OA10020A

OA10020A -

Info

Publication number: OA10020A
Authority: OA
Inventors: Cisse M Baye
Original assignee: Cisse M Baye
Priority date: 1994-04-21
Filing date: 1994-04-21
Publication date: 1996-03-29

Description

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DESCRIPTION

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.

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.

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.

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.

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.

Les dessins en annexe illustrent l’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 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.

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 :

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.

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.

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.

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.

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.

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 “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.

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.

Claims

I 0020 REVENDICATIONS

1 . Système d’absorption de chocs pour automobile avec pare-choc nondéformable et freinage automatique permettant d’absorber les chocs et defreiner automatiquement le véhicule caractérisé en ce qu’il comporte descylindres ( 10), un pare-choc (5) décalé, des pistons principaux et intermédiaires 5 (7) (9), un gaz ( 1), des cylindres de freinage (11 ), des pistons de freinage (12),des ressorts de renvoi (13), une butée supérieure (15), une butée inférieure (16),une électrovanne, un butoir (19), un réservoir de décharge (20), un piston deréinjection (21), un bras du piston (22), une cale du bras du piston (23), unprolongement du circuit de freinage (24), un bouton de commande (18) de 10 rélectrovanne.
2 .Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il absorbe le choctout en permettant de freiner automatiquement le véhicule avec une compressionminimale d’un gaz (1 ), compression qui actionne un piston de freinage qui agitsur les tambours ou les disques des roues par l’intermédiaire du circuit 15 hydraulique. V ' '