Brevet FR2652906A1 — publié le 19910412

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 passagers, par exemple un coussin pneumatique. De façon plus particulière, ce dispositif comporte un élément qui se déplace à une position présélectionnée en réponse à une soudaine décélération pour fermer un contact électrique, ce dispositif ayant également des moyens de réglage pour prédéterminer une position de cet élément afin d'augmenter la sensibilité du détecteur. Les études effectuées indiquent que les blessures provoquées par les accidents de véhicules à moteur, notamment à grande vitesse, peuvent être notablement réduites ou éliminées par l'utilisation de systèmes de retenue de passagers (le terme "passagers" est utilisé pour couvrir également le conducteur du véhicule). Ces systèmes comportent un ballon gonflable, habituellement appelé "coussin pneumatique", qui est normalement stocké dans le tableau de bord ou le volant de direction. Lorsque le véhicule à moteur est soumis à une soudaine décélération, le coussin pneumatique est gonflé et se déploie automatiquement en une condition qui amortit les passagers, limite leur mouvement et empêche tout contact entre eux et l'intérieur de l'automobile, par exemple pare- brise, volant de direction, 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 risquent de se blesser. Le Brevet US No 4 329 549, délivré à la présente Demanderesse, décrit un détecteur de changement de vitesse. Ce détecteur comprend une g&ine tubulaire entourant un boîtier métallique, une bille métallique et un aimant rappelant la bille en direction d'une première extrémité du bottier. Deux lames de contact électrique sont disposées au niveau de la deuxième extrémité du bottier. Le détecteur est disposé dans le véhicule à moteur en étant orienté de telle sorte que, lorsque le véhicule subit une décélération qui excède un niveau prédéter- miné, la bille se déplace de la première extrémité en direc- tion de la deuxième extrémité, 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 électrique est utilisé pour délencher un signal pour le déploiement des coussins pneumatiques. La précision du détecteur décrit dans le Brevet US No 4329549 dépend de l'alignement correct des deux lames de contact électrique. La sensibilité, c'est-à-dire la décélération minimale qui déclenche le détecteur, est déterminée par la force de l'aimant et la position initiale de la bille. On a cOnstaté que, du fait de variations dimensionnelles du détecteur pendant la fabrication, le détecteur a une tolérance d'environ 3 km/h. En pratique, cette tolérance est inacceptable dans l'industrie, car, si le détecteur déclenche pour une décélération qui est trop faible, un coussin de retenue peut être déployé lorsque le véhicule n'est pas impliqué dans une collision (c'est-à-dire à 13 km/h) et le conducteur risque de perdre le contrôle de son véhicule. Si le détecteur est réglé pour déclencher seulement lorsque le véhicule subit une décélération très élevée (par exemple une collision au-dessus de 20 km/h), il risque de ne pas se déclencher lors d'une collision réelle et faillirait à sa tâche qui consiste à protéger les passagers. Compte tenu des inconvénients mentionnés ci-dessus de la technique antérieure, c'est un but de la présente invention de procurer un système de retenue dans lequel la sensibilité, c'est-à-dire la décélération pour laquelle le système de retenue des passagers se déploie, peut être réglée à une valeur précise. Un autre but est de procurer un système de retenue avec un détecteur de vitesse dans lequel un élément mobile a une position initiale préréglable de façon à réduire les tolérances. Un autre but est de procurer un détecteur facile et peu coûteux à fabriquer et dans lequel les éléments critiques n'ont pas besoin d'être fabriqués avec une grande précision du fait que la sensibilité du détecteur peut être réglée pour chaque unité après assemblage. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante. Sous un premier aspect, l'invention procure un accéléromètre pour détecter les changements de vitesse, comprenant un boîtier avec une cavité pour déterminer un trajet de déplace- menti un élément inertiel disposé dans le boîtier et pouvant se déplacer le long de ce trajet entre une première position et une deuxième position, des moyens de rappel pour rappeler l'élément inertiel en direction de la première position, et des moyens de préréglage disposés au niveau de la première extrémité et pouvant être réglés pour modifier la première position. De façon avantageuse, les moyens de rappel sont constitués par des moyens de ressort. Dans une autre réalisation, l'élé- ment inertiel est en un matériau perméable magnétique et les moyens de rappel sont constitués par un aimant produisant un champ magnétique. Les moyens de préréglage sont constitués par une vis de préréglage s'étendant depuis le boîtier jusque sur le trajet de l'élément inertiel. Selon un autre aspect de l'invention, il est procuré un ensemble de retenue de passagers pour protéger des passagers dans des véhicules à moteur en cas de collision, cet ensemble comprenant un système de retenue de passagers disposé dans le véhicule, un accéléromètre disposé dans le véhicule pour actionner le système de retenue de passagers, cet accéléro- mètre étant réalisé comme il est décrit précédemment. En résumé, un accéléromètre réalisé selon l'invention comporte un boîtier avec des lames de contact et un élément de contact qui établit un trajet électrique entre les lames lorsqu'il a détecté une décélération supérieure à un niveau de seuil. Il est également prévu un élément de réglage pour prérégler la position de l'élément de contact. Cet élément de préréglage est réglé après assemblage du détecteur pour tenir compte des variations de ses composants et des variations de l'intensité du champ de l'aimant, au cas o il y en a un. De ce fait, on a constaté qu'on pouvait fabriquer des détecteurs pouvant être réglés pour déclencher une section du système de retenue en réponse à une collision entraînant une décélération donnée, le détecteur pouvant être préréglé avec une précision de 1,6 km/h. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, de réalisations préférées de l'invention, en liaison avec le dessin joint sur lequel: - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un premier accéléromètre réalisé selon l'invention et disposé dans un boîtier; - la figure 2 est une vue en coupe latérale d'une autre réalisation de l'accéléromètre de la figure 1; et - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un deuxième accéléromètre réalisé selon l'invention. Le détecteur représenté sur la figure 1 comporte un boîtier 12 avec une chambre intérieure 14 dans laquelle se trouve une bille 16. La chambre 14 détermine un trajet de déplace- ment entre une première paroi terminale 24 et une deuxième paroi terminale 26 de la chambre 14 contenant la bille 16 et on utilise un ressort à lame 18 pour rappeler la bille vers la paroi terminale 24 et la maintenir en butée contre cette paroi, comme on le voit sur la figure 1. Le détecteur est disposé dans un véhicule à moteur de telle sorte que, si le véhicule entre en collision à une vitesse minimale prédéterminée, la bille, sous l'influence de la décélération résultant de la collision, surmonte la force de rappel du ressort à lame 18 et commence à se déplacer sur le trajet défini par la chambre 14 en direction de la paroi terminale opposée 26. Tandis que la bille se déplace sur ce trajet, elle fait pivoter le ressort à lame 18. Lorsque ce ressort 18 heurte une deuxième lame 20, un contact électrique est fermé et est utilisé pour produire un signal électrique et l'envoyer à une unité de commande pour déclencher un système de retenue de passagers, tel qu'un coussin pneumatique (non représenté). Une caractéristique importante de l'invention est la présence d'une vis de pr avec la bille 16 dans la position de repos, telle que repré- sentée sur la figure 1. La réponse du détecteur dépend d'un certain nombre de facteurs, à savoir le poids de la bille, les dimensions du détecteur, la constante élastique de la lame 18, etc. En faisant varier ces paramètres, on peut construire le détecteur de façon qu'il détecte une décélération prédéterminée et qu'il y réponde. Par exemple, on peut choisir les paramètres de telle sorte que le détecteur actionne le système de retenue de passagers lorsqu'une collision est détectée à une vitesse nominale de 16 km/h. Toutefois, du fait de variations dans ces paramètres survenant lors de la fabrication, le détecteur a une tolérance caractéristique de 3 km/h. Comme précé- demment mentionné, cette tolérance peut être inacceptable. Toutefois, on a découvert que, dans un détecteur construit selon cette invention, on peut réduire considérablement cette tolérance. En particulier, on peut régler la position de repos de la bille 16 avec la vis de préréglage 22. En faisant avancer la vis, on déplace légèrement la bille en l'éloignant de la paroi terminale 24. En dévissant la vis, on déplace légèrement la bille 16 pour la rapprocher de la paroi 24. De cette manière, on peut prérégler, avec une précision ou tolérance de 1,6 km/h, la vitesse pré- réglée du détecteur, c'est-à-dire la vitesse à laquelle une collision provoque l'actionnement du système de retenue de passagers par le détecteur. Dans la réalisation de la figure 1, la vis de préréglage 22 vient en butée directement sur la bille 16 avec son extré- mité 30. Afin d'augmenter la zone de contact entre la vis et la bille, on peut fixer un disque 32 sur l'extrémité de la vis, comme on le voit sur la figure 2. De cette manière, on réduit considérablement l'usure et l'érosion entre la vis et la bille. Le disque est encore plus efficace s'il est fixé à rotation sur la vis 22. La figure 3 montre un type différent de détecteur 110. Ce détecteur, similaire au détecteur décrit dans le Brevet US No 4 329 549, a un boîtier 112 avec un manchon intérieur 114 en matériau magnétiquement perméable. Le boîtier 112 a deux parois terminales opposées 124,126. La paroi 126 porte deux lames 118,120 qui, dans cette configuration, ont des formes et des dimensions similaires. Un aimant perma- nent 134 est disposé à l'extérieur du boîtier 112. Le boîtier 112 contient également une bille 116 ayant un diamètre légère- ment inférieur au manchon 114. La bille est également en un matériau magnétiquement perméable. Le manchon 114, la bille 116 et l'aimant 134 sont réalisés et disposés de telle sorte que le champ magnétique produit par l'aimant rappelle la bille dans sa position de repos représentée sur la figure 3. Lorsque le détecteur est disposé dans un véhicule à mo- teur de telle manière que, dans une collision à une vitesse supérieure à une valeur présélectionnée, la bille se déplace en direction de la paroi 126. Lorsqu'elle entre en contact avec les lames 118,120, un signal électrique est produit par des moyens bien connus dans la technique. Le signal est envoyé, par exemple, sur des conducteurs 136,138 à un système de retenue de passagers 140 pour actionner ce dernier. Par ailleurs, sans la vis de préréglage 122, le détecteur aurait une tolérance d'environ 3 km/h. Cette tolérance est réduite à environ 1,6 km/h en réglant la vis 122 pour déplacer la bille 116, soit en direction de la paroi terminale 124, soit dans la direction opposée. Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être appor- tées à l'invention, sans s'écarter de sa portée telle qu'elle est définie dans les revendications jointes. Revendications 1.- Accéléromètre (10) pour détecter des changements de vitesse, caractérisé en ce qu'il comporte (a) un bottier (12) avec une cavité (14) pour déterminer un trajet de mouve- ment, (b) un élément inertiel (16) disposé dans le boîtier et pouvant se déplacer le long de ce trajet entre une pre- mière position (24) et une deuxième position, (c)des moyens de rappel pour rappeler cet élément inertiel en direction de la première position (24) et (d) des moyens de préréglage disposés au niveau de la première extrémité et pouvant être réglés pour modifier la première position. 2.- Accéléromètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de rappel comportent un ressort (18). 3.- Accéléromètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément inertiel est en un matériau magnétique- ment perméable et en ce que les moyens de rappel comprennent un aimant (134) pour produire un champ magnétique. 4.- Accéléromètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de préréglage comprennent une vis de préréglage (22) s'étendant du boîtier dans le trajet de l'élément inertiel. 5.- Accéléromètre (110) pour actionner un système de retenue de passagers dans un véhicule à moteur, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un boîtier (112) avec un passage inté- rieur définissant un trajet de mouvement, (b) un élément inertiel disposé dans le boîter pour se déplacer le long de ce trajet (c), des moyens de rappel pour rappeler l'élément inertiel en direction d'une première position, (d) des moyens de préréglage pour définir cette première position et pouvant être réglés de l'extérieur du boîtier, et (e) des moyens de contact disposés sur le trajet au niveau de la deuxième position à une distance prédéterminée de la première position, ces moyens de contact étant disposés pour détecter l'instant o l'élément inertiel s'est déplacé dans cette deuxième position et actionner le système de retenue de passagers. 6.- Accéléromètre selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément inertie est une bille (116). 7.- Accéléromètre selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bottier (112) contient un manchon cylindrique (114) ayant un diamètre sensiblement égal au diamètre de la bille, et en ce que le manchon et la bille sont en un matériau magnétiquement perméable. 8.- Accéléromètre selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de rappel comprennent un aimant perma- nent (134) disposé et réalisé pour produire un champ magné- tique afin de rappeler la bille. 9.- Accéléromètre selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de rappel comprennent un ressort. 10.- Ensemble de retenue de passagers pour protéger des passagers dans un véhicule à moteur en cas de collision, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un système de retenue de passagers (140) disposé dans le véhicule à moteur, (b) un accéléromètre (110) disposé dans le véhicule à moteur pour actionner le système de retenue de passagers et compor- tant: (i) un bottier (112) avec un passage définissant un trajet, (ii) un élément inertiel (116) disposé dans le boîtier pour se déplacer le long de ce trajet, (iii) des moyens de rappel pour rappeler l'élément inertiel en direc- tion d'une première position, et (iv) des moyens de pré- réglage disposés au niveau d'une extrémité du passage et pouvant être réglés de l'extérieur du boîtier pour définir cette première position. 11.- Ensemble de retenue de passagers selon la revendication , caractérisé en ce que l'accéléromètre comprend en outre (v) des moyens de contact (118,120) disposés au niveau d'une seconde position distante de la première position sur le trajet, ces moyens de contact détectant l'instant o l'élé- ment inertiel s'est déplacé de la première position à la seconde position paur envoyer alors un signal au système de retenue de passagers. 12.- Ensemble de retenue de passagers selon la revendication , caractérisé en ce que les moyens de préréglage compren- nent une vis (122) s'étendant depuis le bottier à travers celui-ci. 13.Système de retenue de passagers selon la revendication , caractérisé en ce que les moyens de rappel comprennent un ressort pour repousser l'élément inertiel en direction de la première position. 14.- Système de retenue de passagers selon la revendication , caractérisé en ce que les moyens de rappel comprennent un aimant (134) pour produire un champ magnétique rappelant l'élément inertiel en direction de la première position.