Brevet FR2620856A1 — publié le 19890324

La présente invention a pour objet un coupe-circuit électrique à inertie. Elle concerne plus particulièrement un coupe-circuit utilisé dans un véhicule automobile pour interrompre au moins un circuit électrique en cas de choc et/ou de retournement du véhicule. Les documents FR-A-2 151 585 et FR-A-2 191 241 décrivent et représentent un coupe-circuit à iner- tie du type comportant un piston auquel est fixé un élément conducteur de l'électricité et qui peut cou- lisser axialement à l intérieur d'un boitier entre une position de repos, dans laquelle l'élément conducteur est en appui contre deux plots de contact d'un circuit électrique qu'il relie entre eux, et une position de coupure dans laquelle le circuit électrique est inter- rompu, et une bille qui, dans la position de repos, est maintenue serrée élastiquement, par un ressort de tarage agissant sur le piston, entre un siège concave fixe du boîtier et un siège concave du piston, la bille étant maintenue en position sensiblement au centre d'une chambre du boîtier à l'intérieur de laquelle elle peut s'échapper radialement pour permettre au piston d'occuper sa position de coupure. Selon ces documents le coupe-circuit est prévu pour être disposé à l'intérieur du véhicule automobile de façon à ce que l'axe général du boitier soit vertical et que la bille, en cas de collision, quitte ses deux sièges concaves sous l'effet de l'ac- célération latérale qu'elle subit. Ce type de coupe-circuit présente plusieurs inconvénients. En cas de retournement du véhicule le coupe-circuit est inefficace car le piston ne peut pas coulisser axialement par rapport au boîtier à l'encontre de la force élastique exercée par le ressort de tarage, l'élément conducteur étant en appui contre les deux plots de contact fixes du circuit électrique. De plus, lors de l'assemblage des différents composants du coupe-circuit, il n'est pas possible de garantir que l'élément conducteur est, dans sa position de repos, en appui contre les deux plots de contact, notamment dans le cas o l'effort élastique exercé par le ressort de tarage sur le piston est trop important. Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un coupecircuit à inertie du type mentionné plus haut, caractérisé en ce que chacun des - plots de contact est monté coulissant axialement par rapport au boîtier, pour permettre au piston de cou- lisser axialement à l'encontre de la force élastique exercée par le ressort de tarage, et est sollicité élastiquement en appui contre l'élément conducteur. Grâce à ces caractéristiques, un coupe-cir- cuit à inertie selon l'invention permet, lorsqu'il est disposé dans un véhicule automobile de manière que l'axe du boîtier s'étende parallèlement à la direction principale de déplacement du véhicule, de provoquer une interruption du circuit électrique en cas de collision latérale ou de retournement du véhicule, ainsi qu'en cas, par exemple de choc frontal. L'invention propose également d'équiper un véhicule automobile au moyen de deux coupe-circuits à inertie selon l'invention, qui sont disposés paral- lèlement à la direction principale de déplacement du véhicule et en sens opposés, et qui sont reliés au circuit électrique du véhicule que l'on désire interrompre. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, chacun des deux commutateurs à inertie est dis- posé respectivement au voisinage d'un des deux bords latéraux supérieurs de la caisse du véhicule. Grâce à cet agencement, le circuit électri- que du véhicule est interrompu quelle que soit la direction du choc résultant d'une collision, ou en cas de retournement du véhicule. Selon un mode de réalisation préféré du coupe-circuit à inertie, chacun des plots de contact est monté coulissant dans un trou borgne du boîtier à l'intérieur duquel est disposé un ressort de compression. Afin de limiter l'encombrement axial du cou- pe-circuit, le siège fixe est formé sur une face d'une paroi radiale interne du boitier, les plots de contact étant agencés sur l'autre face de cette paroi et le piston comportant au moins un prolongement axial tra- versant la paroi et à l'extrémité duquel est fixé l'é- lément conducteur. Selon d'autres caractéristiques, le coupe- circuit comporte une seconde paire de plots de contact d'un autre circuit électrique, agencés en vis-à-vis des deux plots de contact du premier circuit électri- que, et contre lesquels l'élément conducteur est en appui lorsque le piston occupe sa position de coupure. Chacun des plots de contact de la seconde paire de plots peut être monté coulissant dans un trou borgne du boîtier à l'intérieur duquel est disposé un ressort de compression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la descrip- tion détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un coupe-circuit à inertie selon l'invention re- présenté dans sa position de repos; - la figure 2 est une vue en coupe axiale du coupe-circuit de la figure 1, représenté dans sa posi- tion de coupure; - la figure 3 est une vue en perspective d'un véhicule automobile équipé de deux coupe-circuits selon l'invention; et - la figure 4 est une vue de face du véhi- cule de la figure 3. Le coupe-circuit représenté aux figures 1 et 2 comprend un boitier 12 de forme générale cylindrique et qui est fermé à ses deux extrémités opposées par deux bouchons 14 et 16. Le boitier cylindrique 12 et les bouchons 14 et 16 peuvent par exemple être réali- sés en matière plastique et fixés entre-eux par sou- dage par ultrasons. Un piston creux 18 est monté coulissant à l'intérieur du boîtier 12. Le piston 18 peut coulisser parallèlement à l'axe X-X du boîtier 12 entre une po- sition de repos, représentée à la figure 1 et une position coupure représentée à la figure 2. Le boltier cylindrique 12 comporte une paroi radiale interne intermédiaire 20 qui délimite deux chambres 22 et 24 à l'intérieur du boitier 12. Le pis- ton 18 est monté coulissant à l'intérieur de la cham- bre 24 et comporte, à sa face avant 26 tournée vers la paroi radiale interne 20, trois prolongements axiaux 28 qui traversent la paroi radiale 20 par trois ori- fices axiaux de passage 30 correspondant. Les extré- mités libres 32 des prolongements axiaux 28 du piston 18 portent un élément conducteur de l'électricité 34. L'élément conducteur 34, qui dans le mode de réalisation représenté aux figures est constitué par un disque métallique, est emboité dans trois portions de gorges internes radiales 36 formées au voisinage des extrémités libres 32 des prolongements axiaux 28. Dans la position de repos représentée à la figure 1, l'élément conducteur 34 est en appui contre deux plots de contact 38 et 40 d'une première paire de plots de contact électrique. Conformément à l'invention chacun des deux plots de contact 38, 40 est monté coulissant axiale- ment dans le bottier 12. A cet effet le plot de con- tact 38 est monté coulissant dans un trou borgne 42 de la paroi radiale interne 20 du boîtier et il est sol- licité élastiquement en appui contre l'élément conduc- teur 34 par un ressort de compression métallique 44 disposé à l'intérieur du trou borgne 42 et qui le sol- licite en permanence vers la gauche, en considérant la figure 1. De la même manière le plot de contact 40 est monté coulissant dans un trou borgne 46 et est solli- cité par un ressort métallique de compression 48. Par l'intermédiaire des ressorts métalliques 44 et 48, chacun des deux plots de contact 38 et 40 est relié électriquement à un fil 52, 50 respective- ment, d'un circuit électrique que l'on désire inter- rompre en cas de choc. L'élément à inertie, sensible aux accéléra- tions subies par le coupe-circuit en cas de choc, est une bille sphérique 54. Dans sa position de repos, la bille 54 est maintenue serrée élastiquement entre un siège concave fixe 56 formé sur la face 55 de la paroi radiale interne 20 délimitant la chambre 24, et un siège concave mobile 60 formé sur la face avant 26 du piston coulissant 18. La bille 54 est pincée élastiquement entre les deux sièges 56 et 60 grâce à l'action d'un ressort de tarage 62. Le ressort 62 est un ressort de compres- sion qui prend appui sur le fond latéral de droite 16 du boitier 12 pour solliciter élastiquement le piston creux 18 sur la face interne 64 duquel il prend appui. Le piston 18 partage la chambre 24 du boi- tier cylindrique 12 en deux chambres 66 et 68. Le res- sort de tarage 62 est disposé dans la chambre 66 tan- dis que, dans sa position de repos, la bille 54 est maintenue sensiblement au centre de la chambre 68 du boîtier 12 délimitée par la paroi radiale interne 20 et par le piston 18. Comme on peut le constater à la figure 2, la bille 54 peut s'échapper radialement à l'intérieur de la chambre 68 pour permettre au piston 18, sous l'ac- tion du ressort de tarage 62, de venir occuper sa position de coupure dans laquelle le circuit électrique 50, 52 est interrompu. Les faces en vis-à-vis 55 et 26 de la paroi radiale interne 20 du piston 18 présentent un profil conique de façon à ménager un espace annulaire périphérique suffisant pour recevoir la bille 54 de manière à ce qu'elle ne gêne pas les déplacements du piston 18. Le coupe-circuit 12 comporte également une seconde paire de plots de contact 70, 72 dont chacun est relié à un fil 74, 76 d'un second circuit élec- trique tel que, par exemple un circuit de secours tem- porisé. Les plots de contact 70 et 72 ont une struc- ture, identique à celle des plots 38 et 40, qui leur permet de coulisser axialement par rapport au bottier 12. Comme on peut le constater aux figures 1 et 2, l'élément conducteur 34 relie électriquement les plots 70 et 72 lorsque le piston occupe sa position de coupure. tandis que le second circuit électrique 74, 76 est interrompu lorsque le piston est dans sa position de repos. On a représenté aux figures 3 et 4 un véhi- cule automobile 80 qui est équipé de deux coupe-cir- cuits à inertie 82 et 84 réalisés conformément aux en- seignements de l'invention. Les deux coupe-circuits 82 et 84 sont dispo- sés à l'intérieur du véhicule de façon que l'axe de leur boitier respectif soit parallèle à l'axe général du véhicule et donc à la direction principale de dé- placement de ce dernier. Les deux coupe-circuits sont reliés au même circuit électrique que l'on désire interrompre en cas de choc et sont bien entendu disposés en sens opposés de façon à provoquer l'interruption du circuit tant en cas de choc avant qu en cas de choc arrière. Les coupe-circuits sont disposés chacun respectivement au voisinage d'un des deux bords latéraux supérieurs 86 et 88 de la caisse du véhicule , ceci afin d'augmenter le rayon maximal R séparant le point de contact 90 des roues du véhicule avec le sol du coupe-circuit opposé, et donc la sensibilité de déclenchement du coupe-circuit en cas de retournement du véhicule. On décrira maintenant le mode de fonction- nement du coupe-circuit. En cas de choc axial, c'est-à-dire si la bille 54 subit une accélération parallèle à l'axe X-X du boitier cylindrique 12 et dans la direction indi- quée par la flèche A de la figure 1, celle-ci se dé- place vers la droite à l'encontre de la force exercée par le ressort de tarage 62. Ce déplacement est rendu possible par le montage coulissant et élastique des plots de contact 38 et 40 par rapport au boitier cylindrique 12. L'action de la bille 54 et du piston 18 sur le ressort 62 provoque un écartement relatif des sièges 56 et 60 qui a pour conséquence de permettre à la bille 54 de s'échapper radialement à l'intérieur de la chambre 68. Dès que la bille 54 a quitté les sièges 58 et 60, le piston 18 se déplace, vers la gauche en considérant la figure 2 dans la direction indiquée par la flèche B sous l'action du ressort de tarage 66. Lors de ce déplacement du piston 18 l'élé- ment conducteur 34 s'éloigne des deux plots de contact 38, 40 et provoque ainsi l'interruption du circuit électrique 50, 52. Le piston 18 poursuit sa course jusqu'à ce que l'élément 34 vienne prendre appui sur les deux plots de contact 70 et 72 pour établir une liaison électrique à l'intérieur du second circuit électrique 74, 76. En cas de choc latéral, ou de retournement du véhicule, seule la bille 54 subit, à partir de sa position de repos, une accélération radiale, selon la direction indiquée par la flèche C de la figure 1 qui provoque son échappement à l'intérieur de la chambre 68 du boitier cylindrique 12 et un déplacement con- sécutif du piston 18 similaire à celui qui a été décrit dans le cas d une accélération axiale de la bille 54. REVENDICATIONS 1. Coupe-circuit à inertie (10) du type comportant un piston (18) auquel est fixé un élément conducteur de l'électricité (34) et qui peut coulisser axialement à l'intérieur d'un boîtier (12) entre une position de repos, dans laquelle l'élément conducteur est en appui contre deux plots de contact (38,40) d'un circuit électrique (50,52) qu'il relie entre eux, et une position de coupure dans laquelle le circuit élec- trique est interrompu, et une bille (54) qui, dans ladite position de repos, est maintenue serrée élasti- quement, par un ressort de tarage (62) agissant sur le piston (18), entre un siège concave fixe (56) du boîtier et un siège concave (60) du piston, la bille (54) étant maintenue en position sensiblement au centre d'une chambre (68) du boitier à l'intérieur de laquelle elle peut s'échapper radialement pour permettre au piston d'occuper sa position de coupure, caractérisé en ce que chacun des plots de contact (38,40) est monté coulissant axialement par rapport au boîtier, pour permettre au piston de coulisser axialement à l'encontre de la force élastique exercée par le ressort de tarage, et est sollicité élastiquement en appui contre l'élément conducteur. 2. Coupe-circuit à inertie selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que chacun des plots de contact (38,40) est monté coulissant dans un trou borgne (42,46) du boitier à l'intérieur duquel est disposé un ressort de compression (44,46). 3. Coupe-circuit à inertie selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le siège fixe (56) est formé sur une face (55) d'une paroi radiale interne (20) du boitier, en ce que les plots de contact sont agencés sur l'autre face de cette paroi, et en ce que le piston comporte au moins un prolongement axial (28) traversant la paroi (20) et à l'extrémité libre (32) duquel est fixé l'élément con- ducteur (34). 4. Coupe-circuit à inertie selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une seconde paire de plots de con- tact (70,72) d'un autre circuit électrique (74,76), agencés en vis-à-vis desdits deux plots de contact (38,40), et contre lesquels l'élément conducteur (34) est en appui lorsque le piston (18) occupe sa position de coupure. 5. Coupe-circuit à inertie selon la reven- dication 4, caractérisé en ce que chacun des plots de contact (70, 72) de ladite seconde paire est monté coulissant dans un trou borgne du boitier à l'intérieur duquel est disposé un ressort de compression. 6. Véhicule (80), notamment véhicule auto- mobile routier, dont au moins un circuit électrique est interrompu en cas de choc, caractérisé en ce qu'il est équipé de deux coupe-circuits à inertie (82,84) selon l'une quelconque des revendications précédentes, qui sont disposés parallèlement à la direction prin- cipale de déplacement du véhicule et en sens opposés, et qui sont reliés audit circuit électrique du véhi- cule. 7. Véhicule selon la revendication 6, carac- térisé en ce que chacun des deux commutateurs (82,84) i inertie est disposé respectivement au voisinage d'un des deux bords latéraux supérieurs (86,88), de la caisse du véhicule.