Brevet FR2677770A1 — publié le 19921218

DETECTEUR DE VARIATIONS DE VITESSE A AIMANT CYLINDRIQUE La présente invention concerne un détecteur de variations de vitesse ou accéléromètre utilisé sur les véhicules à moteur pour détecter des variations brusques de vitesses et actionner en réponse un dispositif de maintien des passagers tel qu'un sac Plus particulièrement, ce dispositif comprend un élément qui se déplace vers une prédéterminée en réponse à une décélération brusque pour actionner une paire de lames de contact. Des études qui ont été faites ont montré que des blessures en cas d'accident de véhicules à moteur, en particulier à des vitesses élevées, peuvent être notablement réduites ou supprimées par l'emploi de systèmes de maintien des passagers (Le terme "passager" est employé pour désigner aussi le chauffeur d'un véhicule) Ces dispositifs comprennent un ballon gonflable généralement désigné sous le nom de sac d'air qui est normalement stocké dans le tableau de bord ou dans le volant du véhicule. Lorsque le véhicule à moteur est soumis à une décélération brusque, le sac d'air est gonflé et déployé automatiquement en une position qui protège les passagers, limite leur mouvement et empêche le contact entre les passagers et l'intérieur de l'automobile, par exemple le pare- brise, le volant, le tableau de bord et autres éléments du même type. Naturellement, un élément primordial de tous ces systèmes est le détecteur de variations de vitesse ou accéléromètre qui déclenche le gonflage et le déploiement des sacs d'air. Le mouvement du véhicule à moteur doit être soigneusement et précisément surveillé pour que les sacs d'air puissent être déployés très rapidement, avant que les passagers ne subissent une quelconque blessure importante. Un détecteur de variations de vitesse est décrit dans le document US-A-4, 329,549 Ce détecteur comprend un bottier tubulaire entourant une enveloppe métallique, une bille métallique et un aimant sollicitant la bille vers une première extrémité de l'enveloppe A l'autre extrémité de l'enveloppe sont installées deux lames de contact électrique Le détecteur est disposé dans le véhicule à moteur avec une orientation telle qu'au moment o le véhicule à moteur subit une décélération qui dépasse un niveau prédéterminé, la bille passe de la première extrémité à la seconde, en venant en 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 sacs d'air. L'un des problèmes du dispositif présenté dans le document US-A-4,329, 549 tient au fait que le passage de circulation de la bille est tel qu'il exige un aimant relativement gros. Etant donné les inconvénients de la technique antérieure cités ci-dessus, l'invention a pour objectif de proposer un accéléromètre ayant des dimensions plus petites. D'autres objectifs et avantages de l'invention apparaîtront d'après la description suivante Un accéléromètre construit selon l'invention comprend un boîtier avec au moins deux lames de contact; et un élément se déplaçant sur une trajectoire prédéterminée en réponse à une variation de la vitesse du véhicule à moteur Les deux lames de contact sont placées sur la trajectoire de l'élément mobile de manière qu'un contact électrique soit établi entre les lames par l'élément mobile Une pièce magnétique placée dans l'axe de ladite trajectoire permet de créer un champ magnétique pour solliciter la bille. La figure 1 représente une vue en coupe transversale latérale d'un accéléromètre construit selon l'invention; la figure 2 représente une vue en coupe transversale latérale de l'accéléromètre de la figure 1 alors que la bille a été déplacée par une décélération brusque; et la figure 3 représente une vue en coupe transversale d'une autre forme de réalisation de l'invention. On va maintenant considérer les figures qui représentent un détecteur de variations de vitesse ou accéléromètre 10 construit selon l'invention, installé sur le véhicule à moteur (non représenté) Le détecteur est relié par un câble 14 à un dispositif de commande pour le déploiement du sac d'air grâce à au moins deux conducteurs 16,18. Le détecteur 10 comprend un corps principal tubulaire et se termine à une extrémité par une partie réduite 24 avec une paroi d'extrémité 26 La partie 24 porte une pièce 28 avec un aimant permanent massif cylindrique ou en forme de bille 30 Le corps principal 20 et la paroi d'extrémité 26 sont de préférence réalisés en matière plastique Le corps principal délimite une chambre 32 qui contient une bille métallique 34 Le corps principal 20 comprend des parois radiales 36 qui délimitent un passage cylindrique 40 pour la bille 34. A l'opposé de la paroi d'extrémité 26, le corps principal 20 se termine par un capuchon en matière plastique 44 disposée dans la direction axiale Le capuchon 44 peut être fixé au corps principal 20 par tout moyen bien connu tel que de la colle, ou par soudage par ultrasons. Sur le capuchon 44 se trouvent deux lames 46,48 Chacune de ces lames est fixée au capuchon 44 par une broche 50 ou tout autre moyen semblable connu dans la technique, et elle est construite en matériau conducteur relativement mince et plat, par exemple en cuivre Les lames 46 et 48 se terminent à leur partie supérieure par des parties respectives courbes 58 et 60 A l'intérieur du corps principal 20 se trouve un disque en matière plastique 66, pour solliciter les lames 46, 48 vers des positions représentées sur la figure 1. Le capuchon 44 comporte aussi des parties internes en saillie 76 orientées vers l'intérieur en direction de la bille 34 Un joint d'étanchéité 78 est appliqué entre le capuchon 44 et le corps principal 20 pour maintenir l'étanchéité du détecteur De la même manière un joint et/ou un joint torique 80 est monté entre l'encart 28 et le corps principal 20 En cas de besoin, un matériau d'enrobage 82 peut également servir à maintenir en place la paroi d'extrémité 26. Le détecteur 10 fonctionne de la manière suivante Un aimant permanent 30 crée un champ magnétique et une bille 34 est fabriquée en un matériau magnétiquement perméable. L'aimant 30 est agencé et placé dans l'axe longitudinal de la trajectoire définie par le passage 40 pour solliciter la bille contre la paroi d'extrémité 26 comme indiqué sur la figure 1 Le détecteur est placé à l'intérieur d'un véhicule à moteur (par exemple dans le moteur ou dans le compartiment des passagers) avec une orientation telle que, si le véhicule subit une décélération, la bille 34 est sollicitée dans la direction indiquée par la flèche A Si cette décélération est supérieure à un niveau de seuil prédéterminé (défini, par exemple, par les dimension du détecteur et l'intensité du champ créé par l'aimant) la force de décélération l'emporte sur la force du champ magnétique et la bille 34 est projetée dans la direction A le long du passage 40 En se déplaçant dans le passage, la bille vient en contact (relativement vite) avec les extrémités des lames 46,48 La bille 34 est de préférence revêtue d'un matériau ayant une faible résistance électrique de façon qu'au moment o la bille 34 vient en contact avec les lames, un circuit électrique soit formé entre la bille et les lames La bille continue à se déplacer dans la direction A en cintrant les lames 46,48 dans la même direction jusqu'à ce qu'elle soit amenée à s'arrêter sous l'effet de la partie en saillie 76 comme indiqué sur la figure 2 Le contact entre les lames 46, 48 peut servir à former un signal électrique qui peut être envoyé, par exemple, sur un conducteur 16, 18 à un appareil de maintien des passagers tel qu'un ensemble de sacs d'air (non représenté) pour le déploiement du système. Dans la forme de réalisation de la figure 3, au lieu d'une pièce, le corps principal 100 est formé avec un premier creux tronconique 102 Un aimant massif cylindrique 104 ou en forme de bille est introduit dans le creux 102 et maintenu à cet endroit par un produit d'étanchéité tel que 106 Une couvercle 108 est placé par-dessus l'aimant 104 pour le protéger. Evidemment, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'invention sans sortir du cadre tel qu'il est défini dans les revendications annexées. R E V E N D I C A T I O N 8 1 Accéléromètre ( 10) pour détecter les variations de vitesse dans un véhicule à moteur, comprenant un corps principal ( 20) ayant une première et une deuxième extrémités définissant un passage ( 40) entre elles, et étant le siège respectivement d'une première et d'une deuxième position, le dit passage ( 40) ayant un axe longitudinal; des moyens de contact ( 46, 48) localisés vers ladite première extrémité; un aimant permanent massif ( 30) placé dans ledit corps principal ( 20) à côté de ladite deuxième extrémité dans ledit axe longitudinal; et un moyen de détection ( 34) monté dans ledit corps principal ( 20), réalisé en matériau magnétiquement perméable, sollicité contre la dite deuxième extrémité par ledit aimant permanent ( 30), ledit moyen de détection ( 34) étant conçu et agencé pour se déplacer de la dite deuxième vers la dite première position, en réponse à une accélération, pour fermer lesdits moyens de contact ( 46, 48). 2 Accéléromètre selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de contact comprennent une paire de lames ( 46, 48). 3 Accéléromètre selon la revendication 2, dans lequel ledit moyen détecteur comporte une bille ( 34). 4 Accéléromètre selon la revendication 3, dans lequel ladite bille ( 34) est recouverte d'un matériau conducteur pour former un circuit électrique avec lesdites lames ( 46, 48) dans ladite première position. Accéléromètre ( 10) pour détecter les variations de vitesse dans un véhicule à moteur, comprenant un corps principal tubulaire ( 20) ayant une première extrémité, une seconde extrémité et un axe longitudinal; des moyens de lames de contact ( 46, 48) montés à ladite première extrémité; un aimant permanent massif ( 30) monté sur ledit corps ( 20), à côté de ladite seconde extrémité sur ledit axe longitudinal; un moyen de détection magnétique ( 34) placé de manière mobile à l'intérieur dudit corps ( 20) et sollicité contre ladite seconde extrémité par ledit aimant permanent ( 30), ledit moyen détecteur magnétique ( 34) se déplaçant vers ladite première extrémité pour fermer lesdits moyens de lames de contact ( 46, 48) en réponse à une accélération. 6 Accéléromètre ( 10) selon la revendication 5, dans lequel ledit moyen détecteur magnétique ( 34) est recouvert d'un matériau conducteur pour former un circuit électrique avec lesdits moyens de lames de contact ( 46, 48). 7 Accéléromètre ( 10) selon la revendication 5 dans lequel ledit moyen détecteur comprend une bille ( 34). 8 Accéléromètre ( 10) pour détecter des variations de vitesse dans un véhicule à moteur, comprenant un corps principal tubulaire ( 20) ayant un axe longitudinal, une première extrémité et une seconde extrémité, ladite seconde extrémité comportant une paroi d'extrémité ( 26) et une extension tubulaire en saillie ( 24, 102) dans la direction opposée à ladite paroi d'extrémité ( 26); des moyens de lames de contact ( 46, 48) installés sur ladite première extrémité; un aimant permanent ( 30) placé dans ladite extension tubulaire ( 24, 102) à côté de ladite paroi d'extrémité ( 26) sur ledit axe longitudinal; un moyen de détection magnétique ( 34) mobile à l'intérieur dudit corps ( 20) et sollicité contre ladite seconde extrémité par ledit aimant permanent, ledit moyen de détection magnétique ( 34) se déplaçant vers ladite première extrémité pour fermer lesdits moyens de lames de contact ( 46, 48) en réponse & une accélération. 9 Accéléromètre selon la revendication 8, comprenant en outre des moyens de fixation ( 24, 28, 82) pour fixer ledit aimant permanent ( 30) sur ledit corps ( 20). 10 Accéléromètre selon la revendication 8, dans lequel ledit aimant permanent ( 30) est cylindrique. 11 Accéléromètre selon la revendication 8 dans lequel ladite extension tubulaire ( 102) est tronconique. 12 Accéléromètre selon la revendication 8, comprenant en outre un capuchon ( 44) sur ladite première extrémité pour maintenir lesdits moyens de lames de contact ( 46, 48). 13 Accéléromètre selon la revendication 12, dans lequel un moyen d'arrêt ( 76) est fixé au dit capuchon ( 44) pour arrêter ledit moyen détecteur magnétique ( 34).