OA10020A - - Google Patents
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- OA10020A OA10020A OASN940051A OA10020A OA 10020 A OA10020 A OA 10020A OA SN940051 A OASN940051 A OA SN940051A OA 10020 A OA10020 A OA 10020A
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Description
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DESCRIPTIONDESCRIPTION
La présente invention concerne un système d’absorption de chocs pourautomobile avec pare-choc non déformable et freinage automatique. C’est un système destiné aux véhicules automobiles qui a pour fonction unefois monté dans un véhicule automobile, d’une part d’absorber le choc subi ouprovoqué par ce véhicule en cas de choc frontal, d’autre part de provoquer unfreinage automatique sans même l’intervention de la pédale de freinage à peid.The present invention relates to a shock absorption system for automobile with non-deformable bumper and automatic braking. It is a system intended for motor vehicles which has a function once mounted in a motor vehicle, on the one hand to absorb the shock suffered orprovoked by this vehicle in the event of a frontal impact, on the other hand to cause automatic braking without even the intervention of the brake pedal to peid.
De manière générale, les pare-chocsdes véhicules automobiles ne permettentd’absorber qu’une partie très minime des chocs et lors de certains chocs leurefficacité est pratiquement nulle et lorsque le conducteur n’a pas eu le tempsd’appuyer sur la pédale de freinage à pied, le choc n’en est que plus violent etles dégâts majeurs.In general, motor vehicle bumpers absorb only a very small part of shocks and, in some shocks, their efficiency is practically nil and when the driver has not had time to step on the brake pedal. foot, the shock is all the more violent and the major damage.
Il existe déjà des dispositifs d’absorption de chocs reposant sur le mêmeprincipe que la présente invention. 11 existe un dispositif intitulé “Dispositifd'absorption d'énergie pour le mon rage d'un pare-chocs sur un véhiculé a u tomobile“développé par la société dite Général Motors Corporation, un dispositifintitulé “Pare-choc î\ double effet pour automobile” développé par CHOU Sain-Lou, un dispositif intitulé “Système automatique d’absorption des chocs pourpare-chocsde véhicules automobiles” développé par CH IN-HUN Yan g. Ces troisinventions sont tous les trois des brevets français et ont été vraisemblementpubliées dans les organes de publication de l’Institut National de la PropriétéIndustrielle (INPI). Cependant outre le fait que ces dispositifs précités sontdifficiles a gérer à cause de leur complexité, il y a aussi que le problème del’encombrêment et du coût n’a pas toujours été tenu en compte. Sans compterque le problème du freinage n’a pas été prévu dans ces dispositifs.There already exist shock absorption devices based on the same principle as the present invention. There is a device entitled "Energy absorbing device for the rage of a bumper on a vehicle tomobile" developed by the company known as General Motors Corporation, a device called "bumper \ double effect for automobile" developed by CHOU Sain-Lou, a device entitled "Automatic shock absorption system for automobile shock absorbers" developed by CH IN-HUN Yan g. These three inventions are all French patents and have been published in the publication organs of the National Institute of Industrial Property (INPI). However, besides the fact that these devices are difficult to manage because of their complexity, there is also that the problem of encumbrance and cost has not always been taken into account. Not to mention that the problem of braking has not been provided in these devices.
Le système selon la présente invention apporte des solutions multiples. Ilpermet à la fois, lors d’un choc, de provoquer un freinage automatique etd’absorber le choc. Ce qui a pour effet l’arrêt du véhicule dans un laps de tempstrès court sans aucune déformation de la carrosserie.The system according to the present invention provides multiple solutions. It allows both, during a shock, to cause automatic braking and absorb shock. This has the effect of stopping the vehicle in a very short time without any deformation of the bodywork.
Le système est constitué d’un pare-choc décalé qui subit le choc, le transmetà des pistons qui compriment un gaz et cette compression en même temps qu’elleabsorbe le choc, elle actionne dans sa forme la plus minimale les pistons defreinage ce qui agit sur les tambours ou les disques par l’intermédiaire du circuithydraulique ou hydro-pneumatique du véhicule. Le freinage est débloquéconvenablement par l’ouverture d’une electrovanne.The system consists of an offset bumper that is shocked, transmitted to pistons that compress a gas and this compression at the same time as it absorbs the shock, it operates in its most minimal form the brake pistons which acts on drums or discs via the hydraulic or hydro-pneumatic circuit of the vehicle. Braking is unlocked by the opening of a solenoid valve.
Les dessins en annexe illustrent l’invention :The drawings in the appendix illustrate the invention:
La figure 1 représente en coupe le plan d’ensemble du système et sesrapports avec le système de freinage. la figure 2 représente en coupe le système seulement. ? 1 0020Figure 1 shows in section the overall plan of the system and itsreports with the braking system. Figure 2 shows in section the system only. ? 1 0020
Les zones hachurées représentent, non des coupes, mais les éléments mâles.Le système repose sur la compression d’un gaz et le déclenchement de manièreautomatique du freinage.The hatched areas represent, not cuts, but the male elements. The system is based on the compression of a gas and the triggering of automatic manner of braking.
Le but du système est de faire en sorte que lorsqu’un véhicule automobile5 muni d’un tel système subit un choc frontal ou en est l’acteur, ce choc puisse êtreabsorbé par le jeu d’un système mobile qui repose sur la compression d’un gaz(1) - contenu dans deux cylindres (10) - à qui le pare-choc (5) décalé auratransmis le choc par l’intermédiaire des pistons principaux (7) et intermédiaires(9). Dans chaque cylindre (10), un fluide d’étanchéité (8) se trouve entre le piston 10 principal (7) et le piston intermédiaire (9). Le gaz idéal pour le fonctionnementdu système est l’azote (un gaz inerte), cela pour éviter les éventuels problèmesde sécurité et de corrosion. L’azote est hautement comprimé initialement pouréviter que le système ne soit trop sensible ; ce qui serait utile lors des petits chocsmais d’une efficacité nulle pour les grands chocs. 15 Le système est composé des éléments suivants :The purpose of the system is to ensure that when an automobile vehicle equipped with such a system is subjected to a frontal impact or is the actor, this shock can be absorbed by the play of a mobile system which relies on the compression of a gas (1) - contained in two cylinders (10) - to which the bumper (5) shifted auratransmis the shock through the main pistons (7) and intermediate (9). In each cylinder (10), a sealing fluid (8) is located between the main piston (7) and the intermediate piston (9). The ideal gas for the operation of the system is nitrogen (an inert gas), to avoid possible problems of safety and corrosion. Nitrogen is highly compressed initially to prevent the system from being too sensitive; which would be useful during small shocks but of zero efficiency for large shocks. The system consists of the following elements:
Un gaz (1), un indicateur sonore (2), un bouchon de remplissage et de vidange (3), un manomètre (4), un pare-choc décalé (S), deux tiges du piston (6),deux pistons principaux (7), un fluide d’étanchéité (8), deux pistons intermédiaires(9), deux cylindres (10) deux cylindres de freinage ( 1 1 ), deux pistons de freinage 20 (1.2), deux ressorts de renvoi ( 13), une butée du piston principal ( 14), une butée supérieure ( 1 5), une butée inférieure (16), une électrovanne ( 1 7), un bouton decommande de l’électrovanne ( 1 8), un butoir ( 19), un réservoir de décharge (20),un piston de réinjection (21 ), un brasdu piston (22), une cale du bras du piston(23), un prolongemeent du circuit hydraulique (24), un support du ressort de 25 renvoi (25) ; ces éléments représentent le système à proprement dit. Les autreséléments des dessins représentent : le circuit hydraulique (26), la carrosserie(27), le véhicule (28), la pédale de freinage à pied (29), le maître cylindre (30),le piston d’extension des mâchoires (31), la mâchoire (32), le tambour (33),l’arrière du véhicule (34), l’avant du véhicule (35), le cylindre récepteur (36). 30 Lorsque le véhicule muni d’un tel système subit un choc ou en est l’acteur, le pare-choc (5) reçoit le choc. Ce choc est ensuite transmis aux pistonsprincipaux (7) par l’intermédiaire des deux tiges du piston (6) ; ces pistonsprmcipaUzX (7) le transmettent à leur tour au fluide d’étanchéité (8) qui letra nsmet intégralement, car il est constitué d’un liquide donc il est pratiquement 35 incompressible, aux pistons intermédiaires (9) qui compriment l’azote ou le gazquelconque ( 1 ) contenu dans la partie inférieure des deux cylindres (10); c’estcette compression du gaz (1) qui constitue l’absorption du choc. Le véhicules’arrête sans déformation de la carrosserie. La valeur de la compression dépendde la violence du choc. Si c’est un petit choc, le gaz est peu compressé. S’il s’agit 40 d’un grand choc, la compression du gaz (1 ) est plus grande. La compressibilité 1 0020 d'un gaz étant pratiquement sans limite, le système peut donc absorbern’importe quel choc. Le problème se situerait plutôt sur la résistance des paroisdu cylindre(lO). On résolvera ce problème en donnant à ces parois l’épaisseuradéquate: (on peut: par exemple leur donner une forme en escalier de la partie 5 avant vers le fond car c’est à ce dernier niveau que se concen trera le gaz à la finde la course du piston intermédiaire), et en choisissant le matériau idéal : un aciercomme le “25CD4” par exemple. Quant à la longueur du cylindre, elle* estdéterminable? en fonction de la connaissance de l’énergie cinétique (m/2 * v2)du véhicule en vitesse maximale et charge maximale. Plus (m/2 * v^-) est grande, 10 plus on aura besoin, à diamètre constant, d’un cylindre plus long pour absorberles chocs. Cette longueur “nécesaire pour absorber les chocs maxima” du cylindreest inversement proportionnelle au diamètre “nécesaire pour absorber les chocsmaxima” du cylindre. Le diamètre du cylindre est déterminable elle aussi enfonction de l’énergie cinétique (m/2 * v2) du véhicule. Plus (m/2 * v^) est 15 grande, plus on aura besoin, à longueur constante du cylindre, d’un cylindre dediamètre plus grand.A gas (1), a sound indicator (2), a filler and drain plug (3), a manometer (4), an offset bumper (S), two piston rods (6), two main pistons (7), a sealing fluid (8), two intermediate pistons (9), two cylinders (10) two brake cylinders (1 1), two brake pistons (1.2), two return springs (13) , a stop of the main piston (14), an upper stop (1 5), a lower stop (16), a solenoid valve (1 7), a button for controlling the solenoid valve (1 8), a buffer (19), a discharge tank (20), a feedback piston (21), a piston arm (22), a piston arm wedge (23), an extension of the hydraulic circuit (24), a return spring support (21), 25); these elements represent the system itself. The other elements of the drawings represent: the hydraulic circuit (26), the bodywork (27), the vehicle (28), the footbrake pedal (29), the master cylinder (30), the jaw extension piston ( 31), the jaw (32), the drum (33), the rear of the vehicle (34), the front of the vehicle (35), the receiver cylinder (36). When the vehicle equipped with such a system is shocked or is the actor, the bumper (5) receives the shock. This shock is then transmitted to the main pistons (7) via the two rods of the piston (6); these pistonsprmcipaUzX (7) transmit it in turn to the sealing fluid (8) which will let nsmet integrally, because it consists of a liquid so it is virtually incompressible, the intermediate pistons (9) which compress the nitrogen or the gazquelconque (1) contained in the lower part of the two cylinders (10); it is this compression of the gas (1) which constitutes the absorption of the shock. The vehicle stops without deformation of the bodywork. The value of the compression depends on the violence of the shock. If it's a small shock, the gas is little compressed. If it is a large shock, the compression of the gas (1) is greater. Since the compressibility of a gas is virtually limitless, the system can absorb any shock. The problem would rather be the resistance of the walls of the cylinder (10). This problem will be solved by giving these walls the appropriate thickness: (for example, they may be given a stepped shape from the front part 5 towards the bottom, since it is at this last level that the gas will be concentrated at the end the stroke of the intermediate piston), and choosing the ideal material: a steel like the "25CD4" for example. As for the length of the cylinder, is it determinable? according to the knowledge of the kinetic energy (m / 2 * v2) of the vehicle in maximum speed and maximum load. The larger (m / 2 * v ^ -) is larger, the more constant diameter a longer cylinder will be needed to absorb shocks. This length "necessary to absorb the maximum shocks" of the cylinder is inversely proportional to the diameter "necessary to absorb maximum shocks" of the cylinder. The diameter of the cylinder can also be determined by the kinetic energy (m / 2 * v 2) of the vehicle. The larger (m / 2 * v ^) is larger, the greater the diameter of the cylinder, the longer the cylinder will be needed.
Cette absorption du choc n’est qu’une phase du fonctionnement du système.L’autre phase est le freinage du véhicule. 11 est meme un peu gauche de parlerde phase car les deux phénomènes se produisent en même temps. En effet dès 20 que la compression du gaz commence, elle entraîne un mouvement du piston defreinage (12) vers l’intérieur du cylindre de freinage (1 1 ), ce qui se traduit parla transmission de ce mouvement vers les tambours (33) ou les disques desroues et entraîne un freinage comme si le conducteur avait appuyé sur la pédale.D’ailleurs ce cas de freinage n’est intéressant que lorsqu’on suppose que le 25 conducteur n’a pas eu le temps d’appuyer sur la pédale ou n’a pas vu l’obstacle(somnolence, distraction). Si la pédale (29) et le piston de freinage (12) agissenten même temps ou si la première agitavant le second, il est évident que la pédale(29) sera repoussée, la pression agissant sur le piston de freinage ( 1 2) étant deloin plus importante que la force que déploie le conducteur. Le piston de freinage 30 (12) agit donc comme une pédale de freinage (29) à pied.This absorption of the shock is only one phase of the operation of the system. The other phase is the braking of the vehicle. It is even a bit awkward to speak of phase because the two phenomena occur at the same time. Indeed, as soon as the compression of the gas begins, it causes a movement of the brake piston (12) towards the inside of the braking cylinder (1 1), which is translated by the transmission of this movement towards the drums (33) or the disks disks and causes braking as if the driver had pressed the pedal. Moreover, this braking case is only interesting when it is supposed that the driver did not have time to press the pedal or did not see the obstacle (drowsiness, distraction). If the pedal (29) and the brake piston (12) act at the same time or if the first one acts before the second, it is obvious that the pedal (29) will be pushed back, the pressure acting on the brake piston (1 2) being far more important than the strength of the driver. The brake piston 30 (12) thus acts as a foot brake pedal (29).
Mais après l’absorption du choc et le freinage, un problème se pose. S’il s’agit d’un choc mou, le véhicule (28) risque d’être projeté en arrière car le gaz (1)après sa compression, a tendance à se décomprimer ce qui entraîne un recul duvéhicule (28) et le blocage des roues risque de détériorer ces dernières. Pour 35 remédier à cei inconvénient, on a prévu une électrovanne (17) dont l’ouvertureet la fermeture sont commandées par un bouton (18) incorporé dans une destiges du piston (6). Lorsque la tige est entraînée vers l’intérieur du cylindre (10),le bouton de commande (18) de l’électrovanne se rapproche d’un point butoir (19) qui est une partie de la carrosserie (27) harmonisée avec la trajectoire du 40 bouton et la distance x que parcourt ce dernier est proportionnelle à la distance 4 1 0 0 20 kx parcourue par le piston de freinage et précisons aussi que, juste après ou enmême temps que le piston de freinage ait atteint la butée inférieure (16), lebouton de commande atteint le butoir (19). Aussi le décalage entre le freinageet le déblocage (ou libération) des roues est très court ou est nul selon l’optionqu’on a fait. Lorsque le bouton (18) heurte le butoir ( 19), l’électrovanne (17)s’ouvre et laisse entrer vers le réservoir de décharge (20) la quantité de fluidehydraulique nécessaire pour libérer les roues de manière à ce qu’elles puissenttourner mais soient suffisamment lourdes pour éviter un grand et brusque reculdu véhicule s’il s’agit d’un choc mou et ce qu’elles puissent traîner ou êtretraînées par un autre véhicule sans patiner s’il s’agit d’un choc élastique. Lacapacité du réservoir de décharge (20) doit être calculée de telle sorte qu’ellecorresponde exactement à la quantité de fluide hydraulique a transférer pourl’aourdissement des roues.But after shock absorption and braking, a problem arises. If it is a soft shock, the vehicle (28) may be thrown back because the gas (1) after compression, tends to decompress resulting in a decline of the vehicle (28) and the wheel lock may damage the wheels. To overcome this disadvantage, there is provided a solenoid valve (17) whose opening and closing are controlled by a knob (18) incorporated in a destiges the piston (6). When the rod is driven inwardly of the cylinder (10), the control button (18) of the solenoid valve is close to a bumper point (19) which is a part of the bodywork (27) harmonized with the trajectory The distance of the button 40 and the distance x traveled by the latter is proportional to the distance 4 1 0 0 20 kx traveled by the brake piston and also specify that, just after or at the same time that the brake piston has reached the lower stop (16). ), the control button reaches the stopper (19). Also the gap between the braking and unlocking (or release) of the wheels is very short or is zero depending on the option that was made. When the button (18) strikes the buffer (19), the solenoid valve (17) opens and allows the quantity of hydraulic fluid necessary to release the wheels to the discharge tank (20) so that they can turn around. but be heavy enough to avoid a large and sudden recoil of the vehicle if it is a soft shock and what they can drag or be trapped by another vehicle without skating if it is an elastic shock. The capacity of the discharge tank (20) must be calculated in such a way that it corresponds exactly to the amount of hydraulic fluid to be transferred for wheel overload.
Après la stabilisation du véhicule (28) ou des véhicules, le circuit hydraulique(26) de freinage ne fonctionnera pas (ou fonctionnera mal) à cause du passagede fluide hydraulique du circuit hydraulique (26) vers le réservoir de décharge (20) où initialement on avait fait le vide complet. Pour remédier à à cedysfonctionnement, il est prévu un piston de réinjection (21) qu’on peut poussermanuellement après avoir décalé son bras (22) - on peut aussi donner une formede vis à ce bras et dans ce cas ht cale du bras de piston devient inutile. Ensuiteil s’agira d’appuyer de nouveau sur le bouton décommandé ( 18) de l’électrovanne(17) et fermer celle-ci. Le circuit de freinage (26) devient ainsi utilisable ànouveau et pour la pédale de freinage (29) et pour le piston de freinage (12) carce dernier lui aussi est revenu dans sa position initiale grâce à la décompressiondu gaz ( 1 ) et à l’action d’un ressort de renvoi (13) (ressort de renvoi qui peut êtreun ressort à gaz et dans ce cas la pression initiale de ce gaz doit être égale à lapression initiale du gaz ( l ) lorsque le système est au repos) qui le pousse contrela butée supérieure (1.5), la butée inférieure (16) étant celle qui limite laprogression du piston de freinage vers la partie inférieure du cylindre defreinage (11). Notons que le cylindre de freinage (11) fait corps avec le cylindre(10) et est situé à la base de celui-ci. Les pistons principaux et intermédiaires,la tige et le pare-choc reviennent à leurs positions initiales, le piston principalétant stabilisé par la butée du piston principal (14) et la pression initiale du gaz(1) au repos que lui transmettent le fluide d’étanchéité - il peut être constituépar exemple d’une huile minérale mais dans tous les cas c’est un liquide quijouera, étant moins fluide qu ’un gaz, un rôle de tampon et dans le pire des casl’azote s’y dissoudra s’il y a fuite, jusqu’à la saturation, cependant des joints surles pistons renforceront l'étanchéité - et le piston intermédiaire.After stabilization of the vehicle (28) or vehicles, the brake hydraulic circuit (26) will not operate (or malfunction) due to the hydraulic fluid flow from the hydraulic circuit (26) to the discharge tank (20) where initially we had made a complete void. To remedy cedysfonctionnement, there is provided a reinjection piston (21) that can pushermanually after having shifted its arm (22) - one can also give a forme screw this arm and in this case ht cale piston arm becomes useless Then it will press again the button canceled (18) of the solenoid valve (17) and close it. The braking circuit (26) thus becomes usable again and for the brake pedal (29) and for the braking piston (12), since the latter too has returned to its initial position thanks to the decompression of the gas (1) and the action of a return spring (13) (return spring which can be a gas spring and in this case the initial pressure of this gas must be equal to the initial pressure of the gas (1) when the system is at rest) which the push against the upper stop (1.5), the lower stop (16) being that which limits the progression of the brake piston to the lower part of the brake cylinder (11). Note that the brake cylinder (11) is integral with the cylinder (10) and is located at the base thereof. The main and intermediate pistons, the rod and the bumper return to their initial positions, the main piston being stabilized by the stop of the main piston (14) and the initial pressure of the gas (1) at rest that the fluid of sealing - it may consist for example of a mineral oil but in all cases it is a liquid that will play, being less fluid than a gas, a role of buffer and in the worst case the nitrogen will dissolve there there is leakage, until saturation, however joints on the pistons will reinforce the seal - and the intermediate piston.
Il est prévu un bouchon de remplissage et de vidange (3) dans la chambreà gaz, bouchon qui sera destiné à la fois au liquide d’étanchéité (vidange et 5 1 0020 remplissage en cas de saturation) et au gaz (remplissage en cas de fuite). Dansce bouchon, est incorporé un manomètre (4) qui a pour fonction de mesurer lapression du gaz du cylindre.A filler and drain plug (3) is provided in the gas chamber, a plug which will be intended both for the sealing liquid (emptying and filling in case of saturation) and for the gas (filling in case of saturation). leak). In this cap is incorporated a pressure gauge (4) which has the function of measuring the pressure of the cylinder gas.
Il est prévu ausi un indicateur sonore (2) - ou éventellenient optique - qui5 sonne l’alerte tant que l’électrovanne restera ouverte et tant qu’il y aura dufluide hydraulique dans le réservoir de décharge. L’alerte ne cessera qu’aprèsla réinjection du liquide hydraulique dans le circuit de freinage et la fermeturede l’électrovanne. Une liaison électrique relie donc l’indicateur sonore (2),l’électrovanne et l’intérieur du réservoirde décharge Cet indicateur est nécessaire 10 pour la sûreté des freins. 11 est aussi souhaitable de prévoir un écrou de liaison au niveau de lajonction du cylindre de freinage etdu prolongement du circuit hydraulique (24)dans le cas où ces deux éléments ne sont pas soudés. A titre indicatif, le pare-choc, les tiges, les pistons pourront être fabriqués avec le même matériau que 15 les cylindres à savoir un matériau proche du “25CD4There is also provided an audible indicator (2) - or optical indicator - which sounds the alarm as long as the solenoid valve remains open and as long as there is hydraulic fluid in the discharge tank. The alert will not stop until after the hydraulic fluid is fed back into the braking circuit and the solenoid valve is closed. An electrical connection thus connects the audible indicator (2), the solenoid valve and the interior of the discharge tank. This indicator is necessary for the safety of the brakes. It is also desirable to provide a connection nut at the junction of the brake cylinder and the extension of the hydraulic circuit (24) in the case where these two elements are not welded. As an indication, the bumper, the rods, the pistons may be made of the same material as the cylinders namely a material close to the "25CD4
Les cylindres sont fixés dans le châssis du véhicule et ils peuvent mêmefaire corps avec lui sous réserve que la nature du matérau du châssis soitconforme aux exigences de résistance des cylindres qui peuvent être doubles(deuxà l’avant) comme le modèle décrit dans ce mémoire ou quadruple (deux 20 à l’avant, deux à l’arrière) ; dans ce dernier cas le système risque d’êtreencombrant.The cylinders are fixed in the chassis of the vehicle and can even behave with it provided that the nature of the material of the chassis is in accordance with the strength requirements of the cylinders which can be double (two front) as the model described in this document or quadruple (two at the front, two at the back); in the latter case the system is likely to be congested.
Enfin, ce système est difficilement applicable aux véhicules déjà sur lemarché, faisant une réserve toutefois pour les véhicules de fort tonnage où il ya assez d’espace pour fixer les cylindres sous le châssis ; et là encore des 25 problèmes de rupture pourraient surgir. 11 est plutôt destiné à être monté dans de nouveaux modèles de véhicules.Finally, this system is difficult to apply to vehicles already on the market, making a reservation however for heavy vehicles where there is enough space to fix the cylinders under the chassis; and here again problems of rupture could arise. It is rather intended to be mounted in new vehicle models.
Claims (2)
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1994
- 1994-04-21 OA OASN940051 patent/OA10020A/fr unknown
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