènements de la présente invention; - la figure 5 est une vue d'une réalisation préférée de la présente invention, montrant la condition de repos; et - la figure 6 est une vue d'une réalisation préférée de la présente invention, montrant l'invention après que le dis- positif de gonflage a été actionné en réponse à un accident. Sur le dessin, un dispositif de retenue de sécurité d'un coussin pneumatique 7 comporte un générateur de gaz 8 monté à l'intérieur du logement 9 du coussin pneumatique replié 12. Un indicateur de séquences d'évènements 10 se trouve à l'intérieur du générateur de gaz 8. On se reporte maintenant à la figure 5 qui montre une vue en coupe de l'indicateur de séquences d'évènements 10, à l'état de repos. L'indicateur est un tube 20 contenant une bille 30 et un ressort 40. Le tube a une collerette 50 permettant de positionner le tube à l'intérieur du généra- teur de gaz (dispositif de gonflage) du coussin pneumatique. Une réalisation préférée de l'indicateur de séquences d'é- vènements est constituée par un tube d'aluminium 20 d'envi- ron 25,4 mm de longueur et 3,2 mm de diamètre intérieur, fermé aux deux extrémités. A l'intérieur du tube se trouve une bille en acier inoxydable 30 de 3,2 mm de diamètre et un ressort 40 qui exerce sur la bille une force supérieure à 1 G. Le jeu entre la bille et le tube est au moins 0, 076mm de sorte que le tube peut être fabriqué par des techniques de fabrication conventionnelles. Le tube est placé à l'in- térieur du dispositif de gonflage à proximité de l'amorce ou du détonateur, qui peut également être à l'intérieur du détecteur si le détecteur se trouve dans le dispositif de gonflage, à un endroit tel que, lorsque la chambre de l'amor- ce est mise sous pression,le tube est soumis à la pression du gaz de l'amorce. Le tube est aligné dans le dispositif de gonflage de telle sorte que son axe se trouve pratique- ment parallèle à l'axe du véhicule. Si le dispositif de gonflage se trouve dans la colonne de direction, par exem- ple, l'axe du tube serait parallèle à l'axe de la colonne de direction. Pendant un accident, le véhicule décélère, ce qui provoque le déplacement de la bille vers l'avant dans le tube en comprimant le ressort. Aussi longtemps que le véhicule subit une décélération supérieure à la force exercée par le res- sort sur la bille, la bille s'éloignera de sa position d'o- rigine. Si, alors, l'amorce est allumée, la pression de gaz dans la chambre de l'amorce aplatira le tube en aluminium à paroi mince, bloquant la bille comme on le voit sur la figure 6. Ainsi, par exemple, si l'amorce se déclenche inopinément et qu'il n'y ait pas de décélération de l'automobile, la bille sera bloquée à sa position de dé- part. Si, d'autre part, le véhicule décélère au-dessus de 3 G, et donc dans un accident, la bille sera bloquée loin de sa position de repos. Ce dispositif,qui n'ajoute que quelques francs au coût du système de coussins pneumatiques,résoud très simplement un problème qui, pour être résolu à l'extérieur du dispositif de gonflage, exige un détecteur séparé et un circuit quel- que peu complexe. On peut naturellement concevoir de nombreux autres systèmes utilisant d'autres systèmes de masse et de ressort, tels que des dispositifs à bande et rouleau, des pendules, etc et on peut utiliser d'autres environnements dans la chambre d'amorçage pour bloquer la masse de détection, par exemple la chaleur. Par exemple, si la masse était entourée de ma- tière plastique, la chaleur de l'amorce pourrait déformer le plastique et bloquer la masse de détection. Par ailleurs, un détecteur de pression, ayant une sortie électrique, par exemple un dispositif piézo-électrique ou un interrupteur à pression, ou un détecteur de température peut être placé dans la chambre d'amorçage et utilisé en combinaison avec un accéléromètre pour détecter la présence simultanée d'une pression ou d'une température de gaz dans la chambre d'amor- çage et d'une décélération du véhicule. Un circuit électro- nique,utilisant un court-circuit ou tout autre moyen d'en- registrement, pourrait enregistrer si le véhicule est en cours de décélération quand une pression ou une température commence à apparaître dans la chambre d'amorçage. Bien que plus compliqué que la réalisation préférée, ceci donne néan- moins une indication plus précise de l'évènement survenu en premier, décélération du véhicule ou allumage de l'amorce. Des accidents furent simulés en utilisant le NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration: analogue au Service de la Sécurité Routière sur Autoroutes) et la réalisation qui y est décrite. Le jeu entre la bille et le tube dans ce dispositif était 0,152 mm. La bille avait la possibilité de se déplacer de 15,9 mm avant de rebondir sur le ressort comprimé. Le ressort donnait un rappel ini- tial de 2,3 G, qui augmentait au fur et à mesure que la bille se déplaçait dans le tube jusqu'à un maximum de 8 G lorsque la bille avait atteint son déplacement maximal de ,9 mm. Les simulations furent effectuées en déterminant d'abord l'instant auquel un détecteur caractéristique de comparti- ment passagers se serait déclenché à chacune des collisions. On ajouta 3 millisecondes à ce temps de déclenchement pour obtenir le moment approximatif o la pression apparait dans la chambre d'amorçage. On effectua alors le modèle de simulation et on enregistra aux instants déterminés ci-des- sus le déplacement de la bille de l'indicateur de séquences d'évènements. Le tableau I montre les résultats des 20 simu- lations. La première colonne donne le n de l'essai; la deuxième colonne donne la description de la collision; la troisième colonne donne la distance parcourue par la masse au moment o la pression écrase le tube, et la quatrième colonne donne les résultats dessimulatiom dans lesquels on ajoutait 15 millisecondes au temps de déclenchement. Ce dis- positif aurait donné une fausse indication dans les cas 4, 7, 14, 15 et 16 si on avait utilisé la pression de gon- flage au lieu de la pression de l'amorce. TABLEAU I6 Description de la collision Distance is Cmm) millinecon- des 1 64,2 km/h VCB 1 Chevrolet Citation 1980 6,66 3,91 2 48,1 km/h VCV 1 Chevrolet Impala 1978 7,60 11,00 3 48,4 km/h VCV 1 Chevrolet Impala 1978 7,32 9,35 4 77,2 km/h VCB '1 Chevrolet Citation 1980 6,50 0,00 56,3 km/h VCB 1 Chevrolet Citation 1980 6,20 9,88 6 56,2 km/h CHV 1 Volkswagen Rabbit 1979 6,66 11,33 7 56 km/h VCB 1 Volkswagen Rabbit 1979 6,81 1,12 8 95,1 km/h CHV 2 FordTorino 1975 6,25 14,61 9 100,2 km/h VCV 1 Dodge Sportsman Van 1979 5,97 8,66 100,2 km/h VCV 2 Chevrolet Impala 1979 6,93 5,05 11 65,5 km/h VCB 1 Plymouth Fury 1975 6,99 5,84 12 40,5 km/h VCB 1 Dodge Sportsman Van 1979 7,01 3,86 13 72,6 km/h VCB 1 Volvo 244 1975 6,66 5,79 14 40,4 km/h VCB 1 Ford Van 1979 6,45 1,40 100,1 km/h CHV 2 Honda Civic 1975 6,33 0,64 16 102,3 km/h VCV 1 Ford Torino 1979 7,49 0,38 17 101,8 km/h VCV 2 Chevrolet Impala 1979 6,58 6,71 Description de la collision Distance 15 (mm) millisecon- des 18 65,2 km/h VCB 1 Ford Torino 1975 6,53 19 65,6 km/h VCB 1 Honda Civic 1975 5,46 48,3 km/h VCB 1 Ford Van 1979 6,63 VCB = véhicule contre barrière CHV = corps heurtant le véhicule VCV = véhicule contre véhicule On ne considéra que les cas dans lesquels le coussin pneu- matique aurait été déployé. Des résultats ci-dessus,ainsi que des 280 cas étudiés, on peut voir dans tous les cas que la bille se déplace de plus de 3,81 mm au moment o elle est bloquéepar le tube qui s'écrase et qu'elle aurait ainsi indiqué qu'une collision avait lieu. Dans cette description, le terme "amorce" a été utilisé pour désigner le dispositif pyrotechnique primaire déclenchant le dispositif de gonflage. De ce fait, ce terme désigne les amorces à aiguille utilisées dans les dispositifs de gon- flage déclenchés mécaniquement, tels que décrits dans le brevet US 4 580 810 et les détonateurs électriques utilisés dans les systèmes de coussins pneumatiques déclenchés élec- triquement. Ainsi, les buts et avantages notés ci-dessus de l'invention sont effectivement atteints. Bien que l'on ait décrit ici une réalisation préférée de l'invention, il est bien entendu que cette invention n'y est en aucun cas limitée et que sa portée est déterminée par celle des revendications jointes. Revendications 1. - Dispositif pour indiquer si un dispositif de gonflage (8) d'un coussin pneumatique pour véhicule a été déclenché lors d'un accident, caractérisé en ce qu'il comporte: a) un récipient (20) fermé aux deux extrémités et logé dans le logement (9) du dispositif de gonflage du coussin pneumatique, l'axe du récipient étant pratiquement ali- gné avec l'axe du véhicule-; b) un objet (30) pouvant se déplacer le long de l'axe du récipient en réponse à une décélération du véhicule supérieure à un niveau prédéterminé; c) un moyen (40) pour exercer une force sur cet objet afin de l'empêcher de se déplacer selon cet axe, sauf si le véhicule décélère au-delà du niveau prédéterminé; et d) un moyen pour bloquer cet objet lors de son déplacement le long de l'axe du récipient, ce moyen empêchant cet objet de se déplacer davantage une fois l'amorce action- née. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen pour exercer une force est un ressort (40). 3. - Dispositif selonl'une des revendications l1et 2, caractérisé en ce que le niveau prédéterminé est 1 G. 4. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caracté- risé en ce que le moyen pour bloquer l'objet est l'aplatissement du récipient en réponse à la pression du gaz produite par l'a- morce à l'intérieur du carter du dispositif de gonflage avant le gonflage du coussin pneumatique. 1 1 il 2607084 5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le récipient est un tube en métal mince. 6. - Dispositif selon la revendication S, caractérisé en ce que ce métal est de l'aluminium. 7. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le récipient est en matière plastique. 8. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen pour bloquer l'objet est l'aplatissement du récipient en réponse à la chaleur dégagée à l'intérieur du dispositif de gonflage lors du gonflage du coussin pneu- matique. 9. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le récipient est un tube (20) et l'ob- jet est une bille (30). 10. - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bille est en acier inoxydable. 11. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'objet est un pendule. 12. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'objet est un dispositif à bande et rouleau. 13. - Dispositif diagnostique utilisé en liaison avec un générateur de gaz comprenant une amorce, caractérisé en ce qu'il comporte: - des moyens pour détecter la pression produite par l'amorce; - des moyens pour détecter une décélération; et - des moyens d'enregistrement pour enregistrer qu'une décé- lération avait lieu lorsque la pression provoquée par l'action- nement de l'amorce est apparue. 14. - Procédé pour déterminer -qu'un véhicule était entré en col- lision lorsque le dispositif de gonflage du coussin pneu- matique de sécurité a été déclenché, caractérisé en ce qu'on procure un objet capable de se déplacer le long d'un axe pratiquement aligné avec l'axe du véhicule, en réponse à une décélération de ce véhicule supérieure à un niveau prédéterminé; et en ce qu'on enregistre la position de cet objet lorsqu'une pression de gaz est produite par une amorce située à l'in- térieur.