FR2670900A1 - Capteur d'acceleration. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un capteur d'accélération. Ce capteur comporte un cylindre réalisé en un matériau conducteur, un élément inertiel magnétisé monté coulissant dans le cylindre, un élément conducteur monté sur la surface d'extrémité de l'élément inertiel du côté d'une extrémité du cylindre, une paire d'électrodes (40, 42) placées à cette même extrémité du cylindre, et un élément d'attraction placé à proximité de l'autre extrémité longitudinale du cylindre. Les électrodes ont une partie d'extrémité qui communique avec une borne (52) reliée à un fil conducteur et une extrémité avant sur laquelle l'élément conducteur peut venir en contact. Les électrodes ont une fente allongée (40a, 42a) depuis la partie d'extrémité jusqu'à leur partie avant, une partie de chaque électrode située d'un côté de la fente étant reliée avec la borne (52), et une résistance (54) étant placée entre les autres parties des électrodes.
Description
i
CAPTEUR D'ACCELERATION.
La présente invention concerne un capteur d'accélération et, plus particulièrement, un capteur d'accélération conçu pour détecter une modification importante de la vitesse d'un véhicule causée par une
collision ou autre.
Un capteur d'accélération de ce type est décrit dans le brevet U S N O 4 827 091 Ce capteur connu comporte un cylindre en un métal conducteur, un élément inertiel magnétisé monté dans le cylindre de manière à pouvoir se déplacer longitudinalement par rapport à ce dernier, un élément conducteur monté au moins sur la surface d'extrémité de l'élément inertiel qui se trouve du côté d'une extrémité longitudinale du cylindre, une paire d'électrodes disposées à une extrémité longitudinale du cylindre et un élément d'attraction disposé près de l'autre extrémité longitudinale du cylindre Lorsque l'élément conducteur de l'élément inertiel magnétisé entre en contact avec les électrodes, celles-ci deviennent conductrices via l'élément conducteur L'élément d'attraction est réalisé en un matériau conducteur choisi
pour qu'il attire magnétiquement l'élément inertiel.
Dans ce capteur d'accélération, l'élément inertiel magnétisé et l'élément d'attraction s'attirent l'un l'autre Lorsqu'une attraction faible ou nulle est appliquée au capteur, l'élément inertiel est au repos à
l'autre extrémité du cylindre.
Si une accélération relativement importante agit sur le capteur d'accélération, l'élément inertiel magnétisé se meut à l'encontre de la force d'attraction de l'élément d'attraction Durant son mouvement, un courant électrique est induit dans le cylindre, ce qui produit une force magnétique qui déplace l'élément inertiel dans la direction opposée à la direction de mouvement De ce fait, l'élément inertiel magnétisé est freiné, de sorte que la
vitesse du mouvement est réduite.
Lorsque l'accélération est inférieure à une amplitude prédéterminée, ou valeur de seuil, l'élément inertiel magnétisé s'arrête avant d'atteindre l'extrémité avant du cylindre, puis il est ramené en arrière par la
force d'attraction de l'élément d'attraction.
Lorsque l'accélération est supérieure à ladite valeur de seuil, c'est-à-dire lorsque le véhicule portant ce capteur d'accélération entre en collision avec un objet, l'élément inertiel arrive à une extrémité du cylindre A ce moment, la couche conductrice se trouvant sur sa surface d'extrémité avant entre en contact avec les deux électrodes pour les relier électriquement entre elles Si une tension a été auparavant appliquée entre les
électrodes, un courant électrique passe par le court-
circuit formé entre elles Ce courant électrique permet la
détection d'une collision du véhicule.
Jusqu'ici les électrodes présentaient une continuité par l'intermédiaire d'une résistance ayant une valeur élevée pour détecter la déconnexion d'un fil conducteur
entre l'électrode et un circuit de détection de collision.
Lorsqu'une tension est appliquée aux électrodes, un courant faible passe à travers la résistance Les électrodes et le circuit de détection présentent une continuité tant que le courant faible passe La déconnexion du fil conducteur peut être détectée lorsque
le courant est coupé.
Dans le capteur d'accélération de l'art antérieur, les électrodes présentent une continuité via une résistance même si la partie avant de l'électrode est cassée De ce fait, la cassure de la partie avant de
l'électrode ne peut pas être détectée.
La présente invention a pour objet de fournir un capteur d'accélération capable de détecter la cassure de
la partie avant de l'électrode.
La présente invention a également pour objet de
fournir un capteur d'accélération particulièrement fiable.
Le capteur d'accélération selon l'invention comporte un cylindre en un matériau conducteur; un élément inertiel magnétisé monté dans le cylindre de manière à pouvoir se déplacer longitudinalement par rapport à celui-ci; un élément conducteur monté sur la surface d'extrémité de l'élément inertiel qui est du côté d'une extrémité longitudinale du cylindre; une paire d'électrodes qui sont placées à cette même extrémité longitudinale du cylindre et qui, lorsque ledit élément conducteur entre en contact avec elles, conduisent un courant via l'élément conducteur; et un élément d'attraction en matériau magnétique placé à proximité de l'autre extrémité longitudinale du cylindre pour qu'il attire magnétiquement
l'élément inertiel.
Chaque électrode a une partie avant avec laquelle l'élément conducteur de l'élément inertiel peut entrer en contact et une partie d'extrémité réalisée en une seule pièce avec une borne à laquelle est connecté un fil conducteur d'un circuit de détection de collision Chaque électrode présente une fente allongée s'étendant depuis la partie d'extrémité en direction de sa partie avant Une moitié des électrodes divisée par la fente est réalisée en une seule pièce avec la borne, tandis que les autres moitiés des électrodes présentent une continuité entre
elles via une résistance.
Dans ce capteur d'accélération, lorsque la partie avant de l'électrode est cassée, la première moitié et la seconde moitié de l'électrode situées de part et d'autre de la fente sont séparées l'une de l'autre De ce fait, un fil conducteur allant depuis le circuit de détection de collision jusqu'à la borne est déconnecté de la résistance lorsque la partie avant est cassée La cassure de la partie avant de l'électrode est ainsi détectée par la détection d'une coupure du courant qui passe entre les électrodes via la résistance Bien entendu, lorsque le fil conducteur est coupé, le courant ne passe pas, de sorte
que la coupure du fil peut être détectée.
Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après en regard des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un capteur d'accélération selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective de deux électrodes et d'une résistance; et la figure 3 est une vue en perspective des
électrodes dont la partie avant est cassée.
La figure 1 à laquelle on se réfère montre un capteur d'accélération selon l'invention Ce capteur présente une bobine cylindrique 10 en un matériau non magnétique, tel qu'en une résine synthétique Un cylindre 12 en un alliage de cuivre est contenu à l'intérieur de la bobine 10 Un élément inertiel magnétisé ou ensemble magnétique 14 est monté dans le cylindre 12 Cet ensemble 14 comprend un noyau 16 constitué par un aimant permanent cylindrique, une enveloppe cylindrique 18 ayant un fond à
une extrémité, et une garniture 20 en résine synthétique.
L'enveloppe 18 est réalisée en un matériau conducteur non
magnétique tel que du cuivre et enferme le noyau 16.
L'enveloppe 18 est ouverte à son autre extrémité La garniture 20 sert à maintenir le noyau 16 à l'intérieur de l'enveloppe 18 L'ensemble d'aimant 14 est disposé à l'intérieur du cylindre 12 de telle manière qu'il peut se
déplacer longitudinalement par rapport au cylindre 12.
La bobine 10 est pourvue à une de ses extrémités d'une partie d'insertion 22 qui pénètre dans le cylindre 12 Une ouverture 24 est ménagée à l'extrémité avant de la partie d'insertion 22 Une paire de brides 26 et 28 sont formées sur la paroi latérale à l'extrémité avant de la bobine 10 Un élément d'attraction annulaire ou rondelle de rappel 30, réalisé en un matériau magnétique tel que du
fer, est maintenu entre les brides 26 et 28.
La bobine 10 est pourvue d'une autre bride 32 Un bobinage 34 est disposé entre les brides 28 et 32 Une bride supplémentaire 36 est formée à l'autre extrémité de la bobine 10 Un support de contact 38 en résine
synthétique est monté sur cette bride 36.
Une paire d'électrodes 40 et 42 sont noyées dans le support 38 Une ouverture 44 est ménagée au centre du support 38 Les extrémités avant des électrodes 40 et 42 débordent dans l'ouverture 44 et ont des parties d'extrémité avant en forme d'arc Des portions de ces dernières sont sensiblement à niveau avec la surface
d'extrémité avant du cylindre 12.
La figure 2 est une vue en perspective des électrodes 40, 42 Chacune de ces électrodes est constituée par une partie de chacun de deux composants conducteurs 46, 48 réalisés par estampage d'une fine plaque de cuivre Ces composants conducteurs sont pourvus de bornes 50, 52 auxquelles sont reliés respectivement des fils conducteurs (non illustrés) Des fentes allongées 40 a, 42 a sont ménagées depuis la partie d'extrémité en direction de la partie avant des électrodes 40, 42 L'une des moitiés des électrodes 40, 42, située d'un côté de la fente, est réalisée en une pièce avec les bornes 50, 52 respectivement. Une résistance 54 est montée en parallèle entre les autres moitiés des composants 46, 48 Des bornes conductrices 54 a, 54 b de la résistance 54 sont soudées aux
composants 46, 48 respectivement.
L'ensemble des composants conducteurs 46, 48 et de la résistance 54, qui les relie est moulé et enrobé dans le support de contact 38 en résine synthétique, comme
illustré en figure 1.
On décrira maintenant le fonctionnement du capteur d'accélération ainsi fabriqué Lorsqu'aucune force extérieure n'est appliquée, l'ensemble magnétique 14 et la rondelle de rappel 30 s'attirent mutuellement Dans cette condition, l'extrémité arrière de l'ensemble magnétique 14 est dans sa position la plus reculée o elle appuie contre la surface d'extrémité avant de la partie d'insert 22 Si une force extérieure agit dans la direction indiquée par la flèche A, alors l'ensemble magnétique 14 se déplace dans la direction indiquée par cette flèche, à l'encontre de la force d'attraction de la rondelle de rappel 30 Ce mouvement induit un courant électrique dans le cylindre 12 qui est en alliage de cuivre, ce qui produit alors un champ magnétique Ce champ magnétique applique une force magnétique à l'ensemble magnétique 14 dans la direction opposée à la direction du mouvement L'ensemble 14 est
ainsi freiné.
Lorsque la force extérieure appliquée au capteur d'accélération est faible, l'ensemble magnétique 14 s'arrête dans sa course à une extrémité du cylindre 12 et il est rapidement ramené à sa position la plus en arrière illustrée en figure 1 par la force d'attraction agissant entre la rondelle de rappel 30 et l'ensemble magnétique 14. Si une force extérieure importante est appliquée dans la direction indiquée par la flèche A lorsque le véhicule entre en collision, l'ensemble magnétique 14 avance alors jusqu'à l'extrémité avant du cylindre 12 et vient en contact avec les électrodes 40 et 42 A ce moment, l'enveloppe 18 de l'ensemble magnétique 14, qui est en un matériau conducteur, crée un court-circuit entre les électrodes 40 et 42, produisant ainsi le passage d'un courant électrique entre elles Ceci permet de détecter une modification de l'accélération supérieure à la valeur de seuil souhaitée On détecte ainsi la collision du
véhicule.
Un courant faible passe entre les bornes 50, 52 des
composants 46, 48 via la résistance 54.
Dans ce mode de réalisation, le courant faible entre les bornes 50, 52 est coupé lorsque la partie avant de l'électrode 40 est divisée en deux parties séparées l'une de l'autre par la fente 40 a, comme illustré dans la figure 3 Ainsi, on peut détecter la cassure de la partie avant de l'électrode 40 Cette cassure peut être détectée de la
même manière qu'indiqué précédemment.
Le bobinage 34 mentionné plus haut est utilisé pour vérifier le fonctionnement du capteur d'accélération En particulier, lorsque le bobinage 34 est activé par le passage d'un courant électrique, il produit un champ magnétique qui décale l'ensemble magnétique 14 dans la direction indiquée par la flèche A L'ensemble magnétique 14 avance alors jusqu'à l'extrémité avant du cylindre 12, mettant ainsi les électrodes 40 et 42 en court-circuit De cette manière, le bobinage 34 est activé pour pousser l'ensemble magnétique 14 à se déplacer Il est ainsi possible de vérifier si l'ensemble magnétique 14 peut avancer ou reculer librement et si les électrodes 40 et 42
peuvent être mises en court-circuit.
Dans ce mode de réalisation, on peut détecter une coupure du fil conducteur entre les composants 46, 48 et le circuit de détection, puisque les bornes conductrices 54 a, 54 b sont reliées aux composants 46, 48 comme illustré dans les figures 2 et 3 Les composants 46, 48 et la résistance 54 sont protégés puisqu'ils sont presque entièrement noyés dans la résine synthétique du support de contact 38 Ainsi, on évite toute déformation ou cassure des composants 46, 48 et de la résistance 54 durant le montage du capteur, puisque ces éléments ne peuvent pas
venir en contact avec la main d'un monteur ou un outil.
Claims (3)
1 Capteur d'accélération du type comportant un cylindre ( 12) réalisé en un matériau conducteur; un élément inertiel magnétique ( 14) monté dans le cylindre de manière à pouvoir se déplacer longitudinalement par rapport au cylindre; un élément conducteur ( 18) monté sur la surface d'extrémité de l'élément inertiel qui est du côté d'une extrémité longitudinale du cylindre; une première et une deuxième électrodes ( 40, 42) placées à cette même extrémité longitudinale du cylindre et, lorsque l'élément conducteur de l'élément inertiel entre en contact avec les électrodes, conduisent un courant par l'intermédiaire de l'élément conducteur; et un élément d'attraction ( 30) en un matériau magnétique placé à proximité de l'autre extrémité longitudinale du cylindre et qui attire magnétiquement l'élément inertiel; caractérisé en ce que: lesdites première et deuxième électrodes ( 40, 42) ont une partie d'extrémité qui communique avec une borne ( 50, 52) à laquelle est connecté un fil conducteur et une partie avant sur laquelle peut venir en contact ledit élément conducteur ( 18); lesdites première et deuxième électrodes présentent une fente allongée ( 40 a, 42 a) depuis ladite partie d'extrémité en direction de ladite partie avant, une moitié de chacune des électrodes qui est située d'un côté de la fente étant en une pièce avec ladite borne; ledit capteur comprend en outre une résistance ( 54) par l'intermédiaire de laquelle les autres moitiés des électrodes présentent une continuité; ladite résistance ayant une valeur suffisamment élevée pour que le courant qui la traverse soit faible, ce qui permet de détecter des problèmes dudit capteur, tels qu'une cassure de la partie avant de ladite électrode, par
une détection de la coupure dudit courant faible.
2 Capteur d'accélération selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites électrodes ( 40, 42) est une partie d'un composant conducteur ( 46, 48) constituée par une plaque estampée, et en ce que l'électrode est allongée en forme de ceinture.
3 Capteur d'accélération selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite résistance ( 54) et ledit composant conducteur ( 46, 48), à l'exclusion desdites électrodes ( 40, 42) et bornes ( 50, 52), sont insérés dans
une résine synthétique ( 38).
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| Date | Code | Title | Description |
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