Brevet FR2651191A1 — publié le 19910301

DISPOSITIF DE LIBERATION POUR UN ACCUMULATEUR D'ENERGIE MECANIQUE La présente invention a pour objet un dispositif de libération pour un accumulateur d'énergie mécanique. Un dispositif de ce type est utilisé par exemple dans le cas d'un dispositif de tension pour ceinture de Èécurité,en particulier pour véhicule, dans lequel un ressort précon- traint doit être libéré par déclenchement à l'aide d'un détecteur, afin que l'énergie accumulée dans le ressort soit convertible pour réaliser un mouvement de tension de la ceinture de sécurité. Un dispositif de ce type est décrit par exemple dans le document EP-A-0 300 469. Dans les dispositifs connus se pose toujours le pro- blème de surmonter des forces de frottement considérables entre l'accumulateur d'énergie et l'organe de retenue de celui-ci, lors du blocage ou de la libération de cet accu- mulateur, du fait que la totalité de la force de l'accumu- lateur d'énergie s'exerce sur l'organe qui assure la rete- nue de celui-ci. Le but de l'invention est de fournir un dispositif de libération d'un accumulateur d'énergie mécanique, qui assure un déclenchement sur et rapide de l'accumulateur d'énergie. A cet effet dans le dispositif selon l'invention, la retenue de l'accumulateur d'énergie est assurée par un corps ruptible, et un détecteur est susceptible de détruire ce corps ruptible en cas de déclenchement. Il résulte de cette structure l'avantage qu'il suf- fit d'exercer une faible force sur le corps ruptible, pour détruire celui-ci, afin de libérer, sans aucun ralentisse- ment, l'accumulateur d'énergie qui se présente de préfé- rence sous la forme d'un ressort précontraint. Selon diffé- rents exemples de réalisation de l'invention, le corps ruptible peut être constitué par un disque ruptible rete- nant directement l'accumulateur d'énergie, ou peut être disposé entre une butée fixe et un levier de sécurité agissant sur l'accumulateur d'énergie. Afin de réaliser la destruction du disque ruptible, il est avantageux d'associer à celui-ci une tige de rupture, d'o il résul- te l'avantage qu'il suffit d'exercer une faible déviation de la tige pour détruire le disque de rupture. En effet, l'agencement du disque ruptible et de la tige de rupture permet d'exercer une force sur le disque dans une direc- tion correspondant à sa plus grande sensibilité à la rupture. En ce qui concerne le corps ruptible disposé entre un levier de sécurité et une butée, un impact fourni par le détecteur suffit pour réaliser sa destruction. Selon une forme d'exécution de l'invention, l'accu- mulateur d'énergie est constitué par un ressort précon- traint disposé dans un carter, le disque ruptible étant maintenu dans le carter par des doigts, et la tige de rupture faisant saillie du disque hors du carter. Le disque de rupture est, selon l'invention, en cas de dé- clenchement, actionné par un organe de transmission, qui est, pour sa part, commandé par un détecteur. Selon une forme d'exécution de l'invention, l'élé- ment de transmission est constitué par un percuteur cou- lissant longitudinalement, soumis à l'action d'un res- sort à déclic qui, dans sa position de repos, appuie une masse de détection en forme de bille contre une cavité conique, sous l'action du ressort. Une déviation de la bille par rapport à la cavité conique, provoque le coulis- sement du percuteur au-delà du point mort du ressort, de telle sorte que la force libérée par le ressort à déclic provoque un impact du percuteur contre la tige de rupture. Une autre forme d'exécution de l'invention consiste à mettre en oeuvre une masse de détection qui, après libé- ration d'un aimant, vient frapper l'extrémité d'un recep- tacle solidaire de l'extrémité de la tige de rupture, et fournit à celleci l'énergie de choc nécessaire pour la destruction du disque ruptible; en position d'attente, la masse de détection est maintenue écartée du fond du récep- tacle, par l'action d'un aimant. Selon une autre variante d'exécution, le ressort précontraint est maintenu dans sa position précontrainte par un levier de sécurité, ce levier prenant appui contre le corps ruptible, qui repose lui-même contre une butée fixe, ce corps ruptible étant,dans le cas d'un déclenche- ment,détruit par le détecteur, de telle sorte qu'il en résulte une libération du levier de sécurité et par suite une libération du ressort précontraint. Ce détecteur se présente, selon une forme préférée d'exécution de l'in- vention, sous la forme d'un cylindre coulissant axiale- ment dans un perçage du carter. En fonction de sa posi- tion, sous l'action d'une accélération, le détecteur peut agir sur le corps ruptible par l'intermédiaire d'une par- tie en forme de pointe, pour détruire celui-ci. La masse de détection est maintenue en position de repos par un ressort de détection qui est disposé radialement à l'axe de la masse de détection, de telle sorte que son extrémi- té associée à la masse de détection, suit le mouvement axial de la masse de détection par passage au-delà d'un point mort, position au-delà de laquelle le ressort renforce l'action de percussion de la masse de détection, en vue de son impact sur le corps ruptible. A cela est lié l'avantage que la valeur de consigne peut être faci- lement fixée par détermination de la masse de détection et de la force du ressort. En dessous de la valeur de consigne, le ressort de détection assure le retour de la masse de détection dans sa position initiale. Il est éga- lement possible d'améliorer la sensibilité du dispositif en disposant plusieurs ressorts de détection, par exemple trois ressorts dans un plan radial à la masse de détection, et entourant celle-ci ce qui permet de disposer d'un système pratiquement exempt de tout frottement. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé dans lequel: Figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de libération avec mise en oeuvre d'un percuteur, Figures 2 et 3 sont des vues de deux autres formes d'exécution de ce dispositif de libération. Le dispositif de libération selon l'invention com- porte un accumulateur d'énergie mécanique 10, se présen- tant sous la forme d'un ressort de pression précontraint, qui est disposé à l'intérieur d'un carter 11. A une ex- trémité du carter 11, le ressort 10 est en appui en ten- sion contre un disque ruptible 12 et, réalisé en cérami- que, ce disque étant en appui en pression contre le bord continu périphérique ou contre des pattes 13 ménagées au niveau de ce bord périphérique, et appartenant au carter 11. Le disque ruptible 12 comporte, sensiblement dans sa partie centrale, et en direction axiale du ressort 10, un doigt de rupture 14 faisant saillie hors du carter 11. A l'extrémité libre du doigt de rupture 14, est disposé, comme montré figure 1, perpendiculaire à l'axe longitu- dinal de ce doigt, un percuteur 15 susceptible d'agir sur le doigt,de telle sorte que, lors de la percussion du doigt 14 par le percuteur 15, s'exerce une force sur le disque de céramique dans la direction de grande sensibi- lité à la rupture de ce disque. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 1, le percuteur 15 est libérable à l'aide d'un détecteur 16. A cet effet, dans un logement conique 17 est logée une bille 18 formant masse de détection contre laquelle est en appui un plateau 19 disposé à l'extrémité du percuteur , agissant à l'encontre d'un déplacement axial de celui- ci. Sur le percuteur 15 agit un ressort à déclic 21 dont l'autre extrémité est associée à une partie 20 du carter. Ce ressort à déclic assure, en position de service du détecteur, un appui du percuteur 15 contre la bille de détection 18. La masse de détection 18 agit sur le disque 19 sous l'action de la gravité, de telle sorte que, d'une part, la masse de la bille 18 augmente la force de glissement agis- sant sur le percuteur 15, lors de son basculement, et que, d'autre part, le ressort à lame 21, dans la position de service dans laquelle il agit contre la bille de détec- tion 18, a à surmonter seulement la force de gravité de la bille 18. Lors d'une force d'accélération perpendicu- lairement à l'axe du percuteur 15, il est possible d'at- teindre des caractéristiques d'échappement en définissant une conformation appropriée du logement 17, du fait que, lors d'accélérations transversales, la composante verti- cale de la force résultant de la bille 18 et du logement 17, fait éventuellement échapper le percuteur 15 à sa position de repos. En variante de l'exemple de réalisation précédem- ment décrit, il est possible de prévoir également un dé- tecteur qui travaille dans une surface perpendiculaire à l'axe longitudinal du percuteur, et libère celui-ci de façon correspondante. Le ressort à déclic 21 est disposé de telle façon que l'effet déclic produit un coulissement du percuteur 15 à l'encontre de la force du ressort 21 le maintenant précédemment en position de service, au-delà du point mort, afin de réaliser un basculement du ressort 21 dans son autre position de travail. De cette façon, l'énergie emmagasinée par le ressort à lame 21 est ttansmise de façon brutale, dans un mouvement longitudinal du percu- teur 15 en direction du doigt de rupture. En variante du ressort à lame 21 peut être utilisée une autre forme de ressort qui est également à déclic, par exemple un res- sort à spirale. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 2, le dispositif comporte un autre mode d'actionnement du doigt de rupture 14. Dans ce cas, le doigt de rupture 14 est orienté verticalement, de telle sorte que son axe longitudinal corresponde avec la direction de la pesanteur. Il en résulte un autre agencement du ressort 10 et du car- ter 11 vis-àvis du détecteur. Le doigt de rupture 14 est, en cas de besoin, actionné sous l'action d'un impact fourni par une masse de détection 22 tombant librement, de telle sorte-qu'il se produit la rupture du disque d'éclatement. Dans ce cas, la masse de détection 22, en forme de bille, est maintenue dans une calotte de forme conique en forme de toit 23 par un aimant 24. Afin de recevoir la bille de détection 22, le doigt de rupture 14 comprend, à son extrémité supérieure libre, un réceptacle 25, dont la paroi s'étend jusqu'à hauteur du bord de la calotte 23, de telle sorte que la bille de détection 22, après libération par l'aimant 24, tombe dans tous les cas,sur la paroi 26 du réceptacle 25, et agit sur le doigt de rupture 14 en fournissant un impact sur celui-ci. Sous l'action d'une forte accélération ou pertur- bation exercée sur la masse de détection 22, la force de l'aimant de retenue 24 est surmontée, de telle sorte que la masse de détection est libérée de l'aimant, et vient percuter la paroi 26 du réceptacle 25. L'invention n'est pas limitée aux deux modes de per- cussion du disque ruptible, décrits ci-dessus, mais couvre également d'autres modes de fourniture d'énergie sur le doigt de rupture, ainsi que d'autres modes de commande du détecteur. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 3, le ressort précontraint 10 est maintenu dans cette posi- tion par un cliquet de sécurité 28 agissant sur un doigt de retenue 27. Le cliquet de sécurité 28 coopère pour sa part avec un levier de sécurité 29. Le levier de sécurité 29, monté pivotant sur le carter 32 entourant le dispositif de libération, prend appui par son extrémité libre contre un corps ruptible, qui est,de ce fait, contraint contre une butée 31 solidaire du carter 32. Dans le carter 32 est logée une masse de détection cylindrique, montée dépla- çable à l'intérieur d'un perçage 33 ménagé dans le plan corps ruptible 30, de telle sorte que la masse 34 est susceptible, au cours de son déplacement de détruire le corps ruptible 30, par l'intermédiaire d'une pointe 35 qu'elle comporte. Le corps ruptible 15 est réalisé en un matériau cassable tel que de la céramique, du verre, ou un matériau similaire; le corps ruptible 30 peut être massif, ou se présenter sous la forme d'un corps creux, posséder une forme de bille, une forme de cylindre, une forme parallé- lépipédique, ou toute autre forme similaire adaptée. La masse de détection 34 est maintenue en charge élastique dans sa position de repos par au moins un res- sort 38, chaque ressort 38 étant disposé radialement à l'axe de la masse 34, et logé à l'intérieur d'un évide- ment 36 ménagé dans le carter 32, l'extrémité libre de ce ressort étant engagée dans une rainure annulaire 37 ména- gée dans la masse 34. L'extrémité libre du ressort 38 est cintrée dans la direction de charge du ressort jusqu'à venir en appui contre la paroi de l'évidement 36 de forme conique. Grâce à cet agencement, on est sûr que le ressort 38 suit le mouvement de la masse de détection lors de la libération du détecteur, et qu'après le passage par un point mort, il renforce la force de percussion de la masse de détection 34 qui agit sur le corps ruptible 30. Le dispositif représenté à la figure 3 fonctionne de la façon suivante: dans sa position de repos le ressort 10 est maintenu en position précontrainte par le dispositif de sécurité 27 - 28 - 29, le levier 29 main- tenant le corps ruptible 30 en position contrainte au contact de la butée 31. La masse de détection 34 guidée dans le perçage 33, se trouve dans une position de repos à distance du corps ruptible 30, sous l'action du ressort 38. Dans la mesure o les forces d'accélération agissant sur la masse de détection sont inférieures à la valeur de consigne, il se produit un mouvement axial limité de la masse de détection, cette limitation étant d e à l'action du ressort 38 qui ramène la masse de détection dans sa position de repos. Lorsque les forces d'accélération dépassent la va- leur de consigne, la masse de détection 34 se déplace en direction du corps ruptible, puisque la force du ressort 38 est surmontée, et que le ressort 38 est déplacé au- delà de son point mort. Dans ce processus, la masse de détection 34 atteint par sa pointe 35 le corps ruptible et détruit ce dernier, la force de percussion étant renforcée par la force agissante du ressort 38. En raison de la détérioration du corps ruptible 30, le levier de sécurité 29 est libéré, et libère également la partie de sécurité ou cliquet 28, de telle sorte que le ressort 10 peut se détendre, et agir sur le dispositif de mise en tension. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif décrites ci- dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS - 1. Dispositif de libération pour un accumulateur d'énergie mécanique, caractérisé en ce qu'il comprend, pour le maintien de l'accumulateur (10) d'énergie, un corps ruptible (12, 30), et un détecteur (16,34) destiné en cas de déclenchement à détruire le corps ruptible (12,30). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps ruptible est conformé sous forme d'un disque (12) assurant le maintien de l'accumulateur d'énergie (10). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le disque ruptible (12) est associé à un doigt de rupture (14) qui en fait saillie. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le doigt de rupture (14) forme sensiblement un angle droit avec le plan du disque ruptible (12). 5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, ca- ractérisé en ce que le disque ruptible (12) est logé à l'intérieur d'un carter (11) entourant l'accumulateur d'énergie qui se présente sous forme d'un ressort (10) précontraint, le disque étant maintenu par des doigts (13), et le doigt de rupture (14) faisant saillie du carter (11). 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le disque ruptible (12) est réalisé en céramique. 7. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de transmission (15,19; 25,26) commandé par un détecteur (17,18; 22,23,24) agissant sur le doigt de rupture (14). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément de transmission est constitué par un percuteur (IS) contraignant une masse de détection (18) en forme de bille contre une cavité (17) de forme conique, le percuteur (15) étant associé à un ressort à déclic (21). 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le doigt de rupture (14) possède son axe longi- tudinal orienté dans la direction de la force de gravité, et est équipé à son extrémité supérieure d'un réceptacle (25) dont la paroi (26) est destinée à recevoir la masse de détection (22), après libération de celleci, qui est normalement maintenue à distance du réceptacle sous l'action d'un aimant (24). 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps ruptible (30) est disposé entre une butée fixe (31) et un levier de sécurité (28, 29) tenant l'accumulateur d'énergie (10), et en ce qu'il est actionné en cas de déclenchement par une masse de détection (34). 11. Dispositif selon la revendication 10, caracté- risé en ce que, dans le plan du corps ruptible (30), est disposée une masse de détection (34), déplaçable dans un guide (33), de telle sorte que,lors de son déplacement, la masse de détection (34) atteigne,avec une partie pointue (35), le corps ruptible (30). 12. Dispositif selon la revendication 11, caracté- risé en ce que la masse de détection (34) est cylindrique, et montée déplaçable axialement dans un perçage (33) du carter (32) contenant le dispositif de déclenchement. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la masse de détection (34) est contrainte dans sa position de repos au moyen d'un ressort (38). 14. Dispositif selon la revendication 13, caracté- risé en ce que le ressort (38) est disposé radialement à l'axe de la masse de détection (34), et suit par son extré- mité associée à la masse de détection (34), le mouvement axial de celle-ci. 15. Dispositif selon la revendication 13 ou la reven- dication 14, caractérisé en ce que, à la périphérie de la masse de détection cylindrique (34) sont disposés plusieurs ressorts de détection (38). 16. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 15, il caractérisé en ce que le corps ruptible (30) est réalisé en un matériau cassable tel que de la céramique ou du verre.