Brevet FR2653590A1 — publié le 19910426

La présente invention concerne un détecteur de changement de vitesse ou accéléromètre utilisé dans des véhicules à moteur pour détecter des changements de vitesse soudains et pour actionner en réponse un dispositif de retenue de passager, tel qu'un coussin pneumatique. De façon plus particulière, ce dispositif comporte un élément qui se déplace à une position prédéterminée en réponse à une décélération soudaine pour actionner une paire de lames de contact. Les études effectuées ont indiqué que les blessures provo- quées par des accidents de véhiculesà moteur, notamment à grande vitesse, peuvent être notablement réduites, --voire éliminées, en utilisant des systèmes de retenue de passager (le terme "passager" est utilisé ici pour couvrir également le conducteur du véhicule). Ces systèmes comprennent un ballon gonflable, habituellement appelé coussin pneumatique, qui est normalement stocké dans le tableau de bord ou dans le volant de direction. Lorsque le véhicule à moteur est soumis à une décélération soudaine, le coussin pneumati- que est gonflé et se déploie automatiquement dans une condition qui amortit les passagers, limite leurdéplacement et empêche tout contact entre eux et l'intérieur de l'auto- mobile, tel que pare-brise, volant, tableau de bord, etc. Bien entendu, un élément crucial de tous ces systèmes est le détecteur de changement de vitesse ou accéléromètre qui déclenche le gonflage et le déploiement des coussins pneumatiques. Le déplacement du véhicule à moteur doit être contrôlé de façon soigneuse et précise, de façon que les coussins pneumatiques puissent se déployer très rapidement, avant que les passagers soient blessés. Le brevet US n 4 329 549, délivré à la présente demande- resse, décrit un détecteur de changement de vitesse. Ce détecteur comprend une gaine tubulaire entourant un boîtier métallique, une bille métallique et un aimant rappelant la bille en direction d'une première extrémité du boîtier. Deux lames de contact électrique sont disposées à la deuxiè- me extrémité du boîtier. Le détecteur est disposé dans le véhicule à moteur en étant orienté de telle sorte que, lorsque le véhicule subit une décélération qui dépasse un niveau prédéterminé, la bille se déplace de la première extrémité en direction de la seconde, établissant un contact avec les deux lames. Du fait que les lames et la bille sont en un matériau conducteur de l'électricité, lorsque la bille entre en contact avec les lames, il s'établit un trajet électrique entre les deux lames. Ce trajet élec- trique est utilisé pour déclencher un signal pour le dé- ploiement des coussins pneumatiques. Un problème soulevé par le dispositif décrit dans le brevet US n 4 329 549 est que le contact électrique s'établit à travers la bille et que, du fait que les points de contact sont indéterminés, toute la surface de la bille doit être traitéepour obtenir un trajet électrique de faible résis- tance. Par exemple, la bille est souvent revêtue d'une mince couche d'or ou d'un matériau très conducteur simi- laire. Toutefois, ce procédé est coûteux et exige du temps. En outre, la couche conductrice peut s'user lorsque la bille se déplace sur son parcours. Compte tenu des inconvénients mentionnés ci-dessus de la technique antérieure,c'est un but de la présente inven- tion de procurer un système de retenue dans lequel, en réponse à une collision, il s'établit un trajet électrique qui ne passe pas à travers l'élément mobile ou inertiel du détecteur. Un autre but est de procurer un système de retenue avec un détecteur de vitesse dans lequel l'élément mobile iner- tiel provoque pratiquement simultanément un contact entre deux lames de contact électrique. Selon un premier aspect de l'invention, il est proposé un accéléromètre pour détecter des changements de vitesse comprenant un boîtier avec une première extrémité et une deuxième extrémité opposée à la première extrémité, un premier élément de contact et un deuxième élément de contact disposés au niveau de la première extrémité, un élément de détection disposé, mobile, dans le boîtier et des moyens de rappel pour exercer une force de rappel sur l'élément de détection et le repousser en direction d'une première position, cet élément de détection étant réalisé et disposé de façon à se déplacer en direction d'une deuxième position éloignée de la première position en réponse à une force de décélération excédant la force de rappel, pour établir un trajet électrique direct entre le premier élément de contact et le deuxième. Dans une réalisation préférée de l'invention, chacun des pre- mier et deuxième éléments de contact comporte une paire de lames de contact. Par ailleurs, l'un des éléments de détection et des éléments de contact est revêtu d'une couche isolante pour empêcher un trajet électrique à travers l'élément de détection. Les moyens de rappel sont constitués par un aimant perma- nent. Selon un deuxième aspect de l'invention, il est procuré un système de retenue de passager pour un véhicule à moteur comprenant un coussin pneumatique disposé dans le véhicule, une unité de commande pour déployer sélectivement le coussin pneumatique dans le véhicule pour protéger un passager lors d'une collision et un accéléromètre pour détecter un changement de vitesse du véhicule, couplé à l'unité de commande et comprenant un boîtier cylindrique disposé dans le véhicule, deux lames de contact disposées axialement dans le boitier, et des moyens de fermeture des contacts disposés dans le bottier pour établir un contact électrique direct entre les lames de contact lorsque le véhicule à moteur décélère à un niveau excédant une valeur de seuil. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront dans la description suivante. En résumé, un accéléromètre réalisé selon l'invention comporte un boîtier avec au moins deux lames de contact et un élément se déplaçant sur un parcours prédéterminé en réponse à un changement de la vitesse du véhicule. Les deux lames de contact sont disposées sur le trajet de l'élément mobile, de manière à établir un trajet électrique direct par le contact avec la bille. Le contact est disposé de telle sorte que le trajet électrique ne passe pas à travers l'élément mobile lui-même, ce qui réduit ainsi les coûts. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée suivante, 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 en élévation latérale d'un accélé- romètre selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe latérale de l'accéléro- mètre de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe transversale de l'accélé- romètre de la figure 2, prise selon la ligne 3-3; et - la figure 4 est une vue en coupe latérale de l'accéléro- mètre de la figure 2, les lames de contact électrique se trouvant dans la position fermée. En retournant maintenant aux figures, un accéléromètre ou détecteur de changement de vitesse 10, réalisé selon l'invention, est habituellement monté sur le véhicule à moteur (non représenté). Le détecteur est raccordé par un câble 14, ayant au moins deux conducteurs 16,18 à un dispositif de commande pour le déploiement du coussin pneumatique. Le détecteur 10 a un corps tubulaire 20 disposé dans un boitier 22 et se terminant à une extrémité par une portion de plus petit diamètre 24 se terminant par une paroi termi- nale 26. Un prolongement 28 se projette vers l'extérieur de la paroi terminale 26 pour maintenir un aimant permanent annulaire 30. Le corps 20 est de préférence en matière plastique. La portion de diamètre réduit 24 reçoit une bille métallique 34 qui peut coulisser à l'intérieur d'un manchon métallique 32. Le corps 20 se termine par un capuchon disposé axialement 44. Le capuchon 44 peut être fixé sur le corps 20 par tout moyen bien connu, tel que collage ou soudage sonique. Quatre lames 46, 48, 50 et 52 sont montées sur le capuchon 44. Pour une raison de facilité, les lames 46 et 48 seront désignées comme lames inférieures tandis que les lames et 52 seront désignées comme lames supérieures. Chacune de ces lames est fixée sur le capuchon 44 par un téton 56 ou tout autre moyen similaire connu dans la technique et est en un matériau conducteur relativement mince et plat, tel que du cuivre, formé dans les configurations en U représentées sur la figure 2. Les lames inférieures 46 et 48 se terminent au niveau de leur portion supérieure par des sections incurvées respectives 58 et 60, comme on le voit sur la figure 2. Les lames supérieures 50, 52 s'étendent plus loin radialement vers l'intérieur dans le passage 40 et leurs extrémités sont de préférence revê- tues d'un matériau isolant, comme en 62, 64, par exemple une matière plastique. Plusieurs nervures 66, 68, 70, 72 sont disposées à l'intérieur du corps 20 pour repousser les lames dans les positions représentées sur la figure 2. De préférence, chaque lame est fendue en deux sections parallèles à des fins de redondance. Par exemple, sur la figure 3, la lame 50 est représentée avec deux sections parallèles 50' et 50" se terminant chacune par un matériau isolant 64. La lame 52 est de même fendue en deux sections parallèles 52', 52". Un espace 74 est ménagé entre le corps 20 et le bo tier 22 pour contenir d'autres composants électroniques montés, par exemple, sur une plaquette de circuit imprimé 76. Le détecteur 10 fonctionne de la manière suivante. Un aimant permanent 30 produit un champ magnétique et le manchon 32 et la bille 34 sont en un matériau magnétiquement perméable. Le manchon est disposé et réalisé de façon à rappeler la bille contre la paroi 26, comme on le voit sur la figure 2. Le détecteur est disposé à l'intérieur d'un véhicule à moteur (par exemple dans le compartiment moteur ou le compartiment passagers) dans une orientation telle que, si le véhicule subit une décélération, la bille 34 est déplacée dans la direction indiquée par la flèche A sur la figure 2. Si cette décélération est supérieure à un niveau de seuil présélectionné (défini, par exemple, par les dimensions du détecteur et la force du champ produit par l'aimant), la force de décélération surmonte la force du champ magnétique et la bille 34 est projetée dans la direction A le long du passage 40. Lorsque la bille se déplace à travers le passage, elle vient en contact (relati- vement simultanément) avec les extrémités des lames supé- rieures 50, 52. Du fait que ces extrémités sont isolées, il n'y a à ce moment aucun contact électrique. La bille continue à se déplacer dans la direction A, en courbant les lames 50, 52 dans la même direction jusqu'à ce que ces lames viennent en contact avec les sections incurvées 58, 60, comme on le voit sur la figure 4. Ce contact établit un trajet électrique entre les lames 48, 50 et un autre trajet électrique entre les lames 46 et 52. Ces trajets électriques complètes peuvent être utilisés pour produire un signal électrique qui peut être envoyé, par exemple, sur les conducteurs 14, 16 à un appareil de retenue de passager 80, tel qu'un ensemble de coussins pneumatiques (non représentés), pour déployer le système. Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'invention sans s'écarter de sa portée, telle que définie dans les revendications jointes. Revendications 1. - Accéléromètre (10) pour détecter des changements de vitesse, caractérisé en ce qu'il comprend: - un boîtier (22) avec une première extrémité et une deu- xième extrémité (26) opposée à la première extrémité, - un premier élément de contact et un deuxième élément de contact disposés au niveau de cette première extrémité, - un élément de détection (34) disposé, mobile, dans le boîtier et des moyens de rappel pour exercer une force de rappel sur l'élément de détection et rappeler cet élément de détection en direction d'une première position, cet élément de détection étant réalisé et disposé pour être déplacé vers une deuxième position éloignée de la première position en réponse à une force de décélération excédant la force de rappel, pour établir un trajet électrique direct entre les premier et deuxième éléments de contact. 2. - Accéléromètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun du premier élément de contact et du deu- xième élément de contact comporte une paire de lames de contact. 3. - Accéléromètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un de l'élément de détection et des éléments de contact est revêtu d'une couche isolante pour empêcher un trajet électrique à travers l'élément de détection. 4. - Accéléromètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de rappel sont constitués par un aimant permanent. 5. - Système de retenue de passager pour un véhicule à moteur, caractérisé en ce qu'il comprend: - un coussin pneumatique disposé dans le véhicule à moteur, - une unité de commande pour déployer sélectivement ce coussin pneumatique dans le véhicule à moteur pour protéger un passager en cas de collision; et - un accéléromètre pour détecter un changement de vitesse du véhicule à moteurcouplé à l'unité de commande et compre- nant: - un boîtier cylindrique (22) disposé dans le véhicule à moteur, - deux lames de contact disposées axialement dans le boî- tier; et - des moyens de fermeture des contacts disposés dans le boîtier pour établir un contact électrique direct entre les lames de contact lorsque le véhicule à moteur décélère à un niveau excédant un niveau de seuil. 6. - Système de retenue de passager selon la revendication , caractérisé en ce que les moyens de fermeture des con- tacts comprennent un élément de contact (34) disposé, mobile, dans le boîtier et des moyens magnétiques de rappel pour rappeler l'élément de contact. 7. - Système de retenue de passager selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de rappel rappellent l'élément de contact (34) en direction d'une première position éloignée des lames de contact. 8. - Système de retenue de passager selon la revendication 7, caractérisé en ce que le boîtier (22) est disposé dans une position dans laquelle l'élément de contact est entraîné en direction des lames de contact lorsque le véhicule à moteur décélère. 9. - Système de retenue de passager selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de rappel comportent un aimant permanent (30) pour exercer une force magnétique sur l'élément de contact (34). 10. - Système de retenue de passager selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de rappel comportent en outre un manchon conducteur (32) disposé à l'intérieur du boîtier pour exercer cette force magnétique sur l'élément de contact. 11. - Système de retenue de passager selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de contact est une bille (34). 12. - Système de retenue de passager selon la revendication 11, caractérisé en ce que les lames de contact (50,52) ont un revêtement isolant (62) pour isoler ces lames de la bille. 13. - Système de retenue de passager selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte une première paire de lames (50,52) disposées dans le trajet de l'élément de contact et une deuxième paire de lames (46,48) espacées de la première paire, l'élément de contact (34) courbant la première paire de lames pour former deux trajets électri- ques à travers la deuxième paire de lames.