FR2974776A1 - Dispositif a rigidite reglable de maniere pyrotechnique pour recevoir l'energie d'un choc et procede de reglage d'une rigidite - Google Patents

Abstract

Dispositif (110) de rigidité réglable pour absorber l'énergie d'un choc comprenant un boîtier (300, 310) pour recevoir et déformer un élément de déformation (330) déplacé dans une direction d'avance (120) conditionnée par l'énergie de l'impact. Le dispositif comporte une matrice déployable (350) dans le boîtier pour déformer l'élément de déformation, une installation d'appui (360) qui, dans une première position, soutient la matrice déployable par rapport à la force radiale et dans une seconde position , libère la matrice déployable pour se déplacer sous l'effet de la force radiale, et un actionneur pyrotechnique (370) générant une pression pour déplacer l'installation d'appui de sa première position à sa seconde position , pour régler la rigidité.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de rigidité réglable pour absorber l'énergie d'un choc comprenant un boîtier pour recevoir et déformer un élément de déformation lorsque cet élé- ment est déplacé dans une direction d'avance conditionnée par l'énergie de l'impact. L'invention se rapporte également à un procédé pour la mise en oeuvre d'un tel dispositif. Etat de la technique Le document EP 1 792 786 A2 décrit une boîte de collision à intégrer entre un support de pare-chocs et un longeron de véhicule. La boîte de collision a un profil de déformation en forme de boîtier comme structure pliante en tôle métallique et une plaque formant une bride du côté du longeron.

Exposé et avantages de l'invention L'invention a pour objet un dispositif du type défini ci-dessus, caractérisé par : - une matrice déployable installée dans le boîtier pour recevoir et dé-former l'élément de déformation, - une installation d'appui dans le boîtier qui, dans une première position, soutient la matrice déployable par rapport à la force radiale de l'élément de déformation agissant dans une direction transversale à la direction d'avance et dans une seconde position, elle libère la matrice déployable pour se déplacer sous l'effet de la force radiale, et - un actionneur pyrotechnique générant une pression pour déplacer l'installation d'appui de sa première position à sa seconde position, pour régler la rigidité du dispositif. Une structure de collision adaptative peut fonctionner comme absorbeur de rétrécissement. Par une mise en oeuvre et une coupure active des plaques de matrice, on peut modifier le diamètre de réduction et ainsi adapter la rigidité de la structure anticollision. L'invention repose sur la considération qu'en utilisant un actionneur pyrotechnique, on a un temps de réglage particulièrement court pour déplacer l'installation d'appui dans une matrice susceptible d'être rompue d'une structure anticollision, adaptative, pour passer

2 dans une position dans laquelle la matrice susceptible d'être rompue, est libérée pour se déployer. Comme pour appliquer le principe présenté ci-dessus il est avantageux d'avoir un volume de pression particulièrement réduit pour un actionneur agissant de manière appropriée et rapide, on a l'avantage d'une réduction d'encombrement dans le dispositif selon l'invention. En combinaison avec le faible poids nécessaire de l'installation d'appui et d'un temps de réponse rapide de l'actionneur pyrotechnique, on arrive à un temps d'actionnement très réduit. Un autre avantage io d'encombrement de l'ensemble de la structure adaptative, résulte de ce que l'installation d'appui peut être réalisée avec une largeur réduite de sorte que le diamètre extérieur du dispositif selon la solution proposé ci-dessus, sera significativement plus petit. Des actionneurs pyrotechniques appropriés peuvent être très petits et très compacts et s'intégrer 15 simplement dans la structure adaptative anticollision. Un autre avantage du concept proposé réside dans la possibilité d'un branchement simple et ainsi économique d'un dispositif tel que présenté ici dans un appareil de commande de coussin(s) gonflables) du véhicule. Comme l'appareil de commande des coussins gon- 20 fiables comporte en général déjà les composants pour l'allumage de plusieurs coussins gonflables, cela se traduit par un faible degré de difficulté et ainsi un coût supplémentaire réduit pour déclencher un actionneur pyrotechnique de la structure adaptative anticollision et également en cas de collision. 25 Le dispositif selon l'invention est par exemple un absorbeur à rétrécissement. Le dispositif peut être utilisé dans un véhicule pour absorber l'énergie engendrée par la collision du véhicule avec un autre véhicule ou un obstacle fixe et qui dégage de l'énergie de choc exercée sur le véhicule et ses occupants. Le dispositif peut être installé 30 dans la zone avant ou arrière du véhicule. Le boîtier comporte par exemple un orifice par lequel en position de repos du dispositif, une zone d'extrémité de l'élément de dé-formation est logée au moins partiellement dans le boîtier et un autre orifice, en regard, par lequel l'élément de déformation peut sortir du bol- 35 tier après la phase de déformation engendrée par la collision du véhi-

3 cule. Le boîtier se compose de deux moitiés, une moitié comportant l'orifice recevant l'élément de déformation et l'autre moitié comportant l'autre orifice pour permettre à l'élément de déformation de sortir du boîtier. Le boîtier peut entourer tout l'élément de déformation ou des parties de celui-ci lors du mouvement de l'élément de déformation à travers le boîtier. Le boîtier comporte une partie bombée pour loger la matrice déployable et l'actionneur à l'intérieur du boîtier. L'élément de déformation peut être un composant allongé sous la forme par exemple d'un tube de section circulaire ou polygonale. io En fonction de la collision, l'élément de déformation se déplace dans la direction d'avance le long de son axe longitudinal à travers le boîtier et il est ainsi reçu par la matrice déployable et déformée pour absorber l'énergie du choc. La déformation de l'élément de déformation peut se faire sous la forme d'un rétrécissement, c'est-à-dire d'une réduction de 15 section de l'élément de déformation par la matrice déployable. La matrice déployable peut être réalisée en une seule pièce sous la forme d'un châssis rond ou anguleux dont l'ouverture libre est au moins en partie inférieure à la section de l'élément de dé-formation, avant le passage dans une phase de déformation de la ma- 20 trice déployable. La matrice déployable peut être réalisée en une seule pièce ou en plusieurs pièces distinctes reliées les unes aux autres ou par des points de rupture de consigne. Le ou les côtés intérieurs de la matrice déployable peuvent être par exemple inclinés de sorte que la matrice déployable constitue un entonnoir assurant la réduction de 25 l'élément de déformation lorsque celui-ci se déplace du fait de la collision contre le côté intérieur de la matrice déployable. La matrice déployable peut ainsi être logée dans le boîtier de façon que la paroi extérieure de la matrice déployable soit écartée de la paroi intérieure du boîtier. La matrice déployable peut changer de place. En particulier, la 30 matrice déployable peut être écartée en cas d'absence d'appui de l'installation d'appui par la force radiale de l'élément de déformation pénétrant et aussi être enfoncée dans la paroi intérieure du boîtier et être éventuellement cassée en ne produisant aucune réduction de l'élément de déformation.

4 L'installation d'appui peut être en une ou plusieurs pièces et dans la première position, elle est installée entre la paroi extérieure de la matrice déployable et la paroi intérieure du boîtier. Cette installation peut être réalisée en un matériau ayant une rigidité suffi- sante pour que dans la première position, la matrice déployable s'appuie contre les forces radiales de l'élément de déformation qui se déplace le long du ou des côtés intérieurs de la matrice déployable, de sorte que la matrice déployable réduise l'élément de déformation. L'installation d'appui peut être fixée dans la première position ou en position io de repos par un élément à ressort. L'actionneur pyrotechnique peut être logé dans la cavité du boîtier délimitée par la paroi avant du boîtier selon la direction d'avance et par l'installation d'appui. L'actionneur pyrotechnique peut être réalisé pour qu'en réponse à un signal envoyé par l'appareil de 15 commande, le dispositif génère une onde de pression suffisamment puissante pour déplacer l'installation d'appui, par exemple contre la force développée par le ressort jusque dans la seconde position, pour ainsi libérer la matrice déployable et la déployer à travers l'élément de déformation. Cela permet de réduire la rigidité du dispositif. 20 Selon une caractéristique, l'installation d'appui est réalisée sous la forme d'un anneau, notamment d'un anneau dont le dia-mètre intérieur est supérieur ou égal à la périphérie extérieure de la matrice déployable. L'installation d'appui peut par exemple entourer complètement la matrice déployable dans la première position de sorte 25 que le côté extérieur de la matrice déployable rejoint la surface intérieure de l'installation d'appui de forme annulaire. De manière avantageuse, dans la première position de l'installation d'appui, l'appui est régulier de tous côtés pour la matrice déployable si bien que l'élément de déformation pourra se déformer de manière optimale pour un dispo- 30 sitif dont la rigidité aura été réglée à un niveau élevé et avec un maximum d'absorption d'énergie. Selon un autre développement, l'actionneur pyrotechnique comporte plusieurs éléments d'allumage ou de déclenchement pour générer la pression, notamment avec une répartition équidistante 35 des éléments d'allumage. Les éléments ou amorces d'allumage sont par exemple des éléments explosifs à déclenchement électrique activé par un signal fourni par exemple par un appareil de commande, notamment l'appareil de commande des coussins gonflables du véhicule. Les amorces (éléments d'allumage) peuvent s'utiliser non pour déclencher 5 un agent incendiaire, mais uniquement pour générer une onde de pression suffisante pour tirer brutalement l'installation d'appui de sa première position dans sa seconde position. A titre d'exemple, on peut utiliser deux, trois ou quatre amorces. Ce mode de réalisation a l'avantage d'assurer une montée en pression homogène par l'allumage syn- io chrone de toutes les amorces et cette montée en pression évite le grippage de l'installation d'appui au cours de son passage entre sa première et sa seconde position. Il est également avantageux que l'installation d'appui comporte dans la paroi du boîtier située du côté de la direction 15 d'avance, au moins un orifice traversant. Ainsi, le volume d'air qui, dans la première position de l'installation d'appui, se trouve derrière l'installation d'appui par rapport au sens d'avance, pourra être expulsé du boîtier par le mouvement de cette installation d'appui jusque dans sa seconde position. On évite avantageusement que si après une activa- 20 tion non voulue de l'actionneur pyrotechnique, l'installation d'appui revienne de nouveau brusquement de sa seconde position dans sa première position. Selon un développement, le dispositif comporte un élément de guidage pour guider l'installation d'appui entre sa première po- 25 sition et sa seconde position et/ou pour bloquer l'installation d'appui dans sa seconde position. L'élément de guidage comporte notamment une paroi latérale venant en biais dans la plage de déplacement de l'installation d'appui entre sa première position et sa seconde position. En variante, l'élément de guidage a un bec d'accrochage entre la première 30 et la seconde position, ce bec venant en saillie dans la plage de déplacement de l'installation d'appui. Dans une zone partielle, l'élément de guidage comporte un côté intérieur de la paroi de boîtier au voisinage du côté extérieur de l'installation d'appui. La dimension libre qui diminue, c'est-à-dire la paroi latérale qui vient en biais dans la plage de dé- 35 placement de l'installation d'appui, peut être constituée par exemple par

6 une paroi intérieure du guidage allant en diminuant en forme d'entonnoir dans la direction d'avance. Selon une variante de réalisation, le bec d'accrochage est réalisé par une déformation périphérique de la paroi intérieure de l'élé- ment de guidage. Le bec d'accrochage vient en saillie dans le volume intérieur de l'élément de guidage de façon que l'installation d'appui, sous l'effet de la pression occasionnée par le déclenchement de l'actionneur, se déplace au-delà du bec d'accrochage et qu'ensuite elle est maintenue par le bec d'accrochage en étant bloquée pour revenir dans Io sa première position. Les deux modes de réalisation sont des applications simples pour avoir un dispositif de fixation garanti, pour bloquer l'installation d'appui dans sa seconde position après actionnement de l'actionneur pyrotechnique. Cela permet de garantir de manière optimale que pour une faible rigidité du dispositif, on puisse déployer la 15 matrice déployable par l'élément de déformation. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre une matrice non déployable pour recevoir et déformer l'élément de déformation. La matrice non déployable peut être située en amont de la matrice déployable dans le boîtier selon la direction d'avance. La ma- 20 trice fixe ou non déployable peut être installée pour s'appuyer avec une paroi extérieure contre la paroi latérale de la chambre de pression dans le boîtier. En outre, la matrice fixe ou non déployable n'est pas prévue pour être détruite par le choc, c'est-à-dire qu'elle est en un matériau plus solide que l'élément de déformation, si bien qu'en cas de collision, 25 le segment mobile de l'élément de déformation qui se déplace dans le boîtier, se rétrécit en pénétrant dans cette matrice. Un tel mode de réalisation de l'invention offre l'avantage de conduire à un rétrécissement de l'élément de déformation, si bien que la première déformation de l'élément de déformation ne se produit pas sur la matrice déployable. 30 L'invention a également pour objet un procédé, pour régler la rigidité d'un dispositif tel que défini ci-dessus et comprenant les étapes suivantes : - recevoir un signal avec une information relative à l'énergie du choc, - comparer une valeur du signal à un seuil, et

7 - fournir un signal d'activation à l'actionneur pyrotechnique pour faire passer l'installation d'appui de sa première position à sa seconde position et régler la rigidité du dispositif sur un niveau moindre si l'étape de comparaison montre que la valeur est dans un rapport prédéfini avec le seuil. Le procédé selon l'invention peut être appliqué en particulier dans un appareil de commande, notamment un appareil de commande déclenchant les coussins gonflables d'un véhicule. L'appareil de commande peut être relié au dispositif décrit ci-dessus ou être inté- io gré dans celui-ci. Selon un développement du procédé, l'étape de fourniture se fait en fonction d'un signal émis par l'appareil de commande. Il peut s'agir d'un signal de déclenchement du coussin gonflable d'un véhicule dans lequel est intégré le dispositif. L'appareil de commande est applique les étapes du pro- 15 cédé dans une installation appropriée. Cette variante de réalisation de l'invention sous la forme d'un appareil de commande, permet de résoudre rapidement et efficacement le problème de l'invention. L'appareil de commande peut être un appareil électrique qui traite les signaux fournis par les capteurs et génère des signaux de 20 commande en fonction de ceux-ci. L'appareil de commande peut égale-ment comporter une interface sous la forme d'un circuit et/ou d'un programme. Dans le cas d'une réalisation sous la forme d'un circuit, l'interface peut faire par exemple partie d'un circuit ASIC (circuit dédié) qui contient les différentes fonctions du dispositif. Mais il est également 25 possible que l'interface se compose de ses propres circuits intégrés ou du moins soit réalisée en partie de composants discrets. Dans le cas d'une réalisation sous la forme d'un programme, les interfaces peuvent être des modules de programme présents par exemple sur un microcontrôleur à côté des autres modules de programme. 30 L'appareil de commande peut par exemple recevoir l'in-formation relative à l'énergie de l'impact d'un capteur, par exemple d'un capteur d'accélération du véhicule qui saisit le poids, la position et la direction de l'impact sur le véhicule. L'étape de comparaison de l'énergie de l'impact avec le seuil, se fait dans l'appareil de commande à l'aide 35 d'un algorithme approprié. A partir du dépassement vers le haut ou

8 vers le bas du seuil, on peut conclure à la gravité de la collision. Si la comparaison indique qu'il s'agit d'une collision de faible gravité, cela permet de réduire la rigidité du dispositif. Par exemple, le bus du véhicule pourra transmettre un signal d'activation ou signal de déclenche- ment de l'appareil de commande à l'actionneur pyrotechnique, de sorte que celui-ci propulse l'installation d'appui dans la direction d'avance à partir de la première position vers la seconde position pour réduire la rigidité du dispositif. Si en revanche la comparaison montre que la collision est grave, on neutralisera l'envoi du signal d'activation pour que io l'installation d'appui reste dans sa première position et que le dispositif reste réglé sur une rigidité élevée pour pouvoir absorber un niveau élevé d'énergie de collision. Suivant une caractéristique avantageuse, l'invention a pour objet également un produit programme d'ordinateur avec un code 15 programme enregistré sur un support lisible par une machine tel qu'une mémoire semi-conductrice, un disque dur ou une mémoire op-tique et puisse servir à l'application du procédé tel que décrit ci-dessus lorsque le programme est exécuté par un système de traitement de signal tel qu'un ordinateur ou un appareil approprié. 20 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples d'un dispositif de rigidité réglable pour absorber une énergie de collision selon l'invention représenté dans les dessins annexés dans lesquels les éléments identiques ou de même 25 fonction dans les différentes figures, portent les mêmes références. Ain-si - la figure 1 est un schéma de principe d'un véhicule équipé d'une structure adaptative anticollision selon un exemple de réalisation de l'invention, 30 - la figure 2A est une vue en coupe d'une structure adaptative anticollision en position de repos, - la figure 2B est une vue en coupe de la structure adaptative anticollision de la figure 2A en position activée, - la figure 2C est une vue en coupe de la structure adaptative anticol- 35 lision de la figure 2A en cas de collision pour un réglage souple,

9 - la figure 3A est une vue en coupe d'une structure adaptative anticollision avec un actionneur pyrotechnique selon un exemple de réalisation de l'invention, en position de repos, - la figure 3B est une vue en coupe de la structure adaptative anticol- lision avec actionneur pyrotechnique selon la figure 3A en position actionnée, - la figure 4 est une vue en coupe d'un dispositif de fixation de la structure adaptative anticollision des figures 3A et 3B selon un exemple de réalisation de l'invention, io - la figure 5 est une vue en coupe d'un dispositif de fixation de la structure adaptative anticollision des figures 3A et 3B correspondant à un autre exemple de réalisation de l'invention, - la figure 6 est une vue en perspective d'une matrice déployable de la structure adaptative anticollision des figures 3A et 3B selon un 15 exemple de réalisation de l'invention, - la figure 7 représente les amorces de la structure adaptative anticollision des figures 3A et 3B correspondant à des exemples de réalisation de l'invention, - la figure 8 montre un ordinogramme d'un procédé de réglage de la 20 rigidité d'une structure adaptative anticollision selon un exemple de réalisation de l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention Une structure adaptative anticollision peut reposer sur différents principes. C'est ainsi que par exemple l'absorption adaptative 25 de l'énergie par une structure anticollision peut consister à éliminer les nervures de rigidification par un travail de découpe ; la réception adaptative d'énergie d'une structure anticollision peut faire par rétrécisse-ment. Pour régler la rigidité, on peut utiliser un actionneur rapide et précis pour une structure anticollision de rigidité variable, un action- 30 neur à courants de Foucault pour une structure anticollision adaptative, une structure anticollision adaptative avec un anneau hydraulique ou une structure anticollision adaptative qui abaisse le niveau de force en charge pour que l'impulsion d'accélération soit adaptée de façon harmonieuse aux occupants.

i0 La figure 1 montre une représentation de principe d'un véhicule 100 avec une structure anticollision 110 adaptative correspondant à un exemple de réalisation de l'invention. La figure montre une structure avant de véhicule comportant une traverse reliée par un ion- geron avant et arrière. Le dispositif 110 est intégré au longeron arrière. On peut également l'intégrer dans le longeron avant. En outre, la structure de collision 110 ou une autre structure de collision 110 appropriée peut être réalisée en plus ou en variante à l'arrière du véhicule. Une flèche caractérise la direction de déplacement 115 du véhicule 100. Une io autre flèche caractérise la direction d'avance 120 dans laquelle pour une collision du véhicule 100, ici une collision frontale, l'énergie du choc sera absorbée ; selon l'élément de déformation non représenté à la figure 1 du dispositif 110, cette énergie déplacera le dispositif 110 pour absorber l'énergie de la collision par déformation. 15 Le fonctionnement d'une structure adaptative anticollision ou d'une structure de choc pour protéger les occupants d'un véhicule en cas de collision, sera décrit à l'aide des figures 2A, 2B, 2C. Ces structures sont conçues pour remplacer des parties des structures avant de véhicules automobiles. Pour le réglage de base, la structure est 20 réglée de façon générale pour avoir une rigidité relativement élevée correspondant à celle du longeron avant du véhicule. Le second réglage sur lequel on commute a une rigidité qui correspond à celle d'une boîte anticollision usuelle selon l'état de la technique. Il est également possible d'intégrer la structure adaptative anticollision plus dans la structure 25 frontale, c'est-à-dire de remplacer le longeron arrière. La figure 2A est une coupe longitudinale d'un absorbeur de choc 200, réglable, tel qu'il peut être installé par exemple dans la partie avant d'un véhicule. L'absorbeur de choc 200, adaptatif, comporte un élément de déformation 210 constitué ici par un tube ainsi que 30 par un boîtier 220 recevant une matrice rigide 230 et une matrice susceptible d'être rompue 240. La figure 2A représente la position de repos du système 200. Ainsi, un anneau 250 est mobile dans le boîtier, entre la matrice cassante 240 et une paroi du boîtier 220 pour soutenir la matrice cassante 240. Ce réglage du système 200 se fait en coupant le 35 passage du courant dans une bobine 260 et en exerçant par l'élément

Il de ressort 270 relié à un fond de l'anneau 250, une force sur cet anneau 250 et en maintenant celui-ci à hauteur de la matrice cassante 240 pour qu'il puisse la soutenir. En cas de collision du véhicule selon la position du réglage de base représentée à la figure 2A pour l'absor- beur de choc 200, le tuyau 210 est déplacé selon une direction de dé-placement 280 représentée à l'aide d'une flèche, le long de son extension longitudinale caractérisée par un trait point-ligne, dans la matrice solide 230 et est glissé dans la matrice cassante 240 pour être ainsi fortement réduit. L'absorbeur de choc par collision 200 est ainsi io dans la position de repos décrite à la figure 2A pour être réglé à une rigidité élevée ou maximale et permettre d'absorber ou de décomposer une partie importante de l'énergie de la collision. La figure 2B montre une autre coupe longitudinale de l'absorbeur réglable 200 en position activée. L'actionnement signifie le 15 déplacement de l'anneau 250. Un courant électrique traverse la bobine 260 et génère un champ magnétique qui fait descendre l'anneau coulissant 250 pour l'écarter de la matrice cassante 240 et le faire descendre. Dans ces conditions l'anneau 250 ne soutient plus la matrice cassante 240 par une force de rappel du tube 210 pénétrant dans la matrice 240 20 sous l'effet du choc. S'il y a alors une collision, le tube 210 pénètre dans la matrice solide 230 et dans la matrice cassante 240. Comme l'anneau 250 ne soutient pas la matrice cassante 240, du fait de l'application d'une force radiale par le tuyau 210, par exemple aux points de rupture de consigne, l'anneau pourra casser et se déployer. 25 La figure 2C, est également une vue en coupe longitudinale de l'absorbeur de collision 200 qui, pour une collision, a un réglage souple ou une rigidité faible de l'absorbeur 200 comme cela a été décrit à l'aide de la représentation de la figure 2B. La matrice 240 casse sous l'effet de la force radiale du tuyau 210 glissé dans le boîtier 220 et ce 30 qui conduit au déblocage. Le degré de rétrécissement du tuyau 210 lors de la collision ou après celle-ci, est ainsi inférieur par comparaison, au réglage de base esquissé à la figure 2A et l'absorbeur absorbe ainsi moins d'énergie de l'impact. Les représentations des figures 2A, 2B et 2C montrent 35 bien qu'en cas de forte vitesse de collision et ainsi de forte énergie de

12 collision, il est avantageux d'atteindre très rapidement à un niveau élevé d'absorption d'énergie et c'est pourquoi il faut régler une rigidité plus grande comme cela apparaît à l'aide de la représentation de la figure 2A. Dans le cas d'une énergie de collision faible, il faut une faible rigidité pour que la structure 200 puisse se déformer sous l'effet de la force plus faible qui sera induite. Ce principe est explicité à l'aide des représentations des figures 2B et 2C. Il en résulte des avantages pour la sol-licitation exercée sur les occupants sous la forme d'une sollicitation de moindre intensité mais plus longue.

Le niveau élevé et le niveau faible de rigidité présentés dans les figures se règlent dans les modes de réalisation à l'aide d'un actionneur. A la place de la bobine qui déplace l'anneau on utilise une variante sous la forme d'un actionneur pyrotechnique. Il est par exemple réalisé pour déplacer l'installation d'appui d'une matrice déployable, comme par exemple un anneau de blocage contre une force de ressort. A l'aide des figures suivantes, on présentera le principe proposé de coulissement de l'installation d'appui à partir de la première position dans la seconde position à l'aide d'une onde de pression générée par un moyen pyrotechnique. Les actionneurs pyrotechniques sont connus entre autres pour le déclenchement des coussins gonflables. Dans le cas des coussins gonflables, le module pyrotechnique comporte souvent deux éléments essentiels. En premier lieu, il s'agit de l'amorce de déclenchement qui reçoit une impulsion de courant de l'ordre de 1-2A de l'appareil de commande du coussin gonflable pour être déclenchée. En second lieu, sous l'effet de l'allumage initial de l'amorce, le générateur de gaz ou élément propulseur brûle rapidement, ce qui est perçu comme une explosion. Le gaz généré par la combustion de l'élément de propulsion remplit le coussin gonflable en quelques millisecondes. La taille de la garniture de propulsion doit être adaptée à la taille du cous-sin gonflable. Un coussin gonflable à deux niveaux, comporte à la fois deux amorces et aussi deux garnitures de propulsion de tailles différentes et qui seront déclenchées séquentiellement. La figure 3A montre une coupe d'une structure adapta- tive anticollision 110 de la figure 1 correspondant à un exemple de réa-

13 lisation de la présente invention. La vue en coupe montre le côté gauche et le côté droit du dispositif 110 en coupe longitudinale ; ces côtés sont symétriques par rapport à l'axe longitudinal du dispositif 110 représenté par une ligne trait-point.

La figure 3A montre la structure anticollision 110 en position de repos correspondant au réglage d'une forte rigidité. La figure montre un boîtier composé d'une première moitié 300 et d'une seconde moitié 310 ainsi que d'un élément de déformation 330 réalisé ici sous la forme d'un tube et dont la zone d'extrémité est logée dans le boîtier 300, 310. Le boîtier 300, 310 comporte une matrice non déployable ou matrice primaire 340, une matrice déployable 350, une installation d'appui 360 tenue en place par un ressort ainsi qu'un actionneur pyrotechnique 370. Dans l'exemple de réalisation de la figure 3A, l'installation d'appui 360 est réalisée sous la forme d'un anneau et l'actionneur pyrotech- nique 370 est réalisé sous la forme de deux amorces disposées diamétralement. En variante, on peut n'avoir qu'une amorce ou plusieurs amorces. Selon la représentation de la figure 3A, les amorces 370 sont logées dans une chambre de pression 380 fermée de manière étanche aux gaz ; cette chambre est délimitée par la première moitié de boîtier 300, la matrice primaire 340 et l'installation d'appui 360. La seconde moitié de boîtier 310 comporte deux orifices de passage ou trous de sortie 390. Une flèche schématise la direction d'avance 120 selon laquelle en cas de collision, l'élément de déformation 330 est poussé dans le boîtier 300, 310 pour être déformé.

Dans la représentation de la figure 3A, l'actionneur pyrotechnique 370 est en position de repos. L'installation d'appui 360 est tenue dans la première position par la force de ressort développée par des éléments de ressort 392 entre l'installation d'appui 360 et la seconde moitié de boîtier 310 ; dans cette première position, l'installation d'appui soutient la matrice déployable 350 contre la force radiale exercée par l'élément de déformation rentrant dans le boîtier 300, 310 en cas de collision. Ainsi, selon la représentation de la figure 3A, le dispositif 110 est réglé avec une forte rigidité. A la place des deux éléments de ressort 392, on peut également utiliser un nombre plus petit ou plus

14 grand d'éléments de ressort ou encore un seul ressort de forme annulaire. La figure 3B montre selon une autre vue en coupe, le dispositif de la figure 3A dans le cas d'une activation ou déclenchement de l'actionneur pyrotechnique sous la forme d'amorces 370. L'allumage des amorces 370 produit une explosion 395. L'onde de pression développée par l'explosion 395 dilate tout le volume de la chambre de pression 380 établissant une pression suffisante pour catapulter l'anneau 360 contre la force de ressort développée par les éléments de ressort 392 dans la seconde position présentée à la figure 3B ; dans cette seconde position, la matrice déployable 350 peut se déployer et se casser. Dans la représentation de la figure 3A, l'actionneur 370 de la structure adaptative anticollision 110 est en position de repos. On a réglé le degré de déformation maximum, c'est-à-dire que la rigidité du dispositif 110 est maximale. Après détection d'une collision pour la-quelle il faut réduire la rigidité, l'appareil de commande des coussins gonflables déclenche l'amorce 370 et du fait de l'onde de pression pro-duite, l'anneau 360 est dégagé comme le montre la représentation de la figure 3B. Les orifices de sortie 390 implémentés dans l'exemple de réa- lisation des figures 3A et 3B, sont prévus pour qu'il ne s'établisse pas de contrepression sur les côtés opposés de l'anneau 360. Elle pourrait en effet influencer de manière négative la dynamique de l'anneau 360 et faire mal fonctionner la structure adaptative anticollision 110. Il faut en outre veiller à ce que l'eau ne puisse passer à travers les orifices 390 à l'intérieur du dispositif 110 pour éviter toute conséquence de surface corrodée qui pourrait limiter le fonctionnement. Selon une variante de réalisation non représentée aux figures, on supprime les orifices de sortie 390. Si dans le cas de l'allumage des amorces 370 il se produit un raté de déclenchement, l'anneau 360 est rappelé par la force de ressort développée par les éléments de ressort 392 dans sa première position et la rigidité du dispositif 110 est remise à son niveau élevé. Le défaut de déclenchement peut provenir par exemple d'une erreur d'interprétation d'une collision qui est par exemple seulement une collision légère et non une collision nécessitant un déclenchement. Comme dans un tel cas il n'y a pas déformation de

15 l'élément de déformation 330, la matrice déployable 350 ne se déploie pas et l'anneau 360 peut revenir sans difficulté dans sa première position. De cette manière, le conducteur d'un véhicule équipé du dispositif 110 avec une structure anticollision 110 réglée à un niveau de rigidité élevé, assurera ainsi une protection maximale par la structure anticollision 110 permettant de rejoindre le garage le plus proche. Comme dans le cas de la structure adaptative anticollision 110 des figures 3A et 3B, l'anneau 360 n'est déplacé que de quelques millimètres et que l'on a ainsi un volume extrêmement faible, il n'est pas nécessaire d'avoir une charge de propulsion ou un générateur de gaz pour assurer le fonctionnement du dispositif 110. Pour cou-lisser l'anneau 360, l'énergie dégagée par l'amorce (ou ici les amorces) 370, est suffisante, comme cela sera réexpliqué à l'aide de la figure 8. Comme l'anneau 360 a un rapport de guidage défavorable, en ce que son diamètre est significativement supérieur à sa longueur, il est important d'assurer une montée homogène de la pression ce qui évite que l'anneau ne se grippe en se mettant en biais et ne puisse exécuter sa course totale. Pour cette raison, il est avantageux d'utiliser plusieurs amorces de déclenchement 370. De façon correspondante, l'exemple de réalisation du dispositif 110 décrit à l'aide des figures 3A et 3B, comporte par exemple deux amorces 370 écartées de 180° en regard de l'anneau 360. En variante, on peut également utiliser trois amorces 370 écartées de 120° ou quatre amorces 370 écartées de 90°. Le principe de l'actionneur présenté à l'aide des figures 3A et 3B peut également utiliser d'autres principes actifs pour l'absorption de l'énergie, tels que par exemple l'extension, le rabattement, le pliage, le découpage et autres. La section du tube 330 a été présentée dans ce mode de réalisation comme étant une section ronde mais on peut également envisager d'autres sections, par exemple des sections rectangulaires, carrées, ovales ou autres. Il est avantageux d'appliquer la structure adaptative de collision 110 décrite à l'aide des figures 3A et 3B avec un actionneur pyrotechnique 370 dans la partie arrière de la structure frontale du véhicule, par exemple comme partie du longeron arrière. Comme cette partie est déformée relativement tardivement en cas de collision grave,

16 après le début de la collision, c'est-à-dire après environ 30-40 ms et que les coussins gonflables auront déjà été déclenchés, l'adaptation irréversible de la rigidité décrite ici, n'est nullement critique. Dans le cas d'une application de l'invention à la zone avant de la structure frontale du vé- hicule, par exemple comme partie de la boîte anticollision et éventuellement du longeron avant, une solution irréversible est plus critique. Comme ces éléments sont déformés très précocement pendant la collision, c'est-à-dire après moins de 10 ms, il faut que l'éventuel actionne-ment se fasse très tôt. Jusqu'à ce moment on ne pourra clarifier sans laisser de doute si la gravité mesurée de la collision à un instant très tôt, correspond effectivement à la gravité réelle de la collision. On peut améliorer la sécurité de déclenchement en utilisant d'autres capteurs, tels que par exemple des capteurs radar, lidar, vidéo, à ultrasons ou autres. Un autre avantage de l'invention réside dans le branchement simple et de ce fait économique à l'appareil de commande des coussins gonflables. Comme cet appareil de commande des coussins gonflables comporte déjà les composants pour déclencher plusieurs coussins gonflables, le degré de difficulté et ainsi le coût supplémentaire pour les amorces de déclenchement 370 de la structure adaptative de collision 110 pour les déclencher également en cas de collision, est d'un coût très réduit. La construction du dispositif 110 présenté aux figures 3A et 3B, montre que le volume de la chambre de pression 380 (si l'anneau, c'est-à-dire l'installation d'appui 360 sont en position de repos) est inférieur à un volume de 3,5 cm3. Par conséquence, le pic initial de la courbe de pression peut atteindre plus d'environ 30 bars, ce qui est un avantage très grand. La combinaison du faible poids de l'anneau et du temps de réponse très rapide de l'amorce permet une durée de réglage très réduite. D'une manière tout aussi avantageuse, le volume de construction est celui de toute la structure adaptative 110. L'anneau 360 n'a pas à être aussi large que le dispositif présenté aux figures 2A-2C et le diamètre extérieur selon l'invention, pourra être réduit de manière significative. Les amorces 370 sont très petites ou compactes et elles peuvent être intégrées simplement dans la structure adaptative anticollision 110.

17 Pour éviter que l'installation d'appui ou l'anneau 360 ne reviennent brusquement en position de repos ou première position après avoir été propulsé, on bloque l'anneau 360 par un dispositif de fixation ou de blocage. La fixation se fait par exemple par la forme co- nique du guidage annulaire ou par un rétrécissement en forme de coin qui repousse l'anneau. Les figures 4 et 5 sont des vues en coupe de dis-positifs de fixation appropriés pour la structure adaptative anticollision des figures 3A et 3B selon des exemples de réalisation de la présente invention.

La figure 4 montre une vue en coupe représentée de façon simplifiée d'un dispositif de fixation sous la forme d'une première variante d'un guidage ou d'un élément de guidage 400 pour l'installation d'appui annulaire 360. Dans l'exemple de réalisation de la figure 4 du guidage 400, la paroi intérieure forme un entonnoir se rétrécissant suivant une forme conique dans la direction d'avance 120. Une partie de la paroi du guide 400 est formée par une paroi du boîtier du dispositif 110. La partie supérieure de la figure 4, représente l'anneau 360 en position de repos ou première position dans laquelle il remplit sa fonction d'appui pour la matrice cassante du dispositif. La partie inférieure de la figure montre l'anneau 360 après le déclenchement de l'actionneur ; l'anneau 360 occupe la seconde position dans laquelle il ne sou-tient plus la matrice déployable. Comme le montre la figure 4, lors de son mouvement le long de la paroi intérieure du guidage 400, l'anneau 360 a été tassé, c'est-à-dire qu'il s'est grippé dans la paroi de l'élément de guidage 400 et se trouve ainsi bloqué dans la seconde position. La figure 5 montre la représentation simplifiée d'une coupe d'un dispositif de fixation sous la forme d'une seconde variante d'un dispositif de guidage ou élément de guidage 400 de l'installation d'appui 360 de forme annulaire. La figure 5 correspond à la figure 4 à la différence que la forme en entonnoir de la paroi intérieure comporte un bec d'accrochage 410. L'anneau 360 est poussé dans son déplacement de la première à la seconde position, par-dessus ce bec d'accrochage 410 et après dans la poursuite de son mouvement, l'anneau est empêché de revenir dans sa première position ou position de repos, de sorte qu'il est bloqué ou retenu dans la seconde position.

18 La figure 6 est une vue en perspective de la matrice déployable 350 réalisée comme anneau de la structure adaptative anticollision des figures 3A et 3B selon un exemple de réalisation de la présente invention. L'exemple de réalisation présenté dans la figure et qui correspond à la matrice de déploiement 350, comporte trois points de rupture de consigne subdivisant la matrice déployable 350 en trois segments de mêmes dimensions. Si l'on supprime la force d'appui agissant sur la matrice déployable 350, en déplaçant l'installation d'appui de sa première à sa seconde position, on peut casser la matrice dé- ployable 350 le long des points de rupture de consigne. Les différents segments de la matrice déployable 350 peuvent ensuite être déplacés radialement. Le diamètre intérieur de la matrice déployable 350 est ainsi augmenté. La figure 7 montre une vue de détail précise d'exemples de différents types d'amorces utilisables dans la structure adaptative anticollision des figures 3A et 3B. A titre d'exemple, on peut avoir chaque fois trois amorces d'un type, réparties suivant un tracé annulaire et régulier pour le dispositif selon l'invention. Les amorces peuvent être d'une fabrication quelconque pour être installées dans le dispositif.

Les structures et dispositifs décrits ci-dessus à l'aide des figures, peuvent être appliqués à la fois à l'arrière du véhicule même pour une application à la partie avant du véhicule. Une structure adaptative anticollision réalisée selon la proposition ci-dessus, se fixe à la carrosserie d'un véhicule.

La figure 8 montre un exemple de réalisation d'un ordinogramme 800 du procédé de réglage de la rigidité d'une structure adaptative anticollision telle que celle par exemple décrite à l'aide de l'exemple de réalisation des figures 3A et 3B. Dans une première étape 810, on reçoit une information concernant l'énergie de la collision, par exemple sous la forme d'un signal de gravité de collision fourni par un capteur d'accélération du véhicule équipé du dispositif ci-dessus. Dans l'étape 820 suivante, en appliquant un algorithme approprié, on compare la gravité de l'impact associée à l'énergie de l'impact à la gravité de l'impact telle qu'enregis- trée, pour que dans le cas de l'exemple de réalisation décrit à l'aide des

19 figures 3A et 3B du dispositif selon l'invention, on puisse constater si la gravité déterminée de l'impact est différente ou non du seuil de gravité de collision. Si la comparaison faite dans l'étape 820 indique que la gravité de la collision dépasse le seuil de gravité de collision, le procédé se poursuit par l'étape 830 dans laquelle on fournit un signal d'activation pour déclencher l'actionneur pyrotechnique et réduire la rigidité du dis-positif. Si en revanche la comparaison faite dans l'étape 820 indique que la gravité de la collision obtenue ne passe pas en dessous du seuil de gravité, le véhicule poursuit par l'étape 840 dans laquelle le signal d'activation n'est pas fourni pour déclencher l'actionneur pyrotechnique. L'installation d'appui reste par conséquence dans sa première position et le dispositif est ainsi réglé sur une rigidité élevée. Les étapes 810 et 820 selon un mode de réalisation du procédé 800 peuvent être exécutées dans un appareil de commande du véhicule. De manière cor- respondante, on passe à l'étape 830 fondée sur le signal de l'appareil de commande de coussin d'air.20 NOMENCLATURE

100 véhicule 110 structure adaptative anticollision 115 direction de déplacement du véhicule 120 direction d'avance 200 absorbeur de collision 210 tube 220 paroi de boîtier io 230 matrice solide 240 matrice cassante 250 anneau coulissant 260 bobine 270 élément de ressort relié au corps de l'anneau 250 15 290 direction d'impact 300 première moitié de boîtier 310 seconde moitié de boîtier 330 élément de déformation 340 matrice fixe ou matrice primaire 20 350 matrice déployable 360 anneau 370 amorce 380 chambre de pression 390 orifices de sortie 25 392 élément de ressort 395 explosion 400 élément de guidage 410 bec d'accrochage 800 ordinogramme 30 810-840 étapes du procédé

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1°) Dispositif (110) de rigidité réglable pour absorber l'énergie d'un choc comprenant un boîtier (300, 310) pour recevoir et déformer un élément de déformation (330) lorsque cet élément est déplacé dans une direction d'avance (120) conditionnée par l'énergie de l'impact, dispositif caractérisé par - une matrice déployable (350) installée dans le boîtier pour recevoir et déformer l'élément de déformation, - une installation d'appui (360) dans le boîtier qui, dans une première position, soutient la matrice déployable par rapport à la force radiale de l'élément de déformation agissant dans une direction transversale à la direction d'avance et dans une seconde position, libère la matrice déployable pour se déplacer sous l'effet de la force radiale, et - un actionneur pyrotechnique (370) générant une pression pour dé- placer l'installation d'appui de sa première position à sa seconde position, pour régler la rigidité du dispositif. 2°) Dispositif (110) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation d'appui (360) est en forme d'anneau, notamment dont le diamètre intérieur est supérieur ou égal au diamètre extérieur de la matrice déployable (350). 3°) Dispositif (110) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'actionneur pyrotechnique (370) comporte plusieurs éléments d'allumage pour générer la pression, notamment des éléments d'allumage équidistants. 4°) Dispositif (110) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' une paroi du boîtier (300, 310) en aval de l'installation d'appui (360) dans la direction d'avance (120) comporte au moins un orifice traversant (390).35 22 5°) Dispositif (110) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif comporte un élément de guidage (400) pour guider l'installation d'appui (360) entre la première position et la seconde position et/ou pour fixer l'installation d'appui dans la seconde position et notamment l'élément de guidage comporte une paroi latérale inclinée dans la zone de mouvement de l'installation d'appui entre la première position et la seconde position. io 6°) Dispositif (110) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte un élément de guidage (400) pour guider l'installation d'appui (360) entre la première position et la seconde position et/ou pour fixer l'installation d'appui dans la seconde position, notamment l'élé- 15 ment de guidage comporte au moins un bec d'accrochage (410) installé entre la première position et la seconde position, ce bec venant en saillie dans la zone de mouvement de l'installation d'appui. 7°) Dispositif (110) selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que le dispositif comporte en outre une matrice non déployable (340) pour recevoir et déformer l'élément de déformation (330), - cette matrice non déployable précédent la matrice déployable (350) dans le boîtier (300, 310) selon le sens de l'avance (120). 25 8°) Procédé (800) pour régler la rigidité d'un dispositif (110) selon l'une des revendications 1 à 7, procédé comprenant les étapes suivantes : - recevoir (810) un signal avec une information relative à l'énergie du choc, 30 - comparer (820) une valeur du signal à un seuil, et - fournir (830) un signal d'activation à l'actionneur pyrotechnique (370) pour déplacer l'installation d'appui (360) de sa première posi- tion à sa seconde position et régler la rigidité du dispositif sur un ni- veau moindre si l'étape de comparaison montre que la valeur est 35 dans un rapport prédéfini avec le seuil. 51023 9°) Procédé (800) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape (830) de fourniture du signal d'activation fournit ce signal par un appareil de commande de coussin gonflable. 10°) Produit programme d'ordinateur comportant un code programme pour la mise en oeuvre d'un procédé (800) selon la revendication 8 ou 9 lorsque le programme est exécuté par un système de traitement de signal. 15