Brevet FR2667031A1 — publié le 19920327

DETECTEUR DE VARIATION DE VITESSE AVEC SOLLICITATION PAR RESSORT PERFECTIONNE La présente invention concerne un détecteur de variation de vitesse ou accéléromètre employé sur des véhicules à moteur pour détecter les variations brusques de vitesse et pour mettre en service en réponse un dispositif de maintien des passagers comme par exemple un ballon gonflable Plus particulièrement, ce dispositif comprend un élément qui se déplace jusqu'à une position déterminée d'avance en réponse à une décélération brusque afin de fermer une paire de lames de contact, ledit dispositif comprenant aussi un ressort pour solliciter l'élément. Des études ont montré que les blessures au cours des accidents à moteur, en particulier aux vitesses élevées pourraient être sensiblement réduites ou même éliminées par l'emploi de systèmes de maintien des passagers (Le terme "passager" s'applique aussi aux chauffeurs de véhicules). Ces systèmes comprennent un ballon gonflable ou poche à air qui est normalement stockée à l'écart dans le tableau de bord ou dans le volant Lorsque le véhicule à moteur est soumis à une décélération brusque, le ballon glonflable est gonflé et déployé automatiquement dans une position o il sert de coussin aux passagers, limite leurs mouvements et les empêche de venir en contact avec l'intérieur de l'automobile, comme par exemple avec le pare-brise, le volant, le tableau de bord et autres dispositifs convenables Naturellement, un élément primordial de tous ces systèmes est le détecteur de variation de vitesse ou accéléromètre qui déclenche le gonflage et le déploiement des ballons Le mouvement des véhicules à moteur doit être soigneusement et précisément surveillé afin que les ballons glonflables puissent être déployés très rapidement, avant que les passagers subissent une quelconque blessure importante. Un détecteur de variation de vitesse est décrit dans le brevet US No 4 329 549 délivré à la société qui est à l'origine de l'invention Ce détecteur comprend un boîtier tubulaire entourant une gaine métallique, une bille métallique et un aimant sollicitant la bille vers une première extrémité de l'enveloppe A la seconde extrémité de l'enveloppe se trouvent deux lames de contact électriques Le détecteur est placé dans le véhicule moteur avec une orientation telle qu'au moment o le véhicule à moteur subit une décélération qui dépasse un niveau déterminé d'avance, la bille se déplace de la première extrémité vers la seconde, en établissant un contact avec les deux lames Comme les lames et la bille sont fabriquées en un matériau électriquement conducteur, lorsque la bille vient en contact avec les lames, un circuit électrique est établi entre les deux lames Ce circuit électrique sert à déclencher un signal de déploiement des ballons gonflables. Etant donné que les contacts doivent avoir une certaine souplesse inhérente, ils sont normalement fabriqués en acier, en cuivre ou en un alliage de ces métaux, tandis que la bille est habituellement plaqué or afin d'établir un bon contact électrique entre la bille et les lames de contact. Etant donné la différence d'activité électro-chimique entre ces matériaux, une corrosion due à l'électrolyse risque de s'établir et de former une couche isolante sur les billes et/ou sur les lames de contact, en entraînant de ce fait un défaut de fonctionnement du détecteur Ce problème s'aggrave encore si la chambre contenant la bille et les contacts est en communication avec l'atmosphère du fait des fumées et autres contaminants présents dans l'atmosphère. Un autre problème posé par le détecteur de la technique antérieure décrit ci-dessus tient au fait que la force de sollicitation appliquée à la bille est créée par un aimant permanent Puisque l'aimant doit créer un champ magnétique relativement puissant, il est gros et occupe beaucoup de place. L'état de la technique comprend également le document US- A-4 816 627. Etant donné les inconvénients ci-dessus de la technique antérieure, un objectif de la présente invention consiste à proposer un système de maintien dans lequel un élément à inertie est sollicité vers une position déterminée d'avance par un moyen de ressort en spirale, de façon à éliminer la nécessité d'un aimant permanent. Un autre objectif consiste à proposer un système de maintien des passagers avec un détecteur dans lequel un élément d'inertie ne fait pas partie du circuit électrique servant à activer un ballon gonflable en éliminant ainsi la nécessité d'un revêtement coûteux de l'élément. Un autre objectif encore consiste à proposer un système de maintien des passagers comportant un petit accéléromètre peu coûteux D'autres avantages et objectifs de l'invention apparaîtront d'après la description suivante. Un système de maintien des passagers construit selon l'invention comprend un boîtier avec un élément à inertie mobile sur une trajectoire prédéterminée et des moyens de ressort en spirale pour solliciter ledit élément dans une direction déterminée d'avance En cas de choc, une décélération force l'élément à inertie à se déplacer le long de la trajectoire en créant un changement d'état de la paire de contacts électriques associés à un circuit d'activation pour activer un dispositif de maintien tel qu'un ballon glonflable De préférence, le moyen de ressort en spirale est intégré à l'un des contacts de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'installer un contact distinct. La figure 1 représente une vue en plan d'un détecteur pour dispositif de maintien avec un dessus construit selon l'invention; la figure 2 représente une vue latérale en élévation du détecteur de la figure 1 avec un dessus; la figure 3 représente une vue en coupe partielle latérale en élévation du détecteur de la figure 2 avec l'élément à inertie dans une position intermédiaire; et la figure 4 représente le détecteur de la figure 3 avec l'élément à inertie dans une position d'extrémité. Par la suite, les termes tels que, en haut, en bas, au- dessus, au-dessous, vertical, horizontal et ainsi de suite, sont employés principalement pour faciliter la description de l'invention En considérant maintenant les figures, un accéléromètre ou détecteur de variation de vitesse 10 construit selon l'invention est habituellement disposé dans un boîtier monté sur le véhicule à moteur (non représenté). Le détecteur est relié par un câble 12 comportant au moins deux conducteurs 14, 16 à un dispositif de commande pour le déploiement du ballon gonflable, décrit plus en détail ci- dessous. Le détecteur comprend un boîtier de forme généralement ovale 18 fabriqué en un matériau non conducteur tel qu'une matière plastique moulée Le boîtier est constitué d'une partie inférieure 18 A et d'un dessus 18 B, et à une extrémité il comprend une chambre intérieure cylindrique 20 délimitée dans la partie inférieure 18 A par une section tubulaire 19 A et un cylindre 19 B A l'intérieur du boîtier, se trouve une lame de contact fixe 22, ayant des prolongements en général perpendiculaires à une paroi latérale 24 Plus particulièrement, la lame 22 comprend un premier prolongement 28 et un second prolongement 30 assemblé pour former un point de contact commun La lame 22 est fixée àune paroi verticale 36 du boîtier 18 par des chevilles non représentées. Un contact fixe 22 est relié par une lame de couplage 38 à une colonnette verticale 40 La colonnette 40 est, elle- même, électriquement connectée à l'un des fils tel que le fil 16. Egalement, à l'intérieur du boîtier 18 se trouve une lame de contact mobile 24 comportant un ressort en spirale 24 A et un bras 24 B fixé à la spirale 24 A Le bras 24 A se termine en une extrémité aplatie 24 C Le ressort en spirale 24 A comporte une partie centrale 24 D servant à fixer la totalité du contact sur le boîtier Le contact mobile 24 est électriquement connecté à une lame d'accouplement 42 qui, à son tour, est connectée à une seconde colonnette 44. La colonnette 44 est reliée à l'autre des deux fils extérieurs, c'est-àdire 14 De préférence, les deux lames 38 et 42 s'étendent au-delà des colonnettes respectives 40, 44 Une résistance 46 est moulée dans le boîtier 18 comme indiqué sur la figure avec ses deux connexions reliées aux lames 40, 42 respectivement comme représenté sur la figure. La résistance 46 est connectée en permanence aux bornes des lignes 14, 16 par l'intermédiaire des lames 38, 42 et des colonnettes 40, 44 respectivement. Le dessus 18 B du boîtier comporte aussi une paroi supérieure 48 Plusieurs nervures 50 descendent de la paroi 48 A leurs extrémités supérieures, les nervures comportent des parties cintrées 52 Ces nervures 50 coopèrent pour définir la partie supérieure de la chambre 20 avec des contacts 22, 24 pénétrant à l'intérieur de la chambre Dans la chambre 20 est disposé un élément à inertie prenant la forme, par exemple, d'une bille sphérique 54 fabriquée en acier, ou en un autre matériau relativement dense Les nervures 50 sont disposées et construites pour former une trajectoire verticale tubulaire pour la bille 54 (comme représenté sur les figures 2, 3 et 4). Les lames 22, 24 sont fabriquées en un matériau conducteur souple tel que de l'acier, du cuivre ou des alliages de ces derniers Comme l'indique la figure 2, la lame 24 est disposée de façon que dans des conditions normales elle exerce une force de sollicitation vers le haut sur la bille 54 pour maintenir celle-ci dans une position de repos. De préférence, la surface intérieure tubulaire 19 A est filetée comme par exemple en 60 pour recevoir un bouchon vissé 62. Le détecteur est placé avec une orientation telle que, si le véhicule est impliqué dans un accident qui entraîne une décélération dépassant un niveau déterminé d'avance, la bille 54 en dominant la force de sollicitation de la lame 24 commence à se déplacer vers le haut le long de la trajectoire définie par les nervures 50 En se déplaçant vers le haut la bille coude la lame 24 jusqu'à ce que cette lame vienne en contact électrique avec la lame 22 comme l'indique la figure 3 Les lames font partie d'un circuit électrique ou d'autres moyens pour déclencher le déploiment du ballon Par exemple, le fil 14 peut être couplé à une batterie 70, et le fil 16 pourrait être accouplé à un mécanisme actionneur 72 Quand les deux lames 22, 24 viennent en contact, un courant circule de la batterie 70 vers le mécanisme 72 en déployant le ballon 74 (voir figure 3) La résistance 46 est également prévue pour laisser passer un faible courant dans le système afin de contrôler son état de fonctionnement. Lorsque les deux lames viennent en contact électrique, si la décélération du véhicule est suffisamment importante, la bille continue son mouvement ascendant (dans l'orientation indiquée sur le dessin) en coudant les deux lames 22, 24 jusqu'à ce qu'elles soient arrêtées par les parties de nervures cintrées 52, comme l'indique la figure 4 Les forces combinées des lames 22, 24 ralentissent la bille dans ce dernier mouvement en diminuant le choc entre la bille 54 et le boîtier 18. Une fois la décélération arrêtée, la bille 54 revient dans la position de repos représentée sur la figure 2 sous l'effet des lames 24. De nombreuses modifications évidentes peuvent être apportées à l'invention sans sortir de son cadre tel qu'il est défini dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1 Dans un système de maintien des passagers d'un véhicule à moteur, un accéléromètre ( 10) comprenant: a un boîtier ( 18); b un élément à inertie ( 54); c un moyen de trajectoire disposé à l'intérieur dudit boîtier ( 18) pour définir la trajectoire dudit élément à inertie ( 54); et d un moyen de contact ( 22) disposé dans ledit boîtier ( 18); et e un moyen de ressort ( 24) pour solliciter ledit élément à inertie ( 54) vers une direction présélectionnée de ladite trajectoire, ladite trajectoire étant agencée et construite pour permettre audit élément à inertie ( 54) de s'éloigner de ladite position sélectionnée d'avance en présence d'une décélération dudit véhicule à moteur, ledit moyen ( 24) de ressort en spirale ( 24 A) comportant une lame ( 24 B) reliée au ressort en spirale ( 24 A), ladite lame étant entraînée en pivotement par le mouvement dudit élément à inertie ( 54) pour venir en contact avec ledit moyen de contact ( 22). 2 Accéléromètre selon la revendication 1, comprenant encore des moyens indicateurs prévus dans ledit boîtier ( 18) pour signaler la position dudit élément à inertie ( 54) sur ladite trajectoire. 3 Accéléromètre selon la revendication 2, dans lequel lesdits moyens indicateurs comprennent une paire de contacts électriques ( 14, 16) ayant une position ouverte et une position fermée des contacts, lesdites positions des contacts étant définies par la position dudit élément à inertie ( 54). 4 Accéléromètre selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen de trajectoire comprend une chambre ( 20) dans laquelle est logée ledit élément à inertie ( 54). Accéléromètre pour un système de maintien des passagers dans un véhicule à moteur comprenant: a un boîtier ( 18); b un élément à inertie ( 54) disposé à l'intérieur dudit boîtier ( 18); c un moyen de trajectoire pour définir une trajectoire du mouvement dudit élément à inertie ( 54); d un moyen de contact ( 22) disposé dans ledit boîtier ( 18); et e un moyen de ressort en spirale ( 24) pour solliciter ledit élément à inertie ( 54), ledit moyen de ressort ( 24) en spirale comprenant une lame flexible ( 24 B) reliée à un ressort en spirale ( 24 A) et agencée pour solliciter ledit élément à inertie ( 54) vers une position de repos, ladite lame ( 24 B) étant entraînée en pivotement par le mouvement dudit élément à inertie ( 54) pour mettre en contact lesdits moyens de contact ( 22, 24) quand ledit véhicule à moteur subit une accélération. 6 Accéléromètre selon la revendication 5, comprenant encore des moyens indicateurs pour signaler la position dudit élément à inertie ( 54) à l'intérieur dudit boîtier ( 18). 7 Accéléromètre selon la revendication 6, dans lequel lesdits moyens de contact ( 22, 24) comprennent une seconde lame ( 38, 42). 8 Accéléromètre selon la revendication 7, dans lequel lesdites première ( 22) et seconde lames ( 24) coopèrent pour ralentir ledit élément à inertie ( 54) dans sa descente lorsque le contact a été établi entre lesdites premières ( 22) et secondes lames ( 24). 9 Accéléromètre selon la revendication 6, dans lequel ledit moyen de trajectoire comprend une chambre tubulaire ( 20) maintenant ledit élément à inertie ( 54) et un gaz pour amortir le mouvement dudit élément à inertie ( 54). Système de maintien des passagers pour véhicule à moteur comprenant: a un ballon gonflable ( 74) agencé et disposé pour maintenir un passager quand le véhicule à moteur subit une décélération; b des moyens de gonflage ( 72) du ballon pour gonfler ledit ballon ( 74); et c un accéléromètre ( 10) pour détecter ladite décélération afin d'activer ledit moyen de glonflage ( 72) du ballon ( 74), ledit accéléromètre comprenant: i un boîtier ( 18); ii un élément à inertie ( 54) disposé dans ledit boîtier ( 18); iii un moyen de trajectoire pour définir une trajectoire du mouvement dudit élément à inertie ( 54) à l'intérieur dudit boîtier ( 18); iv un moyen de ressort ( 24) en spirale disposé dans ledit boîtier ( 18) pour solliciter ledit élément à inertie ( 54) vers une première position en absence de ladite décélération, ledit moyen de ressort ( 24) en spirale comprenant une première lame ( 24 B) disposée dans ledit boîtier ( 18) et se prolongeant sur ladite trajectoire. 11 Système selon la revendication 10, comprenant encore un moyen de contact ( 22) disposé à l'intérieur dudit boîtier ( 18) pour venir en contact avec la première lame ( 24 B) quand ledit élément à inertie ( 54) se déplace de ladite première position à ladite seconde position le long de ladite trajectoire. 12 Système selon la revendication 11, dans lequel lesdits moyens de contact comprennent une seconde lame ( 38, 42). 13 Système selon la revendication 10 dans lequel ledit moyen de trajectoire est constitué d'une pluralité de nervures ( 50) s'étendant à l'intérieur dudit boîtier ( 18). 14 Système selon la revendication 13, dans lequel lesdites nervures ( 50) définissent une chambre ( 20), dans lequel ladite chambre ( 20) comprend une fente latérale, et il dans lequel ledit moyen à ressort pénètre dans ladite chambre ( 20) à travers ladite fente.