Brevet FR2837280A1 — publié le 20030919

resistifs. L' invention concerne un dispositif de mesure de la contrainte de traction appliquee a une partie d'un vehicule, en particulier une ceinture de securite d'un vehicule. Selon le brevet US 6081759, un tel dispositif comprend deux composants, un premier composant etant raccorde a la ceinture de securite et etant supporte par un ressort sur un deuxieme composant raccorde fermement au vehicule sous forme d'un raccord d'extremite. Le premier composant est monte de sorte a pouvoir etre deplace contre la force d'un ressort par rapport au deuxieme composant fixe au vehicule par suite d'une force de traction appliquee a la ceinture de securite. Ce deplacement est detecte par un dispositif transducteur, le dispositif transducteur emettant un signal electrique de mesure proportionnel au deplacement et par suite a la force de traction appliquee a la sangle de la ceinture. Le dispositif transducteur a la forme d'un capteur GMR ('giant magneto-resistive" = a magneteresistance geante). L'objectif de l' invention consiste a fournir un dispositif presentant une fonctionnalite accrue en vue de la mesure d'une contrainte de traction appliquee a une partie d'un vehicule, en particulier une ceinture de securite d' un vehicule. Cet objectif est realise par un dispositif de mesure d'une contrainte de traction appliquee a une partie d'un vehicule, en particulier a une ceinture de securite d'un vehicule, comprenant deux composants un premier composant pouvant etre raccorde a une partie du vehicule, en particulier a la ceinture de securite, et un deuxieme composant etant fixe sur la carrosserie du vehicule; un ressort agence entre les deux composants, les deux composants pouvant etre deplaces l'un par rapport a l'autre contre la force de celui-ci; un dispositif transducteur, dont les elements transducteurs vent fixes sur les deux composants et emettant des signaux 2 2837280 electriques en fonction de la position relative des deux composants, caracterise en ce que le dispositif transducteur emet un signal de commutation dans une premiere zone de positionnement des composants; et le dispositif transducteur emet des signaux de me sure proportionnels au deplacement relatif des deux composants dans une deuxieme zone de positionnement, dans laquelle les deux composants peuvent etre deplaces l'un par rapport a l'autre contre la force du ressort. De maniere plus precise, la solution selon l' invention est caracteri see en ce que le di spos it i f transducteur emet un premier signal de commutation loreque les composants se trouvent dans une premiere zone de positionnement et emet des signaux de mesure electriques dans une deuxieme zone de positionnement differente, les deux composants etant deplaces l'un par rapport a l'autre contre la force d'un ressort, lesdits signaux de mesure electriques etant proportionnels au deplacement mutuel ou au positionnement mutuel des deux composants. Le signal de commutation est de preference evalue de sorte que l' information fournie indiquant que la partie du vehicule a assume un etat particulier, et, dans le cas d'une ceinture de securite, si la ceinture est mise ou non. Les deux composants agences de sorte a pouvoir se deplacer l'un par rapport a l'autre ainsi que le ressort agissant entre ces deux composants dans la deuxieme zone de positionnement et le dispositif transducteur vent de preference agences dans une boucle de la ceinture de securite. Le deplacement relatif des deux composants dans la premiere zone de positionnement n'est de preference pas affecte par la force du ressort. Dans cette premiere zone de positionnement, le signal de commutation peut etre emis par un commutateur separe, par exemple par actionnement d'un contact a lame vibrante par l'intermediaire d'un champ magnetique. Le signal de commutation peut toutefois aussi etre emis par ['element transducteur fournissant le signal de mesure. En cas d'utilisation avec une ceinture de securite, pour produire le signal de commutation, le premier composant est deplace dans la premiere zone de positionnement lors de l' insertion dans la boucle d'une languette enfichable raccordee a la ceinture de securite. Le premier composant est de preference un element structural agence dans la boucle de la ceinture, assurant une fonction determinee dans la boucle de la ceinture, et deplace lors de l' insertion dans la boucle de la languette enfichable raccordee a la ceinture de securite et lors du retrait de la languette enfichable de la boucle. I1 peut par exemple s'agir d'un ejecteur ou d'un mandrin a ressort, servant au guidage lineaire d'un ressort agissant sur un element de fixation en forme de goupille, comme decrit dans le brevet DE 19858716 C2. L'ejecteur ou le mandrin a ressort comporte de preference une extension correspondante ou une piece rattachee correspondante, sur laquelle est agence ledit au moins un element transducteur, ayant en particulier la forme d'un aimant permanent. Les capteurs galvanomagnetiques ou les dispositifs transducteurs galvanomagnetiques vent des capteurs ou des dispositifs transducteurs fournissant un signal a evaluation electronique ou electrique sous l' influence d'un champ magnetique. L'autre composant (deuxieme composant) comporte comme element transducteur au moins un capteur galvanomagnetique, pouvant avoir la forme d'un capteur GMR, comme decrit dans le brevet US 6081759. I1 est toutefois possible aussi diutiliser un autre dispositif transducteur a action galvanomagnetique appropriee. Lorsque les composants vent agences dans la deuxieme zone de positionnement, ils occupent une position relative telle que lors de ['application d'une force de traction aux parties du vehicule, les deux composants vent deplaces l'un par rapport a l'autre contre la force du ressort, un des composants pouvant assumer une position stationnaire. En cas d'une utilisation dans une boucle de ceinture de securite, le premier composant dans la boucle est raccorde fermement a la ceinture de securite, par exemple par verrouillage de la languette enfichable, le deuxieme composant dans la boucle de la ceinture pouvant etre deplace dans la boucle de la ceinture contre la force du ressort par suite ['application d'une force de traction a la sangle de la ceinture et etant fermement ancre dans la carrosserie du vehicule. Le dispositif transducteur selon ['invention, fournissant les signaux de commutation et de mesure peut etre utilise dans un vehicule automobile dans les parties du vehicule deplacees ou ajustees dans une position operationnelle, par exemple un siege du vehicule, au niveau duquel les influences exercees par les forces de traction vent mesurees a partir de cette position operationnelle. Les forces de traction detectees peuvent par exemple etre evaluees pour determiner la gravite d'un accident, les mesures appropriees concernant le dispositif de retenue, par exemple le degre de gonflement d'un coussin dair, l'ajustement du limiteur de la force de la ceinture et similaire, pouvant ainsi etre prises. L'invention sera decrite plus en detail ci-dessous en reference aux dessins et a une forme de realisation exemplaire. Sur ces dessins: la figure l est une w e en coupe schematique; et la figure 2 est une vue le long de la ligne II-II de la figure l. La forme de realisation exemplaire representee dans les figures l et 2 est installee dans la boucle 9 d'une ceinture de securite. La forme de realisation exemplaire comprend un premier composant l, faisant partie integrante de l'ejecteur de la ceinture 9 ou raccorde fermement a celuici, ou a un guide lineaire en forme de tige d'un ressort, comme decrit dans le brevet DE 19904567 C1. Le premier composant 1 peut toutefois aussi etre raccorde a un autre element structural de la boucle de la ceinture 9, se deplacant egalement lors de l' insertion d'une languette enfichable 15 raccordee a la sangle 16 de la ceinture de securite et lors du retrait de la languette enfichable 15 de la boucle de la ceinture 9. La forme de real i sat ion exemplai re comprend en outre un deuxieme composant 2. Ce deuxieme composant 2 a la forme d'un patin d'ancrage et est agence entre deux plaques rigides 7, 8, composees en particulier de metal, faisant partie du cadre de la boucle de la ceinture. Le deuxieme composant est supporte sur la boucle de la ceinture 9 ou sur le cadre de la boucle de la ceinture par un ressort 3. Le ressort 3 a de preference la forme d'un ressort de compression helicoldal. Dans la forme de realisation exemplaire illustree, le ressort 3 est agence entre la plaque 7 fixee dans un boltier de la boucle de la ceinture 17, faisant partie du cadre de la boucle, et le deuxieme composant 2, constituent un patin d'ancrage. Le deuxieme composant 2 est raccorde fermement a une partie du vehicule, non representee en detail, par exemple au plancher du vehicule ou a un rail de siege ou a une autre partie du vehicule appropriee a l'ancrage de la boucle de la ceinture 9. Dans la forme de realisation exemplaire decrite, le raccordement ferme est assure par un cable d'ancrage 12, enroule en boucle autour du deuxieme composant 2. Dans la partie en boucle, le cable d'ancrage 12 est de preference agence dans un evidement 18 dans le deuxieme composant, entourant entierement ou partiellement la section transversale du cable. La boucle de la ceinture 9 est fixee sur la carrosserie du vehicule par l'intermediaire du cable d'ancrage 12. Le deuxieme composant 2 est monte dans la boucle de la ceinture 9 de sorte a pouvoir etre deplace entre les deux plaques 7, 8 dans la direction longitudinale de la boucle de la ceinture (dans la direction verticale, comme represente dans les figures 1 et 2). Deux goupilles de guidage 19, fixees sur les deux plaques 7, 8 servent a guider le deplacement du deuxieme composant 2. Les deux goupilles de guidage 19 debordent a travers des trous allonges 10 dans le deuxieme composant 2. Ceci assure un guidage vertical parallele du deuxieme composant 2 sur le cadre de la boucle de la ceinture ou sur les deux plaques 7, 8, agencees dans la boucle de la ceinture 9 et fixees sur le bo1tier. Le deuxieme composant 2 est pousse dans la position de repos illustree dans les figures 1 et 2 (position superieure) par la force du ressort 3. Les goupilles de guidage 19 reposent alors contre les bords de delimitation inferieurs des trous allonges 10. Des elements transducteurs vent agences sur les deux composants 1, 2 pour former un dispositif transducteur. Le premier composant 1 comporte des elements transducteurs 4, ayant de preference la forme d'aimants permanents. Un capteur, en particulier un capteur galvanomagnetique 6, est agence entre ces elements transducteurs 4, 5 dans un evidement, par exemple un trou allonge 11, dans le premier composant 1. Ce capteur galvanomagnetique peut avoir la forme d'un capteur GMR, comme decrit dans le brevet US 6081759. Il est possible aussi de prevoir un element transducteur (aimant permanent) uniquement sur le premier composant 1. Lors de la presence de deux elements transducteurs 4, sous forme d'aimants permanents, ceux-ci vent polarises de sorte que leurs champs magnetiques exercent un effet intensifie sur le capteur galvanomagnetique 6. Le capteur 6 est fixe sur un support du capteur 14. Le support du capteur 14 est raccorde fermement au deuxieme composant 2 et peut par exemple avoir une construction en forme de tige. Le support du capteur 14 s'etend a travers un evidement 13 dans la plaque 8. Il est possible aussi de prevoir un autre agencement du capteur 6, dans lequel les elements transducteurs 4, 5 ou le seul element transducteur sur le premier composant 1 exercent une action sur le capteur 6 en vue de ['emission d'un signal en cas d'un deplacement. La densite du flux magnetique avec laquelle le champ magnetique agit sur le capteur 6 change en cas d'un deplacement relatif entre ['element transducteur ou les deux elements transducteurs 4, 5 et le capteur galvanomagnetique. Comme decrit par exemple dans le brevet US 6081759, le signal de mesure emis par le capteur 6, par exemple sous forme d'un changement de la resistance, en cas d'utilisation d'un capteur GMR, peut etre convert) en un signal de tension electrique dans un dispositif d'evaluation, non decrit en detail, par exemple sous forme d'un circuit en poet. D'autres capteurs galvanomagnetiques peuvent avoir la forme de conducteurs electriques, par exemple de bobines, ou de semi-conducteurs, en particulier du type a effet Hall. Ces capteurs emettent aussi un signal electrique sur la base d'un changement du champ magnetique ou d'un deplacement du conducteur dans un champ magnetique. Dans la forme de realisation exemplaire representee, le premier composant 1 est agence dans la position superieure, representee par des traits pointilles, loreque la languette enfichable 15 n'est pas inseree dans la boucle de la ceinture. La boucle de la ceinture de securite est alors par exemple agencee dans la position de repos. Lorsque la languette enfichable 15 est inseree dans la boucle de la ceinture 9, le premier composant 1 est mis dans la position inferieure, representee par des traits continus. Dans ce cas, le champ magnetique des deux elements transducteurs 4, 5 se deplace et/ou change au niveau de la position du capteur 6. Ce deplacement ou changement du champ magnetique est detecte par le capteur 6, le capteur 6 emettant un signal approprie, correspondent a ce deplacement. Le signal peut avoir une amplitude et/ou une forme particuliere. Ce signal est evalue comme signal de commutation et fournit des informations indiquant que la sangle de la ceinture 16 a ete raccordee a la boucle de la ceinture 9 par l'intermediaire de la languette enfichable , la ceinture ayant ete mise. Ce deplacement peut toutefois aussi etre detecte, le signal de commutation etant emis par un element de commutation additionnel, par exemple un contact a lame vibrante, non decrit en detail. Lors de ['application d'une traction a la ceinture de securite, la languette enfichable 15 etant inseree, cette force de traction est transmise a la boucle de la ceinture 9 et en particulier au cadre agence fermement dans la boucle de la ceinture 9, auquel vent fixees les deux plaques 7, 8. Loreque la traction part de la sangle de la ceinture de securite, les plaques 7, 8, fermement raccordees a la sangle de la ceinture de securite par la languette enfichable 15 et le mecanisme de verrouillage, non decrit en detail, de la boucle de la ceinture 9, vent tirees vers le haut, comme represente dans les figures 1 et 2, contre la force du ressort 3. Le premier composant 1, raccorde de meme fermement au mecanisme de verrouillage de la boucle de la ceinture 8, ce mecanisme de verrouillage assurant le verrouillage de la languette enfichable 15, est alors aussi deplace. Le capteur 6 est fixe sur la carrosserie du vehicule par le cable d'ancrage 9 et au deuxieme element structural sous forme d'un patin d'ancrage 2. Lors de ce deplacement, les goupilles de guidage 19 vent deplacees vers le haut dans les trous allonges 10, dans la direction des bords de delimitation superieurs. e champ magnetique applique au capteur 6 change en particulier en ce qui concerne sa densite de flux, de sorte que le capteur 6 fournit un signal de mesure proportionnel a la distance du deplacement et done de la force de traction. Dans le cadre de la distance de deplacement admissible, predeterminee par les trous allonges 10, la constante du ressort 3 est de preference pratiquement rectiligne, de sorte a fournir des informations proportionnelles a la force de traction sur la base du signal de mesure. Loreque la languette enfichable 15 est degagee de la boucle de la ceinture 9, le premier composant 1 est ramene dans sa position superieure, representee par des traits interrompus. Lors de ce deplacement, un signal de commutation est de nouveau emis, signalant l'enlevement de la ceinture de securite. La description ci-dessus montre que les deux composants 1, 2 assument deux zones de positionnement mutuelles, le signal de commutation etant emis dans la premiere zone de positionnement, sans etre influence par la force du ressort 3 et un signal de mesure etant emis dans la deuxieme zone de positionnement lors d'un deplacement relatif des deux composants 1, 2 contre la force du ressort 3. Enfin la liste suivante correspond a une legende des numeros de reference indiques sur les dessins: 1. Premier composant 2. Deuxieme composant (patin d'ancrage) 3. Ressort 4. Element transducteur (aimant permanent) 5. Element transducteur (aimant permanent) 6. Capteur galvanomagnetique (capteur GMR) 7. Plaque 8. P1aque 9. Boucle de la ceinture 10. Trou allonge dans le deuxieme composant 11. Trou allonge dans le premier composant 12. Cable d'ancrage 13. Evidement dans la plaque 8 14. Support du capteur 15. Languette enfichable 16. Sangle de la ceinture 17. Boltier de la boucle de la ceinture 18. Evidement pour le cable d'ancrage 19. Goupilles de guidage REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure d'une contrainte de traction appliquee a une partie d'un vehicule, en particulier a une ceinture de securite d'un vehicule, comprenant deux composants (l, 2), un premier composant (l) pouvant etre raccorde a une partie du vehicule, en particulier a la ceinture de securite, et un deuxieme composant (2) etant fixe sur la carrosserie du vehicule; un ressort (3) agence entre les deux composants (l, 2), les deux composants (l, 2) pouvant etre deplaces l'un par rapport a l'autre contre la force de celui-ci; un dispositif transducteur (4, 5, 6), dont les elements transducteurs vent fixes sur les deux composants (l, 2) et emettant des signaux electriques en fonction de la position relative des deux composants (l, 2), et caracterise en ce que le dispositif transducteur (4, 5, 6) emet un signal de commutation dans une premiere zone de positionnement des composants (l, 2); et le dispositif transducteur (4, 5, 6) emet des signaux de mesure proportionnels au deplacement relatif des deux composants (l, 2) dans une deuxieme zone de positionnement, dans laquelle les deux composants (l, 2) peuvent etre deplaces l'un par rapport a l'autre contre la force du ressort (3). 2. Dispositif selon la revendication l, caracterise en ce que le signal de commutation fournit des informations sur l'etat des composants du vehicule, concernant en particulier la mise ou l'enlevement de la ceinture de securite. 3. Dispositif selon les revendications l ou 2, caracterise en ce que les deux composants (l, 2), le ressort (3) et le dispositif transducteur (4, 5, 6) vent agences dans une boucle de ceinture (9) d'une ceinture de securite. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 3, caracterise en ce que le deplacement relatif des deux composants (1, 2) n'est pas influence par la force du ressort (3) dans la premiere zone de positionnement. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 4, caracterise en ce que le premier composant (1) est deplace dans la premiere zone de positionnement lors de l' insertion d'une languette enfichable (15) raccordee a la ceinture de securite dans la boucle de la ceinture. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 5, caracterise en ce que le deuxieme composant (2) est monte dans la boucle de la ceinture (9) de sorte a pouvoir etre deplace lorsque les composants (1, 2) vent agences dans la deuxieme zone de positionnement, par la force de traction appliquee a la sangle de la ceinture de securite. 7. Dispositif selon les revendications 1 a 6, caracterise en ce que le deuxieme composant (2) est fermement ancre sur la carrosserie du vehicule, la boucle de la ceinture (9) etant deplacee contre la force du ressort (3) par la force de traction appliquee a la ceinture de securite, entralnant un changement de l'intensite du champ magnetique agissant sur le capteur (6). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 7, caracterise en ce que le dispositif transducteur (4, 5, 6) est constitue par un dispositif transducteur galvanomagnetique, en particulier par un capteur GMR. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 8, caracterise en ce qu'un composant comporte comme element transducteur (4) au moins un aimant permanent (4, 5), l'autre composant comportant comme element transducteur un capteur galvanomagnetique, emettant des signaux electriques proportionnels a la position ou proportionnels au deplacement. 10. DisposiLif selon l'une des revendicaLios 1 9, caracL6ris en ce Due le premier composanL (1) esL raccordA la ceiLure de scuriLd (16) par l'inLermdiaire de la langueLLe entichable (15) verrouillde dada la boucle de la