FR2669591A1 - Detecteur de chocs. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un détecteur de chocs adapté à un dispositif à cousin pneumatique pour automobile. Ce détecteur de chocs comporte un élément piézo-électrique (20) pour générer, lorsqu'il est poussé, une tension d'un niveau correspondant à la force de poussée, un élément à inertie (22) maintenu en contact étroit avec l'élément piézo-électrique, des moyens de maintien (24,26) pour maintenir l'élément piézo-électrique et l'élément à inertie en contact étroit. L'élément à inertie (22) pousse l'élément piézo-électrique avec la force de poussée en cas de choc, si ce choc est appliqué au détecteur de chocs, de sorte 'que l'élément piézo-électrique (20) génère une tension ayant un niveau correspondant à la force de poussée, déterminant ou non l'activation du dispositif de gonflement du coussin pneumatique.
Description
DETECTEUR DE CHOCS
La présente invention concerne un détecteur de chocs adapté à un dispositif à coussin pneumatique pour automobile servant à protéger un passager automobile des chocs au moment d'une collision. Ces dernières années, le nombre d'automobiles équipées de dispositifs à coussin pneumatique servant à protéger les conducteurs ou autres des chocs a eu tendance
à augmenter.
Ce dispositif à coussin pneumatique est conçu pour gonfler un coussin pneumatique au moment o il détecte une collision Ce fonctionnement dépend fortement de l'action d'un capteur détecteur des chocs au moment de la collision. Dans le domaine des capteurs d'accélération servant à détecter une forte modification de la vitesse lors d'une collision du véhicule, le brevet US NO 4 827 091 décrit un dispositif comprenant un cylindre fait d'un matériau électriquement conducteur, un élément à inertie magnétisé disposé dans le cylindre de telle sorte qu'il se déplace dans les directions longitudinales, un conducteur électrique placé sur la face d'au moins une extrémité de l'élément à inertie magnétisé dans la direction longitudinale du cylindre au moins, une paire d'électrodes disposées sur une extrémité longitudinale du cylindre et rendues conductrices grâce audit conducteur lorsque l'élément à inertie magnétisé vient en contact avec le conducteur, et un élément d'attraction disposé à l'autre extrémité longitudinale du cylindre et fait d'un matériau magnétique tel qu'il est attiré par la force magnétique
dudit élément à inertie magnétisé.
Dans ce capteur d'accélération, l'élément à inertie magnétisé attire l'élément d'attraction de sorte qu'il est laissé immobile à l'autre extrémité dans le cylindre, alors qu'aucune accélération ou une faible accélération
est appliquée au capteur d'accélération.
Si une accélération considérable est appliquée à ce capteur d'accélération, l'élément à inertie magnétisé est
déplacé malgré l'attraction de l'élément d'attraction.
Pendant le déplacement de l'élément à inertie magnétisé, un courant à induction passe à travers le cylindre pour réaliser une force magnétique servant à pousser l'élément à inertie magnétisé dans la direction opposée à la direction de déplacement, de sorte que l'élément à inertie magnétisé est freiné pour que sa vitesse de déplacement
soit réduite.
Si l'accélération est inférieure à la valeur prédéterminée (seuil), l'élément à inertie magnétisé ne parvient pas à atteindre l'extrémité porteuse du cylindre et s'arrête au cours de son mouvement jusqu'à ce qu'il soit ramené à l'autre extrémité par la force d'attraction
de l'élément d'attraction.
Si l'accélération dépasse la valeur prédéterminée (seuil) (c'est-à- dire si le véhicule portant le détecteur d'accélération subit une collision), l'élément à inertie magnétisé atteint l'extrémité du cylindre Alors, la couche conductrice de l'extrémité Dorteuse de l'élément à inertie magnétisé vient en contact avec les deux électrodes appariées pour réaliser la conduction entre elles Si une tension est appliquée par avance entre les électrodes, un courant électrique passe entre les
électrodes lorsque ces dernières sont mises en court-
circuit Ce courant permet de détecter le fait que le
véhicule a subi une collision.
Dans un détecteur du brevet US N 14 827 091, les électrodes appariées sont connectées lorsque l'élément à inertie magnétisé avance jusqu'a sa fin de course Afin que le détecteur fonctionne normalement pendant une longue période, il faut que la surface intérieure du cylindre devant glisser sur l'élément à inertie magnétisé soit lisse et ne présente aucune corrosion En outre, les électrodes et l'élément à inertie magnétisé doivent
également être exempts de toute corrosion ou rouille.
Ainsi, le cylindre doit être fait d'un matériau très résistant à la corrosion et sa face intérieure doit être polie et finie de manière très élaborée, ce qui augmente les coûts de production En outre, les électrodes et autres doivent être recouverts d'or pour éviter la corrosion. La présente invention a pour objectif de fournir un détecteur de chocs bénéficiant d'une transmission rapide des chocs au moment de la collision, c'est-à-dire ayant une réponse rapide grâce à un élément à inertie venant en
contact étroit avec un élément piézo-électrique.
Un autre objectif de la présente invention consiste à fournir un détecteur de chocs pouvant être facilement auto-vérifié par l'intégration d'un électro-aimant pour pousser l'élément à inertie et par la connexion d'un câble
de sortie à un circuit de vérification.
La présente invention fournit un détecteur de chocs qui comprend un élément piézo-électrique pour générer, lorsqu'il est poussé, une tension d'un niveau correspondant à la force de poussée, un élément à inertie
maintenu en contact étroit avec l'élément piézo-
électrique, et un élément de maintien pour maintenir l'élément piézo-électrique et l'élément à inertie en contact étroit, caractérisé en ce que l'élément à inertie pousse l'élément piézo- électrique avec la force de poussée en cas de choc, si ce choc est appliqué au détecteur de chocs, de sorte que l'élément piézo-électrique génère une tension ayant un niveau correspondant à la force de poussée. Cet élément de maintien peut être de préférence par
exemple une combinaison vis/écrou ou un rivet.
De préférence, dans le détecteur de la présente invention, l'élément à inertie est fait d'un matériau électriquement conducteur sur sa face en contact avec l'élément piézo-électrique au moins pour servir d'électrode; une électrode ayant une polarité opposée est placée sur le côté opposé à l'élément à inertie de l'autre côté de l'élément piézo-électrique, et l'élément à inertie, l'élément piézo-électrique et l'électrode sont
maintenus par l'élément de maintien.
Dans la présente invention, une électrode peut être
intercalée entre l'élément à inertie et l'élément piézo-
électrique. Un autre mode de réalisation de la présente invention présente un dispositif rendu réceptif à la tension en sortie de l'élément piézo-électrique pour décider si la tension en sortie est ou n'est pas supérieure à une tension prédéterminée, afin d'envoyer un signal pour gonfler un coussin pneumatique si la tension prédéterminée
est dépassée.
Un mode de réalisation supplémentaire de la présente invention présente un dispositif électromagnétique pourvu d'un noyau ferreux mobile pour appliquer une force extérieure à l'élément à inertie dans une direction permettant de pousser l'élément piézo-électrique, de sorte que les actionnements du détecteur de chocs peuvent être
vérifiés en activant le dispositif électromagnétique.
Dans le détecteur de chocs de la présente invention, si une force extérieure importante est appliquée, comme cela se produit au moment de la collision du véhicule, l'élément à inertie pousse l'élément piézoélectrique de sorte que ce dernier génère une tension correspondant à la force de choc La collision du véhicule peut être détectée
en décidant du niveau de la tension.
Si un dispositif électromagnétique de vérification de fonctionnement est prévu, l'élément à inertie peut être heurté avec une force prédéterminée par le noyau ferreux mobile du dispositif électromagnétique dont la bobine est activée afin de vérifier si l'élément piézo-électrique
génère ou non une tension prédéterminée.
Dans le capteur de la présente invention, l'élément à
inertie est en contact étroit avec l'élément piézo-
électrique de sorte que la transmission du choc est rapide au moment de la collision Ceci réduit le temps de réponse
du détecteur de chocs.
Si, dans la présente invention, un électro-aimant pour pousser l'élément à inertie est intégré et si le câble de sortie est relié au circuit de vérification, il est facile de vérifier le détecteur de chocs automatiquement. Etant donné que le détecteur de chocs de la présente invention ne comporte aucune partie mobile, il est difficilement fatigué par les vibrations qui accroîtraient son nombre intrinsèque de vibrations En outre, aucune pièce mobile ne présente de mauvais fonctionnement du fait de l'usure ou de la corrosion En outre, la présente invention ne comporte aucun contact électrique exposé à l'air libre, de sorte qu'elle est exempte de toute mauvaise conduction du fait de la corrosion Ainsi, le détecteur de chocs de la présente invention n'a pas de possibilité de dégrader ses caractéristiques, même s'il est monté sur le véhicule, de sorte qu'il peut avoir une
durée de vie excellente et une grande fiabilité.
La présente invention concerne un dispositif pouvant transmettre les chocs sous forme de modification de l'énergie électrique Ceci permet d'obtenir un
enregistrement (ou données sur les chocs) dans le temps.
Ainsi, en analysant l'onde de choc fluctuante dans le temps avec un micro-ordinateur placé dans le circuit de fonctionnement du dispositif de gonflement, il est possible de décider si les chocs sont causés par la
collision par l'effet de marteau (c'est-à-dire une quasi-
collision). Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le détecteur de chocs comprend un élément piézo-électrique pour générer, lorsqu'il est poussé, une tension ayant un niveau correspondant à la force de poussée, un élément à inertie maintenu en contact étroit avec l'élément piézo-électrique, un convertisseur d'impédance rendu réceptif à la tension générée par l'élément piézo-électrique, et un bottier logeant l'élément piézo-électrique, l'élément à inertie et le convertisseur d'impédance, caractérisé en ce que l'élément à inertie pousse l'élément piézoélectrique avec la force de poussée correspondant à un choc, si ce choc est appliqué au détecteur de chocs, de sorte qu'une tension ayant un niveau correspondant à la force de poussée est générée à partir de l'élément piézo-électrique et transmis
à travers le convertisseur d'impédance.
Dans ce détecteur de choc, l'élément piézo-électrique est poussé par l'élément à inertie, au cas o une force extérieure importante est appliquée au moment de la
collision du véhicule, de sorte que l'élément piézo-
électrique génère une tension correspondant à la force de choc Cette tension en sortie est émise après avoir été soumise à une conversion d'impédance par le convertisseur d'impédance La collision du véhicule peut être détectée
en décidant du niveau de la tension en sortie.
Etant donné que, dans la présente invention, le
convertisseur d'impédance est monté avec l'élément piézo-
électrique et l'élément à inertie dans le bottier, le signal de sortie du détecteur de chocs de la présente invention peut alimenter tel quel le dispositif de commande au cas o le détecteur de chocs est monté dans le véhicule En outre, l'impédance en sortie du détecteur
peut être réduite pour stabiliser la détection du choc.
L'invention est illustrée ci-après à l'aide d'exemples de réalisation et en référence aux dessins joints, sur lesquels: La figure 1 est une vue en coupe en plan de dessus d'un détecteur de chocs selon un mode de réalisation de la présente invention; La figure 2 est une vue en élévation latérale gauche de ce détecteur de chocs; Les figures 3 et 4 sont des coupes montrant les parties essentielles de chaque détecteur de choc selon d'autres modes de réalisation de la présente invention; La figure 5 est un schéma d'un dispositif à coussin pneumatique utilisant un détecteur de chocs selon l'invention; La figure 6 est un schéma du circuit d'un montage correspondant; La figure 7 est une vue en coupe de dessus d'un détecteur de chocs selon un autre mode de réalisation de la présente invention; La figure 8 est un graphique en forme de courbe d'une tension devant être sortie au moment d'une collision; La figure 9 est un graphique en forme de courbe d'une tension devant être sortie pour une collision par l'arrière; La figure 10 est un graphique en forme de courbe d'une tension devant être sortie au moment d'une vérification automatique; La figure 11 est une coupe en perspective montrant une plaque d'électrode et une plaque de réception de la pression; et La figure 12 est une coupe en perspective montrant une autre plaque d'électrode ou plaque de réception de la pression. Avec référence à la figure 1, un premier boîtier 10 et un deuxième boîtier 12 ayant chacun une forme générale cylindrique sont reliés par une bride 14 La bride 14 fait partie intégrante d'une première partie cylindrique 14 a et d'une deuxième partie cylindrique 14 b, de sorte que le premier boîtier 10 est placé dans la première partie cylindrique 14 a Le premier boîtier 10 est relié à la bride 14 au moyen d'un écrou de réunion 16 fixé à la première partie cylindrique 14 a La circonférence intérieure de la deuxième partie cylindrique 14 b est
filetée pour se fixer sur le deuxième bottier 12.
La référence 14 c désigne des trous de montage ménagés dans la bride 14 pour monter le détecteur de chocs sur un véhicule. Dans le deuxième boîtier 12 sont placés une électrode 18, un élément piézo-électrique 20 et un élément d'inertie 22 qui sont laminés de manière séquentielle sur la bride 14 Cette électrode 18, cet élément piézo-électrique 20 et cet élément d'inertie 22 ont chacun la forme d'un anneau
pour qu'un boulon 24 soit reçu dans leurs trous centraux.
La tête 24 a de ce boulon 24 est logée dans un évidement 22 a, ménagé dans l'élément à inertie 22, et est retenue
sur le bord du trou central de l'élément à inertie 22.
Le boulon 24 est inséré dans un trou 28 qui est alésé dans la partie centrale de la bride 14 Le boulon 24 est suffisamment serré par l'écrou 26 pour maintenir l'électrode 18, l'élément piézo- électrique 20 et l'élément à inertie 22 en contact étroit En d'autres termes, le boulon 24 et l'écrou 26 sont, dans la présente invention, un moyen de maintien pour maintenir l'électrode 18 et l'élément à inertie 22 en contact étroit sur les deux
côtés de l'élément piézo-électrique 20.
Par ailleurs, une borne 32 est fixée entre l'écrou 26 et la bride 14 à l'aide d'une feuille isolante 30 En outre, un élément isolant 34 est intercalé entre la
circonférence intérieure du trou 28 et le boulon 24.
L'électrode 18, l'élément piézo-électrique 20 et l'élément à inertie 22 sont logés dans un bottier intérieur cylindrique 36 Ce bottier intérieur cylindrique 36 est fixé sur la bride 14 au moyen de vis 38 Ces vis 38 sont, par ailleurs, insérées dans des trous de vis 40
ménagés dans la bride 14.
L'électrode 18 peut transmettre la tension générée par l'élément piézo-électrique 20 à travers la bride 14 et les vis 38 Dans le présent mode de réalisation, l'élément à inertie 22 mentionné ci-dessus est fait en un matériau électriquement conducteur, tel que du métal, pour
transmettre la tension en sortie de l'élément piézo-
électrique 20 à travers le boulon 24 jusqu'à la borne 32.
Les vis 38 sont fixées à une base de circuit 42 sur la bride 14 Un ensemble de circuit 44 est monté sur la base de circuit 42 La tension en sortie provenant des vis 38 et des bornes 32 est injectée dans l'ensemble de
circuit 44 par une ligne conductrice (non représentée).
L'ensemble de circuit 44 envoie son signal de sortie par une ligne conductrice (non représentée) jusqu'à une borne
de liaison 46 qui est montée sur le premier bottier 10.
Sur la face d'extrémité droite du bottier intérieur 36 mentionné cidessus, comme illustré sur la figure 1, est fixée une plaque 48 au moyen de vis 50 Un dispositif électromagnétique 52 est fixé sur cette plaque 48 au moyen de vis 54 Ce dispositif électromagnétique 52 est pourvu d'un noyau ferreux mobile 56, qui peut être avancé vers la gauche de la figure 1 lorsque la bobine électromagnétique
est activée grâce à une ligne conductrice 58.
Un couvercle 60 est placé sur le noyau ferreux mobile 56 Un ressort de rappel 62, pour pousser le noyau ferreux mobile 56 vers la droite de la figure 1, est intercalé entre une bride 60 a à l'extrémité de base du couvercle 60 et une bride intérieure 36 a du boîtier intérieur mentionné ci-dessus. La partie d'extrémité du deuxième boîtier 12 présente une embouchure 64 pour confiner un gaz inerte tel que de l'azote dans les boîtiers 10 et 12 L'embouchure 64 est
rendue étanche par un bouchon d'étanchéité 66.
Un détecteur de chocs 100 ainsi conçu est monté sur le véhicule de telle sorte que son premier boîtier 10 est dirigé vers l'avant du véhicule tandis que son deuxième
boîtier 12 est dirigé vers l'arrière de ce dernier.
Si une accélération dans la direction d'arrêt du véhicule est appliquée au détecteur de chocs 100, l'élément à inertie 22 pousse l'élément piézo-électrique de sorte que l'élément piézo-électrique 20 génère un
potentiel d'un niveau correspondant à la force de poussée.
Ce potentiel est transmis d'une part à travers l'électrode 18, la bride 14 et les vis 38 au circuit 44 et d'autre part à travers l'élément à inertie 22 servant d'électrode, le boulon 24, la borne 32 et la ligne conductrice (non illustrée) jusqu'au circuit 44 Ce circuit 44 envoie un
signal, selon la tension générée par l'élément piézo-
électrique 20, à travers la borne de liaison 46 jusqu'à un
circuit d'actionnement du dispositif de gonflement.
Comme représenté dans la figure 5, le signal détecté du détecteur de chocs 100 est injecté dans le circuit 102 d'actionnement du dispositif de gonflement Si le choc détecté dépasse une valeur prédéterminée (seuil), le circuit 102 d'actionnement du dispositif de gonflement est activé pour actionner un dispositif de gonflement 101 qui gonfle un coussin d'air 103 Si, au contraire, la tension en sortie du détecteur de chocs 100 est inférieure à la valeur de seuil, le dispositif de gonflement 101 n'est pas actionné. Incidemment, le détecteur de chocs 100 est relié au dispositif électrique du véhicule, de telle sorte que le dispositif électromagnétique 52 peut être activé lorsqu'on tourne la clé de contact du véhicule Lorsque la bobine du dispositif électromagnétique 52 est activée, le noyau ferreux mobile 56 est avancé vers la gauche de la figure 1 Ensuite, le couvercle 60 disposé sur le noyau ferreux mobile 56 heurte la tête 24 a du boulon 24 Puis, l'élément piézo-électrique 20 reçoit un choc d'une amplitude correspondant à la force d'inertie vers l'avant du noyau ferreux mobile 56, de sorte qu'il envoie une tension correspondante Cette tension générée est évaluée par un circuit de décision, qui est placé dans le circuit 102 d'actionnement du dispositif de gonflement, pour vérifier
si elle correspond ou non à une tension prédéterminée.
Le fonctionnement du détecteur de chocs est ainsi
vérifié en activant le dispositif électromagnétique 52.
incidemment, il est évident que la vérification du fonctionnement du détecteur de chocs peut être toujours utilisée, non pas uniquement lorsque la clé de contact est tournée, le détecteur de chocs étant monté sur le véhicule, mais également lorsque le fonctionnement du
détecteur de chocs est vérifié en usine.
Dans le mode de réalisation décrit jusqu'ici, l'électrode 18, l'élément piézo-électrique 20 et l'élément à inertie 22 sont fixés et maintenus par le boulon 24 et l'écrou 26 Dans la présente invention cependant, l'électrode 18, l'élément piézo-électrique 20 et l'élément à inertie 22 peuvent être maintenus en contact étroit,
comme illustré sur la figure 3, par un rivet 70.
En outre, dans le mode de réalisation décrit ci-
dessus, l'élément à inertie 22 est fait d'un matériau électriquement conducteur tel que du métal et est utilisé comme électrode en étant directement en contact avec l'élément piézo-électrique 20 Cependant, dans la présente invention, une électrode 21 peut être intercalée entre il l'élément à inertie 22 et l'élément piézo-électrique 20, comme illustré dans la figure 4 Toutefois, dans cette modification, l'électrode 21 est connectée électriquement
au boulon 24.
Le circuit 44 soumet la tension générée par l'élément piézo-électrique 20 à une conversion d'impédance et envoie le signal de tension correspondant par la borne de liaison 46, jusqu'au circuit d'actionnement du dispositif de gonflement. La figure 6 représente un schéma de circuit du convertisseur d'impédance placé dans le circuit 44
mentionné ci-dessus.
Dans la figure 6, des résistances R 1 (de 10 MA) et R 2 (de 3,3 MA 1) sont connectées en série entre l'électrode 18 d'un côté de l'élément piézo-électrique 20 et l'élément à inertie 22 de polarité opposée De ce fait, la tension divisée par les deux résistances R 1 et R 2 est injectée à la borne d'entrée non-inversée d'un amplificateur opérationnel 70 A La borne d'entrée inversée de l'amplificateur 70 A est reliée à une de ses propres bornes
de sortie 71 pour réaliser une contre-réaction négative.
L'amplificateur 70 A est alimenté par la batterie du
véhicule grâce à des bornes négative et positive 72 et 74.
Un condensateur filtre 76 est connecté entre ces deux bornes 72 et 74; il sert à absorber un à-coup au moment de l'allumage du moteur du véhicule L'électrode de l'élément piézo-électrique 20 mentionné ci- dessus est connectée à la borne d'alimentation négative 74 La référence 78 désigne une diode Zener connectée à la résistance R 2 mentionnée ci-dessus pour éviter qu'une tension à un niveau prédéterminé ou supérieur soit appliquée à l'amplificateur A par l'élément piézo-électrique 20 La référence 80 est une bobine du dispositif électromagnétique 52 mentionné ci-dessus qui peut être activée par une borne 82 et la borne d'alimentation négative 74 La référence R 3 désigne
une résistance de sortie (de 2 KAL).
Grâce à cette combinaison de l'amplificateur à contre-réaction négative et de la résistance de sortie R 3, l'impédance de la sortie à extraire entre les bornes 71 et 74 peut être réduite afin de stabiliser le fonctionnement
de détection de chocs.
La figure 7 est une coupe représentant un détecteur de chocs selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Dans ce mode de réalisation, un boîtier 111 a une de ses extrémités ouverte, comme indiqué en 110, pour
recevoir une plaque de cathode en forme d'anneau 11 ic.
Cette plaque de cathode lllc est fixée au moyen d'un boulon 120 d'un conducteur électrique, dont la tête est
connectée à une borne conductrice de cathode 121.
Un couvercle 115, contenant le long de sa circonférence intérieure un dispositif électromagnétique 108, est fixé par des vis 122 à une extrémité du boîtier 111 Ce dispositif électromagnétique 108 est composé d'une bobine 108 A et d'un noyau cylindrique 108 B fait d'un
matériau ferromagnétique.
Ce noyau 108 B est placé de manière coaxiale à l'ouverture 110 mentionnée plus haut et également à un élément de réception de pression 114 et à un élément à inertie 116 Un élément piézo-électrique 113 est fixé entre l'élément de réception de pression 114 et la plaque cathodique lllc, et un cylindre isolant 115 b est disposé sur les circonférences extérieures de cet élément de
réception de pression 114 et de cet élément piézo-
électrique 113.
L'élément de réception de la pression 114 sert d'anode et fixe une tige 124 de telle sorte que cette tige 124 s'étend normalement sur la face de l'élément de réception de pression 114 Un écrou 125 est serré sur l'extrémité porteuse de la tige 124 pour fixer une borne conductrice 127 de l'anode entre lui-même et la plaque de
cathode lllc grâce à un élément isolant 126.
L'élément de pression 114 porte une rainure verticale
114 a ménagée verticalement.
L'extrémité porteuse de l'élément à inertie 116 a une forme semisphérique pour s'engager de manière coulissante dans la rainure verticale 114 a de l'élément de réception de pression 114 L'élément à inertie 116 est alésé, comme indiqué en 128, depuis sa face d'extrémité arrière de telle manière qu'un ressort 117 est logé dans l'alésage 128 Le ressort 117 est intercalé sous pression entre un écrou de réglage 115 c fixé dans le couvercle 115 susmentionné et le fond de l'alésage 128 L'hémisphère porteuse de l'élément à inertie 116 est poussée dans la rainure verticale 114 a de l'élément de réception de pression 114 par la force de poussée de ce ressort 117 De ce fait, l'élément piézo-électrique 113 est intercalé, sous une force de poussée constante du ressort 117, entre l'élément de réception de pression 114 et la plaque de
cathode lllc.
Dans le détecteur de chocs ayant la conception décrite, la base de circuit 42 est fixée par le boulon 120 susmentionné et le circuit 44 est monté dessus Ce circuit 44 a une structure identique à celle du mode de réalisation précédemment décrit et fonctionne de la
manière suivante.
Sans collision En cas d'absence de collision, ce qui est transmis à l'élément piézo-électrique 113 par l'élément de réception de pression 114 est la force statique du ressort 117 agissant sur l'élément à inertie 116 De ce fait, l'élément piézo-électrique ne génère pas de tension de pointe. Ainsi, sans collision, le détecteur de choc ne réagit pas. En cas de vibrations verticales Lorsque le véhicule reçoit des vibrations verticales,
il fait vibrer le détecteur de chocs.
A ce moment-là, l'élément à inertie 116 coulisse dans la rainure verticale 114 a, mais la force de poussée permettant au ressort 117 de pousser l'élément à inertie 116 dans la rainure verticale 114 a ne change pratiquement pas, de sorte que l'élément piézo-électrique 113 ne génère
pas de tension supérieure à la tension prévue (seuil).
Le détecteur de choc ne réagit donc pas en réponse à
des vibrations verticales.
En cas de collisions frontales et obliques Au moment o le véhicule entre en collision frontale, la force permettant de pousser l'élément de réception de pression 114 augmente brutalement du fait de
l'accélération de l'élément à inertie 116 due au choc.
La force appliquée à l'élément de pression 114 est
transmise à l'élément piézo-électrique 113.
De ce fait, l'élément piézo-électrique 113 génère une tension de pointe dépassant le niveau prévu (seuil), tel qu'indiqué en A dans la figure 8 En réponse à cette tension de pointe, le circuit 102 d'actionnement du dispositif de gonflement actionne le dispositif de gonflement 101 Le coussin pneumatique 103 est alors gonflé. Même si le véhicule reçoit un choc en oblique sur son avant, une composante de l'accélération due au choc agit sur l'une ou l'autre des deux côtés de la rainure
verticale 114 a, et est donc transmise à l'élément piézo-
électrique 113 Dans ce cas, également, une tension de pointe dépassant le niveau prévu (seuil) est générée de sorte que le dispositif de gonflement 101 est actionné pour gonfler le coussin pneumatique 103.
En cas de collisions latérales Si le véhicule entre en collision latéralement, l'élément à inertie 116 va rapidement monter ou descendre selon la figure 7 Alors, la force dans la direction de ce mouvement est divisée par le côté oblique de la rainure verticale 114 a, de sorte que sa composante sur le côté gauche de la figure 7 pousse l'élément de réception de pression 114 Ainsi, l'élément piézo-électrique 113 est poussé comme dans le cas d'une collision frontale par l'élément de réception de pression 114 Comme, cependant, la force de poussée est faible dans ce cas, la tension générée par l'élément piézo-électrique 113 est inférieure à la valeur prédéterminée (seuil) De ce fait, le circuit d'actionnement du dispositif de gonflement n'actionnera pas le dispositif de gonflement et le coussin pneumatique
ne sera pas gonflé.
En cas de collisions par l'arrière Si le véhicule est heurté par l'arrière, une force de choc agit sur le détecteur de chocs vers la gauche sur la figure 7, de sorte que l'élément à inertie 116, étant venu appuyer sous une pression constante contre l'élément de réception de pression 114, quitte la rainure verticale
114 a pendant un instant.
Ensuite, l'élément piézo-électrique 113 est libéré de la force, de sorte que sa tension de sortie chute brutalement La forme d'onde de la tension de sortie à ce moment montre une chute de tension subite, comme indiqué en B dans la figure 9 De ce fait, la tension de pointe positive, comme indiqué en A dans la figure 8, n'est pas alimentée dans le circuit, et le circuit 102 d'actionnement du dispositif de gonflement ne transmet aucun courant pour actionner le dispositif de gonflement 101. En outre, le détecteur de chocs de la figure 7 peut vérifier automatiquement le fonctionnement de la manière suivante. Pour cette vérification automatique, la bobine 108 A est activée pendant un court instant à partir du circuit
de contrôle.
Spécifiquement, la bobine 108 A est activée pendant un court instant pour générer un flux magnétique tel que l'élément à inertie 116 va être instantanément reculé vers
la droite de la figure Ensuite, l'élément piézo-
électrique 113 génère une tension ayant une forme d'onde
illustrée sur la figure 10.
Plus spécifiquement, si l'élément à inertie 116 est
rétracté instantanément par l'activation de l'électro-
aimant 108, il agit sur l'élément de réception de pression 114 pour réduire la force de poussée du ressort 117 de sorte que la tension à émettre va chuter brutalement,
comme indiqué en C sur la figure 10.
Au moment o l'électro-aimant 108 est désactivé, l'élément à inertie 116 va être projeté contre l'élément de réception de pression 114 par la force de poussée du ressort 117 Puis, une forte poussée est appliquée à l'élément piézo-électrique 113 de sorte qu'il génère une tension de pointe positive, comme indiqué en D sur la
figure 10.
En bref, le circuit de contrôle vérifie si une tension prédéterminée est ou n'est pas générée par l'élément piézo-électrique 113, dans les mêmes conditions
que celles d'une collision par l'arrière ou frontale.
Le fonctionnement normal ou anormal du détecteur de chocs peut être indiqué au moyen d'un témoin lumineux en
réponse au signal obtenu par le circuit de contrôle.
Bien que l'élément à inertie 116 des modes de réalisation précédents soit engagé dans la rainure 114 a de section en V, la présente invention peut être réalisée soit par une plaque d'électrode ou élément de réception de pression 141 présentant un évidement conique 140, comme illustré dans la figure 11, soit par une plaque d'électrode ou élément de réception de pression 143 présentant un évidement 142 avec une surface courbe, comme illustré dans la figure 12 Cet évidement 142 de la figure 12 peut avoir une surface sphérique ou une surface de
révolution elliptique.
Comme il ressort maintenant de la description faite
jusqu'ici, l'enveloppe est formée par les boitiers 10 et 12 et la bride 14 d dans les modes de réalisation des figures 1 à 6 et par le boîtier 111 et le couvercle 115
dans le mode de réalisation des figures 7 à 12.
Claims (10)
1 Détecteur de chocs comprenant un élément piézo-électrique ( 20,113) pour générer, lorsqu'il est poussé, une tension d'un niveau correspondant à la force de poussée; un élément à inertie ( 22,116) maintenu en contact étroit avec l'élément piézo-électrique; des moyens de maintien pour maintenir l'élément piézo-électrique et l'élément à inertie en contact étroit, caractérisé en ce que l'élément à inertie ( 22,116) pousse l'élément piézo-électrique ( 20, 113) avec la force de poussée en cas de choc, si ce choc est appliqué au
détecteur de chocs, de sorte que l'élément piézo-
électrique génère une tension ayant un niveau
correspondant à la force de poussée.
2 Détecteur de chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien poussent ledit élément piézo-électrique ( 20, 113) et ledit élément à inertie ( 20,116) dans la direction leur permettant de
venir en contact étroit.
3 Détecteur de chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien
comportent un boulon ( 24,124) et un écrou ( 26,125).
4 Détecteur de chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien
comportent un rivet ( 70).
Détecteur de chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément à inertie ( 22) est fait d'un matériau électriquement conducteur sur sa face en contact avec l'élément piézo-électrique ( 20) au moins pour servir d'électrode, en ce qu'une électrode ( 18) ayant une polarité opposée est placée sur le côté opposé à l'élément
à inertie ( 22) de l'autre côté de l'élément piézo-
électrique, et en ce que l'élément à inertie, l'élément piézo- électrique et l'électrode sont maintenus par les
moyens de maintien.
6 Détecteur de chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une électrode ( 21) est intercalée
entre l'élément à inertie ( 22) et l'élément piézo-
électrique ( 20), en ce qu'une électrode ayant une polarité opposée ( 18) est placée sur le côté opposé à celui de la
première électrode de l'autre côté dudit élément piézo-
électrique, et en ce que lesdites électrodes, ledit élément piézo-électrique et ledit élément à inertie sont
maintenus par lesdits moyens de maintien.
7 Détecteur de chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens ( 44) rendus réceptifs à la tension en sortie dudit élément piézo-électrique pour décider si ladite tension en sortie est ou n'est pas supérieure à une tension prédéterminée, afin d'envoyer un signal pour gonfler un coussin pneumatique ( 103) si ladite tension prédéterminée est
dépassée.
8 Détecteur de chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif électromagnétique ( 52) pourvu d'un noyau ferreux mobile ( 56) pour appliquer une force extérieure audit élément à inertie ( 22) dans une direction permettant de pousser ledit élément piézo-électrique ( 20), de sorte que les actionnements dudit détecteur de chocs peuvent être
vérifiés en activant ledit dispositif électromagnétique.
9 Détecteur de chocs comprenant: un élément piézo-électrique ( 20,113) pour générer, lorsqu'il est poussé, une tension ayant un niveau correspondant à la force de poussée; un élément à inertie ( 22, 116) maintenu en contact étroit avec ledit élément piézo-électrique; un convertisseur d'impédance rendu réceptif à la tension générée par ledit élément piézo-électrique; et
une enveloppe logeant ledit élément piézo-
électrique, ledit élément à inertie et ledit convertisseur d'impédance, caractérisé en ce que ledit élément à inertie pousse ledit élément piézo-électrique avec la force de poussée correspondant au choc, si ce choc est appliqué audit détecteur de chocs, de sorte qu'une tension du niveau correspondant à la force de poussée est générée par ledit élément piézo-électrique et délivrée par l'intermédiaire
dudit convertisseur d'impédance.
Détecteur de chocs selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de maintien pour pousser ledit élément piézo-électrique et ledit élément à inertie dans une direction afin de les mettre en contact étroit et pour maintenir ledit élément piézo-électrique et ledit élément à inertie en contact
étroit.
Il Détecteur de chocs selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien
comportent un rivet ( 70).
13 Détecteur de chocs selon la revendication 9, comprenant en outre: une paire d'électrodes (lllc,114) serrant ledit élément piézo- électrique ( 113) entre elles; et des moyens de poussée ( 117) pour pousser ledit
élément à inertie ( 116) en direction dudit élément piézo-
électrique ( 113), caractérisé en ce que ledit élément à inertie ( 116) est conçu pour appliquer une force de poussée à l'une desdites
électrodes ( 114).
14 Détecteur de chocs selon la revendication 13, comprenant en outre un élément de réception de pression intercalé entre ladite électrode et ledit élément à inertie ( 116) pour transmettre la force de poussée dudit élément à inertie à ladite électrode, caractérisé en ce que ledit élément à inertie ( 116) a une
forme semi-sphérique à son extrémité porteuse, c'est-à-
dire du côté faisant face à ladite électrode.
Détecteur de chocs selon la revendication 9, comprenant en outre un dispositif électromagnétique ( 52,108) pour appliquer une force extérieure audit élément à inertie dans la direction de la poussée ou de l'écartement par rapport à l'élément piézo-électrique, caractérisé en ce que le fonctionnement dudit détecteur de chocs peut être vérifié par l'activation dudit dispositif électromagnétique.
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