FR2677594A1 - Detecteur mecanique de collision perfectionne. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un détecteur de collision (10) pour un système de retenue des passagers (120). Ce détecteur comprend: - une paroi tubulaire (12) ouverte à une extrémité et définissant une trajectoire de mouvement entre une première position et une seconde position; - un moyen de capuchon (13) pour fermer cette extrémité; - une masse à inertie (40) placée sur la trajectoire; - des moyens de maintien (46, 54, 56) pour maintenir la masse à inertie (40) qui se déplace vers la seconde position en repoussant les moyens de maintien (46, 54, 56); - des moyens d'amorçage (66, 80) placés à l'intérieur du capuchon; et - des moyens de déclenchement (60, 62, 74) disposés dans la paroi (12) et agencés pour déclencher les moyens d'amorçage (66, 80) quand la masse à inertie (40) se trouve dans la seconde position.

Description

Dwris CTUR NECANIQUE DE COLLISION PERFECTIONNE L'invention concerne un

détecteur utilisé pour déclencher un système de retenue des passagers dans un véhicule à moteur tel qu'un système à sac d'air, et plus particulièrement un détecteur mécanique autonome comportant un moyen d'invalidation grâce auquel le détecteur peut être mis à l'arrêt uniquement lorsqu'il est installé dans un

système de retenue des passagers.

Des détecteurs pour systèmes de retenue des passagers sont utilisés sur des systèmes de retenue des passagers pour détecter une collision Ces détecteurs doivent être capables de faire la différence entre les variations brusques de la vitesse du véhicule à moteur par suite d'opérations normales et des variations de vitesse considérables qui peuvent entratner des blessures aux passagers Ces détecteurs sont souvent placés dans la zone de collision du véhicule parce que dans cette zone il est plus facile de faire la différence entre des variations de

vitesse acceptables et des variations dangereuses.

Toutefois, de tels détecteurs sont moins fiables essentiellement parce qu'ils doivent être couplés par un moyen électrique ou mécanique au reste du système de retenue Il a été conseillé d'utiliser plusieurs détecteurs qui font matériellement partie intégrante des systèmes de retenue des passagers De cette manière la nécessité de moyens de couplage électriques ou mécaniques de grande longueur est éliminée Toutefois, jusqu'à présent, tous ces

systèmes étaient compliqués à fabriquer.

Par exemple, le document US-A-4 167 276 décrit un détecteur qui compte sur un agencement de bille en rolamite pour détecter une collision Le document décrit également un inter-verrouillage automatique complexe accouplé à

l'agencement de la bille en rolamite.

Le document US-A-4 666 182 décrit un capteur entièrement mécanique avec des masses à inertie pour des

questions de redondance.

Un objet de la présente invention consiste à proposer un détecteur mécanique qui est relativement peu complexe si

bien qu'il est facile et peu coûteux à fabriquer.

Un autre objet consiste à proposer un détecteur avec un moyen de réglage extérieur qui permette de régler la

sensibilité du détecteur.

Un autre objet consiste à proposer un petit détecteur avec une certaine redondance pour garantir un fonctionnement correct D'autres objectifs et avantages de

l'invention apparaîtront d'après la description suivante.

Un détecteur mécanique construit selon l'invention comprend un boîtier avec une masse à inertie mobile sur une trajectoire en réponse à une variation de vitesse Lorsque la masse atteint un point présélectionné le long de sa trajectoire, elle déclenche un mécanisme mécaniquement armé, lequel, à son tour, active une amorce L'amorce, à son tour, sert à allumer un moyen de générateur à gaz Le détecteur comprend un moyen d'armement pour armer la masse à inertie uniquement lorsque la masse est en position à

l'intérieur d'un système de retenue des passagers.

La figure 1 représente une vue latérale d'un détecteur réalisé selon l'invention, tel qu'il est installé dans un système de retenue des passagers; la figure 2 représente une vue d'extrémité du détecteur de la figure 1; la figure 3 représente une vue latérale en coupe le long de la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 représente une vue latérale en coupe transversale le long de la ligne 4-4 de la figure 2; la figure 5 représente une vue latérale en coupe transversale le long de la ligne 5-5 de la figure 1; et la figure 6 représente une vue en coupe transversale

le long de la ligne 6-6 de la figure 1.

En faisant maintenant référence aux figures, un détecteur 10 construit selon l'invention comprend une paroi généralement tubulaire 12 terminée par un capuchon 13 Le

capuchon 13 comporte un prolongement 14 à une extrémité.

L'autre extrémité 15 de la paroi 12 est fermée Le prolongement 14 rotatif maintient une pièce cylindrique 16 ayant un orifice en forme de D 18 La pièce 16 est prisonnière d'une rondelle en forme de C 20 (représentée sur la figure 3) Un joint torique 22 est placé à l'intérieur du prolongement 14 pour assurer l'étanchéité de l'intérieur du détecteur 10 Une partie du capuchon 13 est dentée pour définir avec la paroi 12 un doigt 24 comme

indiqué sur les figures 2 et 3.

L'intérieur du détecteur 10 présente un espace tubulaire 26 dont une partie, côté extrémité 15, comporte un taraudage 28 Une vis filetée 30 est placée dans l'espace 26 à l'extrémité adjacente de la paroi d'extrémité 15 Un joint torique 32 assure l'étanchéité de l'espace 26 par rapport à l'atmosphère ambiante La vis 30 comporte une paroi sphérique interne 34 Dans l'espace 26 se trouve également un manchon métallique 36 Le manchon 36 flotte par rapport à la paroi 12 et il est maintenu en position par une bague élastique 38 A l'intérieur du manchon 36 se trouve une masse à inertie en forme de bille 40 La bille

est sollicitée contre la surface 34 comme décrit ci-

dessous Le diamètre de la bille est sensiblement égal au diamètre du manchon 36 si bien qu'au moment o la bille traverse le joint son mouvement est amorti par l'air contenu dans le manchon Face à la surface 34, le capuchon 13 comprend une surface sphérique comme en 42 qui constitue une butée pour la bille 40 Ainsi, une trajectoire linéaire est formée de la surface 34 à la surface 42 pour la bille Cette trajectoire est parallèle à l'axe longitudinal 44

ou au détecteur 10 mais décalée par rapport à lui.

Un levier 46 est monté sur un axe 48 à l'intérieur du

détecteur 10 Le levier comporte deux bras opposés 50, 52.

A une extrémité 15 est monté un ressort de compression hélicoïdal 54 avec une tête 56 La tête 56 est poussée par le ressort 54 pour solliciter le bras 50 vers la gauche, vu sur la figure 3 Sous l'effet de cette force de sollicitation, le bras opposé 54 pousse la bille 40 vers la

droite, contre la paroi 34, comme représenté figure 3.

Comme représenté figure 4, à l'extrémité 15, est également monté un autre ressort de compression 60 se

terminant dans une douille 62 comportant une pointe 64.

Face à la douille 62, le capuchon 13 porte une charge d'amorçage 66 La douille 62 comporte une bride Il est important de noter, qu'à côté de la douille 62, l'arbre 48 est formé avec un disque en forme de D ayant une surface

plate 72.

Le détecteur est équipé d'un autre ressort de compression (non représenté) qui se termine dans une douille 74, avec un disque en forme de D 76 et une charge d'amorçage 80 sur l'autre côté du levier 46 Les extrémités de l'arbre 48 sont montées dans des paliers 82, 84 qui permettent à l'arbre 48 de pivoter En conséquence, lorsque le détecteur est armé, le bras 52 peut pivoter de sa première position représentée figure 3 dans laquelle il pousse la bille 40 contre la paroi 34 jusqu'à une seconde position représentée figure 4 dans laquelle la bille 40 est en contact avec la paroi 42 Dans cette seconde position, le bras 52 est disposé dans une cavité 85 formée à

l'intérieur du capuchon 13 de la manière suivante.

Comme représenté sur la figure 5, le capuchon 13 présente un trou central 86 destiné & recevoir une pièce 16 Dans la surface inférieure 48 de la pièce 16 est découpé un rectangle 90 dont la largeur est légèrement supérieure à la largeur du bras de levier 46 De préférence, comme représenté figure 5, la découpe 90 comprend deux niveaux 92, 94 séparés par une paroi 96 La pièce 16 porte également un prolongement 98 s'étendant dans la direction radiale et se terminant dans un bras tangentiel 100 Le capuchon 13 comporte aussi une découpe cintrée 102 dans laquelle est logé un ressort de compression en spirale 104 Le ressort 104 est maintenu dans la découpe 102 par une plaque 106 Une première extrémité 108 du ressort 104 est en contact avec le bras du prolongement 98 comme représenté figure 5 Sur le capuchon 13 est également formée une découpe 110 ayant une largeur égale à la largeur de la découpe 90 La découpe 90

est usinée de manière à traverser la surface 42.

Comme mentionné précédemment, la pièce 16 est mobile en rotation à l'intérieur du capuchon 13 Lorsque le détecteur n'est pas installé, le ressort 104 pousse le prolongement 98 dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à la position représentée figure 5 Dans cette position, la découpe 92 est décalée d'un certain angle par rapport à la découpe 110 En conséquence, comme représenté figure 3, la surface 88 joue le rôle d'une butée qui ne permet pas au bras 52 de pénétrer dans la cavité 85 Ainsi, même si le détecteur 10 est déclenché accidentellement, par exemple s'il tombe, ou s'il est frappé au moyen d'un marteau, le détecteur ne va pas s'arrêter de fonctionner,

comme expliqué plus en détail ci-dessous.

Une fois le détecteur assemblé, il est prêt à être installé dans un système de retenue des passagers Ce système 120, dont une vue partielle est représentée sur la figure 1, comprend une cavité 122 construite et agencée pour supporter le détecteur 10 Plus précisément, la cavité 122 comporte une tige 124 qui dépasse du plancher 126 La tige 124 a une section transversale en forme de D pour s'adapter à l'orifice 18 de la pièce 16 Sur un côté, la cavité 122 comporte aussi un orifice 128 pour retenir un doigt 24 (voir figure 3) Ainsi, l'orifice 128 et le doigt 24 coopèrent pour former un cliquet ou un moyen d'indexation du détecteur Le détecteur 10 est installé en étant d'abord positionné et monté sur l'arbre 124 Dans

cette position, le détecteur n'est encore pas armé, c'est-

à-dire que le bras 98 est dans la position représentée en trait plein sur la figure 5 Dans cette position, le doigt 24 n'est pas aligné avec l'orifice 128 et par conséquent le capteur ne peut pas être logé à l'intérieur de la cavité Pour terminer l'installation, le détecteur est mis en rotation pour amener le doigt 24 en alignement avec l'orifice 128 et le détecteur est ensuite poussé de façon à être complètement mis en place Il est important, pendant que le détecteur 10 est mis en rotation par rapport à l'axe fixe 124, puisque l'axe 124 est couplé à la pièce 16, que la pièce reste également fixe En conséquence, le détecteur en même temps que le capuchon 13 est entraîné en rotation par rapport à la pièce 16 jusqu'à ce que le bras 98

atteigne la position 98 ' représentée en tirets figure 5.

Dans cette position, la découpe 90 est également entraînée en rotation jusqu'à la position 90 ' dans laquelle elle est alignée avec la découpe 110 Par conséquent, une fois le détecteur logé à l'intérieur du système de retenue des passagers 120, la découpe 92 est décalée d'un certain angle pour compléter la cavité 85 Dans cette configuration, le levier est libre de se déplacer totalement jusqu'à la seconde position représentée figure 4 Dans cette position,

le détecteur est complètement armé.

Une fois le détecteur 10 installé et armé comme décrit ci-dessus, il est prêt à fonctionner Pendant le fonctionnement normal du véhicule à moteur, la bille 40 est maintenue contre la paroi 34 par le levier 50 Dans cette position, les disques en forme de D 78, 76 maintiennent les capsules 62 et 64 dans la position représentée sur la figure 4 Lorsque le véhicule est impliqué dans une collision et qu'il en résulte une grande variation de vitesse, la bille 40 est soumise à une force suffisamment grande pour vaincre la force élastique du ressort 54 La variation exacte de vitesse à laquelle la bille commence à se déplacer peut être ajustée en changeant la position de la vis 30 Soumise à cette force, la bille 40 se déplace depuis la première position représentée figure 3 jusqu'à la seconde position représentée figure 4 et fait pivoter le

levier 50 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

Il résulte de ce mouvement pivotant que les disques en forme de D 70, 76 tournent dans une position qui permet aux douilles 62, 74 de se déplacer vers le capuchon 13 Etant donné que la force créée par le ressort 60 (et le ressort non représenté mais couplé à la douille 74), les douilles 62, 74 viennent alors frapper les capsules d'amorçage 66 et En conséquence, les capsules d'amorçage sont déclenchées et allument le composé de générateur à gaz 130

se trouvant dans le système de retenue des passagers.

Evidemment, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'invention, sans sortir de son cadre tel qu'il

est défini dans les revendications annexées.

R EVEND I C A T I O N S

1 Détecteur de collision ( 10) pour un système de retenue des passagers ( 120) caractérisé en ce qu'il comprend: une paroi tubulaire ( 12) ouverte à une extrémité et définissant une trajectoire de mouvement entre une première position et une seconde position; un moyen de capuchon ( 13) pour fermer ladite extrémité; une masse à inertie ( 40) placée sur ladite trajectoire; des moyens de maintien ( 46, 54, 56) pour maintenir ladite masse à inertie ( 40), ladite masse d'inertie ( 40) se déplaçant vers ladite seconde position en réponse à une accélération en repoussant lesdits moyens de maintien ( 46, 54, 56); des moyens d'amorçage ( 66, 80) placés à l'intérieur dudit capuchon; et des moyens de déclenchement ( 60, 62, 74) disposés dans ladite paroi ( 12) et agencés pour déclencher lesdits moyens d'amorçage ( 66, 80) quand ladite masse à inertie

( 40) se trouve dans la seconde position.

2 Détecteur de collision ( 10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'armement ( 16, 104) placés dans ledit capuchon

( 13) pour armer ledit détecteur ( 10).

3 Détecteur de collision ( 10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'armement ( 16, 104) coopèrent avec ledit système de retenue des passagers ( 120) pour armer ledit détecteur ( 10)

quand ledit détecteur ( 10) est installé.

4 Détecteur de collision ( 10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'amorçage comprennent une première et une seconde amorces ( 60, 80), et que ledit moyen de déclenchement comprend un premier et un second dispositifs de déclenchement, chacun desdits dispositifs de déclenchement étant actionné par la même

masse à inertie ( 40).

Système de retenue des passagers ( 120) caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen de générateur à gaz ( 130); un moyen de cavité pour délimiter une cavité ( 122) placée à proximité dudit moyen de générateur à gaz

( 130);

un détecteur ( 10) placé dans ladite cavité ( 122) et comprenant une paroi tubulaire ( 12) avec une extrémité ouverte; une masse à inertie ( 40) placée à l'intérieur dudit boîtier ( 12) et mobile entre une première et une seconde positions; un moyen de sollicitation placé à l'intérieur dudit boîtier pour solliciter ladite masse à inertie ( 40) vers ladite première position; un moyen d'amorçage pour activer ledit moyen de générateur à gaz ( 130), ledit moyen d'amorçage étant déclenché par ladite masse à inertie ( 40) lorsqu'elle se trouve dans ladite seconde position; et un capuchon d'extrémité ( 13) pour fermer ladite extrémité ouverte, ledit capsule d'extrémité ( 13) comprenant un moyen d'armement pour armer ledit détecteur ( 10), ledit moyen d'armement comprenant un moyen de blocage pour bloquer ledit moyen d'amorçage; et un moyen d'accouplement pour réactiver ledit moyen de blocage quand ledit détecteur ( 10) est placé dans

ladite cavité ( 122).

6 Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen d'accouplement comprend un moyen d'indexation ( 128, 24) pour permettre audit détecteur ( 10) d'être introduit dans ladite cavité ( 122) quand ledit détecteur ( 10) se trouve dans une position prédéterminée, et le moyen de désactivation s'étendant dans ledit

détecteur ( 10) pour désactiver ledit moyen de blocage.

7 Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit capuchon d'extrémité ( 13) comprend une pièce ( 16) mobile en rotation, ledit moyen de désactivation venant en prise avec ladite pièce ( 16) quand ledit

détecteur ( 10) est introduit dans ladite cavité ( 122).

8 Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen d'amorçage comprend au moins deux capsules d'amorçage ( 66, 80) placées dans ledit capuchon d'extrémité ( 13); et deux moyens correspondants d'activation de capsules placées à l'intérieur de ladite paroi ( 12), lesdits moyens d'activation de capsules étant

déclenchés à partir d'une unique masse à inertie ( 40).

9 Système selon la revendication 5, dans lequel ledit moyen de sollicitation comprend un ressort de sollicitation ( 54) et un levier pivotant ( 46) ayant un premier et un second bras ( 52, 50), ledit premier bras ( 52) étant en contact avec ladite masse & inertie ( 40) et ledit second bras ( 50) étant couplé audit ressort de sollicitation ( 54) pour maintenir ladite masse à inertie

( 40) dans ladite première position.

Système de retenue pour passagers caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen de générateur de gaz ( 130); un moyen de formation d'une cavité pour former une cavité ( 122); un détecteur de collision ( 10) pour détecter une collision lorsqu'il est placé dans ladite cavité ( 122) ledit détecteur de collision ( 10) comprenant: un boîtier délimitant une trajectoire interne entre une première position et une seconde position; une masse à inertie ( 40) mobile le long de ladite trajectoire; un ressort ( 54) pour solliciter ladite masse à inertie ( 40) dans ladite première position; et un moyen d'amorçage pour activer ledit moyen de générateur à gaz ( 130); et un moyen d'armement pour armer ledit moyen d'amorçage quand ledit détecteur de collision ( 10) est placé dans ladite cavité ( 122), dans une position prédéterminée. 11 Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que lequel ledit moyen d'amorçage comprend plusieurs capsules d'amorçage ( 66, 80) placées dans ledit capuchon ( 13) et un même nombre de moyens de déclenchement disposés à l'intérieur dudit boîtier pour déclencher lesdites capsules ( 66, 80) quand ladite masse à inertie ( 40) se

trouve dans ladite seconde position.

12 Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que chacun desdits moyens de déclenchement comprend une douille ( 62, 74) sollicitée par un ressort ( 60) maintenue dans une première position par un axe ( 48), ladite douille ( 62, 74) se déplaçant vers l'une desdites capsules d'amorçage ( 66, 80) quand ladite masse à inertie ( 40) se

trouve dans ladite seconde position.

il 13 Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit boîtier comprend un moyen de blocage mobile entre une première position et une seconde position, ledit moyen de blocage bloquant ledit moyen d'amorçage dans ladite première position et que ledit moyen d'armement comprend une tige ( 124) placée sur ledit moyen formant cavité ( 122), ladite tige ( 124) se prolongeant à l'intérieur dudit boîtier pour déplacer ledit moyen de blocage, et un moyen de cliquet ( 24, 128) pour définir une position dudit détecteur ( 10) à l'intérieur de ladite

cavité ( 122), dans laquelle le détecteur ( 10) est armé.

14 Système selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit moyen de blocage est entraîné en rotation vers ladite seconde position par ladite tige ( 124) quand ledit détecteur ( 10) est couplé à ladite tige ( 124) et entraîné en rotation en correspondance avec ledit moyen de cliquet

( 24, 128).