FR2882722A1 - Safety device for e.g. quad, has bows with central part located at right of driver and transversely reduced on both sides to form concave zone, where bows have U-shaped front and back parts, and central part is fixed by screwing - Google Patents
Safety device for e.g. quad, has bows with central part located at right of driver and transversely reduced on both sides to form concave zone, where bows have U-shaped front and back parts, and central part is fixed by screwing Download PDFInfo
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Abstract
Description
Domaine de l'inventionField of the invention
La présente invention concerne un arceau de protection pour véhicule à quatre roues, plus particulièrement, un arceau de protection pour véhicule de loisir de type quad ou karting. The present invention relates to a roll bar for a four-wheeled vehicle, more particularly, a roll bar for recreational vehicle type quad or karting.
Etat de la technique On connaît déjà un grand nombre de véhicules équipés d'arceaux de protection, c'est le cas notamment des véhicules de type buggy et des kartings tout terrain. Ces arceaux sont prévus pour protéger le conducteur en cas de basculement ou de retournement du véhicule. STATE OF THE ART A large number of vehicles equipped with roll bars are already known, this is the case in particular with buggy type vehicles and off-road karts. These arches are provided to protect the driver in case of tilting or overturning of the vehicle.
Le conducteur de ce type de véhicules est normalement attaché à son siège au moyen d'un harnais de sécurité qui devrait être suffisamment solide pour le maintenir dans son siège même lorsque le véhicule se renverse. The driver of this type of vehicle is normally attached to his seat by means of a safety harness that should be strong enough to hold him in his seat even when the vehicle is overturned.
Ce type de harnais peut ètre défectueux ou usé et ne plus 15 remplir sa fonction. Certains conducteurs peuvent également oublier de fermer leur harnais ou ne pas le fermer correctement. This type of harness may be defective or worn and no longer perform its function. Some drivers may also forget to close their harness or not close it properly.
Il existe également des véhicules à quatre roues équipés d'un siège de type selle de moto, ces véhicules communément appelés quad ne permettent pas l'utilisation d'une ceinture ou d'un harnais de sécurité maintenant le conducteur sur son siège en cas de basculement ou de retournement du véhicule. There are also four-wheeled vehicles equipped with a saddle-type motorcycle seat, these vehicles commonly called quad do not allow the use of a belt or a safety harness now the driver on his seat in case of tipping or overturning of the vehicle.
De nombreux essais ont montré que lorsque le conducteur n'était pas solidement arrimé à son siège les arceaux de sécurité peuvent présenter plus d'inconvénients que d'avantages pour la sécurité du con-ducteur. Le conducteur éjecté de son siège est alors très souvent pincé entre l'arceau est le sol. Lors du retournement du véhicule c'est quasiment la totalité du poids du véhicule qui est portée en un instant par l'arceau. La force exercée sur la partie du corps du conducteur pincée entre le sol et l'arceau est très importante, pouvant provoquer de très graves lésions. Numerous tests have shown that when the driver is not firmly secured to his seat, the roll bars may present more inconveniences than advantages for the safety of the driver. The driver ejected from his seat is then very often pinched between the hoop is the ground. When turning the vehicle is almost the entire weight of the vehicle that is carried in an instant by the hoop. The force exerted on the part of the driver's body pinched between the ground and the arch is very important, which can cause very serious injuries.
Il est également très intéressant de pouvoir équiper un véhicule d'un arceau relativement bas. Cela améliore la répartition des mas-ses, le centre de gravité du véhicule étant abaissé. L'aérodynamique du véhicule est également améliorée par un arceau plus bas notamment lors-que l'on prévoit la pose d'un pare-brise sur l'avant de l'arceau. Dans une telle configuration, il suffit que le conducteur tende son bras à l'extérieur pour que celui-ci soit pincé lors d'un basculement ou d'un renversement du véhicule. Bien souvent, un mouvement de réflexe oblige le conducteur à tendre le bras lors d'un basculement du véhicule, comme s'il se retenait lors d'une chute. It is also very interesting to be able to equip a vehicle with a relatively low arch. This improves the distribution of mas-ses, the center of gravity of the vehicle being lowered. The aerodynamics of the vehicle is also improved by a lower bow including when it is expected to install a windshield on the front of the rollbar. In such a configuration, it is sufficient for the driver to extend his arm outward so that it is pinched during a tilting or overturning of the vehicle. Often, a reflex movement forces the driver to extend his arm during a tilting of the vehicle, as if he was holding back during a fall.
Les études ont montré que ces phénomènes de pincement se produisaient dans la quasi-totalité des cas dans la zone de l'arceau se 5 trouvant à la verticale du conducteur. Studies have shown that these pinching phenomena occur in almost all cases in the area of the rollbar being vertical to the driver.
But de l'invention La présente invention a pour but de réaliser un arceau pour véhicule à trois ou quatre roues qui limite fortement les risques de pince-ment du conducteur lorsque celui-ci est éjecté du véhicule. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a hoop for a vehicle with three or four wheels which greatly limits the risk of pinching the driver when it is ejected from the vehicle.
Un tel arceau peut également être fixé sur un véhicule de type quad ayant un siège de type selle de moto. Pour ce type de véhicules cela permet une protection supplémentaire du conducteur ainsi que le montage d'un pare-brise et éventuellement d'un toit protégeant le conducteur des intempéries. Such a hoop can also be fixed on a quad-type vehicle having a seat of the motorcycle saddle type. For this type of vehicle it allows additional protection of the driver and the installation of a windshield and possibly a roof protecting the driver from the weather.
Exposé et avantages de l'invention Selon l'invention, le dispositif de protection pour véhicule à trois ou quatre roues se compose d'un double arceau dont la partie centrale située au droit du conducteur est réduite transversalement de part et d'autre pour former une zone concave et audelà de celle-ci, au moins l'une des parties du double arceau étant munie d'un arceau latéral. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION According to the invention, the protection device for a vehicle with three or four wheels consists of a double rollbar whose central portion located at the driver's right is reduced transversely on both sides to form a concave zone and beyond it, at least one of the parts of the double arch being provided with a lateral hoop.
Une telle configuration permet d'éviter le pincement du conducteur éjecté du véhicule. En effet la partie du double arceau se trouvant au-dessus du conducteur étant d'une épaisseur réduite par rapport aux parties avant et arrière du double arceau, lors d'un basculement cette partie ne vient pas en contact avec le sol et laisse un "espace de vie" pour le conducteur. L'arceau latéral augmente encore cet espace en élargissant au moins l'une des parties du double arceau. Such a configuration makes it possible to avoid pinching the driver ejected from the vehicle. Indeed the part of the double arch above the conductor being of reduced thickness relative to the front and rear portions of the double arch, when tilting this part does not come into contact with the ground and leaves a " living space "for the driver. The side hoop further increases this space by expanding at least one of the parts of the double hoop.
Pour des raisons de solidité, les parties avant et arrière du double arceau sont en forme de U dont les branches sont fixées respecti-vement à l'avant et à l'arrière du véhicule et les sommets sont reliés par une barre unique. For reasons of strength, the front and rear portions of the double arch are U-shaped whose branches are respectively fixed to the front and rear of the vehicle and the vertices are connected by a single bar.
Les structures en U offrent une meilleure résistance aux chocs et à la torsion. Chaque partie en U dont les branches sont fixées au châssis du véhicule forme alors avec celui-ci un quadrilatère très résis- tant. Il est également avantageux pour des raisons de visibilité que la partie avant présente une structure en U. Il est également souhaitable que la largeur de l'au moins une partie du double arceau muni d'un arceau latéral est sensiblement égale à celle du véhicule. L'augmentation de largeur obtenue grâce aux arceaux latéraux permet d'augmenter l'espace de vie entre l'arceau et le sol en cas de basculement du véhicule. Pour des raisons d'encombrement, il est préférable que les arceaux latéraux ne dépassent pas la largeur du véhicule. U-shaped structures offer better resistance to impact and torsion. Each U-shaped part whose branches are attached to the vehicle frame then forms with it a very strong quadrilateral. It is also advantageous for reasons of visibility that the front portion has a U-shaped structure. It is also desirable that the width of the at least part of the double hoop provided with a lateral hoop is substantially equal to that of the vehicle. The increase of width obtained thanks to the side arches makes it possible to increase the space of life between the hoop and the ground in case of tilting of the vehicle. For reasons of space, it is preferable that the side arches do not exceed the width of the vehicle.
Le confort et la protection vis-à-vis des intempéries est nettement améliorée lorsqu'un pare-brise est fixé sur l'avant de la partie en U fixée à l'avant du véhicule et qu'un toit en matière souple est fixé entre les deux parties en U du double arceau. Le toit en matière souple (toile ou plastique thermoformé du genre garde--boue moto TT ou genre épée mole pour enfant) ne risque pas de blesser le conducteur lors du basculement du véhicule. Le toit peut par exemple être en plastique thermoformé Pour des raisons de solidité et de poids, le dispositif est 15 composé d'éléments tubulaires. The comfort and protection against bad weather is greatly improved when a windshield is fixed on the front of the U-shaped part fixed to the front of the vehicle and a roof of flexible material is fixed between the two U-shaped parts of the double arch. The roof made of flexible material (canvas or thermoformed plastic of the TT motorcycle mudguard genre) is not likely to injure the driver during the tilting of the vehicle. The roof may for example be made of thermoformed plastic. For reasons of strength and weight, the device is composed of tubular elements.
Dessins Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit ci-après plus en détail à l'aide de dessins annexés. Ainsi: - la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation 20 d'un dispositif de protection selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'un second mode de réalisation d'un dispositif de protection selon l'invention, - la figure 3 est une vue de trois quarts avant d'un véhicule de type quad équipé d'un arceau selon la figure 2, - la figure 4 une vue selon la figure 3, l'arceau étant. équité d'un pare brise et d'une protection arrière, - la figure 5 est une vue de dessus selon la figure 3, - la figure 6 est une vue du véhicule selon la figure 1 renversé sur le côté. Drawings An exemplary embodiment of the invention will be described hereinafter in more detail with the aid of accompanying drawings. Thus: FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of a protection device according to the invention, FIG. 2 is a perspective view of a second embodiment of a device. 3 is a front three-quarter view of a quad type vehicle equipped with a bow according to FIG. 2; FIG. 4 a view according to FIG. 3, the bow being . fairness of a windshield and a rear protection, - Figure 5 is a top view according to Figure 3, - Figure 6 is a view of the vehicle according to Figure 1 reversed on the side.
3o Description d'un mode de réalisation 3o Description of an embodiment
La figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réali- sation du dispositif de protection selon l'invention. Ce dispositif se com- pose d'un double arceau tubulaire comprenant un premier 10 et un second arceau 20. Chacun de ces arceaux comporte des pattes de fixa- tion 11, 12; 21, 22 à ses extrémités. Ces pattes 11, 12; 21, 22 sont des- tinées à fixer chacun des arceaux 10, 20 au châssis du véhicule. La largeur du double arceau 10, 20 est réduite dans sa partie supérieure, les deux arceaux 10, 20 se rejoignant. Dans cette portion, les deux ar- ceaux 10, 20 sont, de préférence, soudés l'un à l'autre. Il est toutefois possible de les réunir par des vis ou tout autre moyen présentant des garanties de solidité suffisantes. Les zones Z1. et Z2 comprises entre les traits interrompus et les parties resserrées des arceaux 10, 20 délimitent des zones concaves. Les traits interrompus matérialisent la surface extérieure des arceaux telle qu'elle aurait été si ceux-ci n'avaient été réunis. La portion du double arceau 10, 20 pendant laquelle les arceaux se rejoignent se trouve, une fois l'arceau monté sur le véhicule, au- dessus du conducteur en position de conduite. Figure 1 is a perspective view of an embodiment of the protective device according to the invention. This device consists of a double tubular arch comprising a first 10 and a second arch 20. Each of these arches comprises fixing lugs 11, 12; 21, 22 at its ends. These tabs 11, 12; 21, 22 are intended to fix each of the hoops 10, 20 to the chassis of the vehicle. The width of the double arch 10, 20 is reduced in its upper part, the two arches 10, 20 joining. In this portion, the two arms 10, 20 are preferably welded to each other. It is possible, however, to assemble them by screws or any other means presenting sufficient guarantees of solidity. Zones Z1. and Z2 between the dashed lines and the constricted portions of the arches 10, 20 define concave areas. The broken lines materialize the outer surface of the arches as it would have been if they had not been united. The portion of the double arch 10, 20 during which the hoops meet is, once the hoop mounted on the vehicle, above the driver in the driving position.
Après leur séparation, les arceaux 10, 20 s'écartent de telle sorte que la distance L entre les deux arceau soit supérieure à la dis-tance 1 qu'il y aurait eu entre ceux-ci s'ils s'étaient étendus parallèlement l'un à l'autre sur toute leur longueur. La distance L est choisie de sorte que l'encombrement des arceaux 10, 20 ne dépasse pas celui du véhicule à équiper. Les arceaux se resserrent ensuite pour avoir à nouveau entre eux un écartement 1. After their separation, the arches 10, 20 deviate so that the distance L between the two arches is greater than the distance 1 that would have been between them if they had extended parallel to one another over their entire length. The distance L is chosen so that the bulk of the hoops 10, 20 does not exceed that of the vehicle to be equipped. The arches then tighten to have again between them a spacing 1.
La figure 2 montre un second mode de réalisation d'un dis-positif de protection selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, les parties avant et arrière du double arceau 10, 20 sont en forme de U. Les branches des parties en forme de U présentent des pattes de fixation 11, 12; 21, 22. Les sommets des parties en U sont reliés par une barre unique démontable assemblée par boulonnage 30. La partie supérieure de la partie arrière en U comporte de part et d'autre un arceau latéral 41, 42. Cette barre peut également, selon une autre variante, être assemblée par boulonnage ce qui permet son démontage. Figure 2 shows a second embodiment of a protective dis-positive according to the invention. In this embodiment, the front and rear portions of the double arch 10, 20 are U-shaped. The branches of the U-shaped portions have fixing lugs 11, 12; 21, 22. The vertices of the U-shaped parts are connected by a single bar which can be dismantled assembled by bolting 30. The upper part of the U-shaped rear part has on both sides a lateral hoop 41, 42. This bar can also, according to another variant, be assembled by bolting which allows its disassembly.
La figure 3 est une vue de trois quarts avant d'un véhicule de type quad équipé d'un arceau tel que représenté à la figure 2. Ce véhicule est tel que l'on le trouve dans le commerce et ne nécessite pas de transformations particulières pour la pose de l'arceau selon l'invention. FIG. 3 is a three-quarter front view of a quad-type vehicle equipped with an arch as shown in FIG. 2. This vehicle is such that it is commercially available and does not require any particular transformations. for the installation of the arch according to the invention.
La partie avant de l'arceau 10, 20 se trouvant à l'avant du véhicule a la forme d'un U dont les branches pointent vers le bas. L'extrémité de ses branche comporte des pattes de fixation 11, 12; 21, 22. Ces pattes de fixation permettent de fixer chacune des branches au châssis du véhicule. Il est avantageux de fixer ces pattes 11, 12; 21, 22 aux empla- cernent de fixation du porte-bagages avant préalablement déposé du véhicule. Une telle fixation présente le double avantage de ne pas nécessiter de transformation du véhicule et d'être très solide puisque les portebagages de ce type de véhicules sont généralement fixés directement sur le châssis. The front part of the bow 10, 20 at the front of the vehicle has the shape of a U whose branches point downwards. The end of its branch comprises fixing lugs 11, 12; 21, 22. These fastening lugs allow each of the branches to be fixed to the chassis of the vehicle. It is advantageous to fix these lugs 11, 12; 21, 22 at the location of the front carrier, which has been removed from the vehicle. Such a fastener has the dual advantage of not requiring conversion of the vehicle and to be very solid since the luggage carriers of this type of vehicle are generally attached directly to the chassis.
De manière analogue, la partie inférieure de l'arceau de sécurité se trouvant à l'arrière du véhicule est fixée aux emplacements de fixation du porte bagage arrière après dépose de celui-ci. On obtient alors un parallélogramme résistant fort bien aux chocs et à la torsion. La partie avant en U est incurvée vers l'arrière du véhicule alors que la partie arrière en U est incurvée vers l'avant du véhicule. Ce cintrage présente des avantages aérodynamiques en particulier lorsque la partie avant en U est équipée d'un pare-brise 40 et d'une partie coupe-vent 50 comme le montre la figure 4. Le double arceau 10, 20 a,dans sa portion surplombant le conducteur, la forme d'une barre unique 30. Cette barre 30 joint le sommet des deux parties en U. Cette barre est coudée et suit partiellement la courbure de la partie avant et de la partie arrière en U. L'ensemble des tubes utilisés pour former le double arceau 10, 20 de protection ont une section et une épaisseur choisie pour optimiser le couple poids-résistance. Similarly, the lower part of the roll bar at the rear of the vehicle is fixed to the attachment locations of the rear luggage rack after removal of the latter. We then obtain a parallelogram very resistant to shocks and torsion. The U-shaped front portion is curved toward the rear of the vehicle while the U-shaped rear portion is curved toward the front of the vehicle. This bending has aerodynamic advantages, in particular when the U-shaped front part is equipped with a windshield 40 and a windproof part 50 as shown in FIG. 4. The double arch 10, 20 a, in its portion overhanging the conductor, the shape of a single bar 30. This bar 30 joins the top of the two U-shaped parts. This bar is bent and partially follows the curvature of the front part and the U-shaped rear part. The tubes used to form the double arch 10, 20 of protection have a section and a thickness chosen to optimize the weight-resistance couple.
Une masse trop importante au-dessus du véhicule 100 aurait des conséquences négative sur la stabilité du véhicule 100 dont le centre de gravité serait relevé. Too much mass above the vehicle 100 would have a negative effect on the stability of the vehicle 100 whose center of gravity would be raised.
Les tubes sont volontairement choisis avec une section circulaire ou elliptique. Il faut pour des raisons de sécurité éviter toute arrête 20 vive pouvant blesser le conducteur en cas de choc. The tubes are voluntarily chosen with a circular or elliptical section. It is necessary for safety reasons to avoid any sudden stop 20 can injure the driver in case of shock.
La partie arrière en U est équipée de deux parties en saillie 41, 42 formant deux arceaux latéraux. Toujours dans le soucis d'éviter les arrêtes vives et les angles aigus, ces arceaux latéraux 41, 42 sont également en forme de U. Il est particulièrement important que ces arceaux latéraux 41, 42 soient résistant puisqu'en cas de basculement du véhicule ils entreront en contact plus ou mois violemment avec le sol. La transmission du choc et du poids est répartie en deux points située à l'extrémité des branches du U formant l'arceau latéral. The U-shaped rear part is equipped with two projecting parts 41, 42 forming two lateral arches. Always in the concern to avoid sharp edges and acute angles, these side arches 41, 42 are also U-shaped. It is particularly important that these side arches 41, 42 are resistant since in case of tilting of the vehicle they will come into contact more or less violently with the ground. The transmission of shock and weight is distributed at two points located at the end of the branches of the U forming the side arch.
L'écart entre les parties les plus éloignées des arceaux laté-30 raux est sensiblement égale à la largeur du véhicule comme le montre la vue de dessus selon la figure 5. The distance between the furthest parts of the lateral arches is substantially equal to the width of the vehicle as shown in the plan view according to FIG. 5.
La figure 5 montre le véhicule selon l'invention équipé d'une protection avant 50 et d'un pare-brise 40 ainsi que d'une plaque de protection arrière. Figure 5 shows the vehicle according to the invention equipped with a front guard 50 and a windshield 40 and a rear guard plate.
La protection avant 50 est en matériau synthétique opaque. Le pare-brise 40 est en un matériau synthétique transparent. Le pare-brise 40 et la protection 50 sont montés sur l'avant de la partie en U au moyen de vis venant en prise dans des filetages prévus à cet effet. Pour amortir les vibrations, des pièces intercalaires en matériau synthétique souple sont placées entre le pare-brise 40 et les tubes formant la partie en U. Il en est de même pour la protection avant 50. Il est préférable pour des raisons de sécurité que le pare-brise et la protection soient monté léfièrement en retrait sur les tubes formant les arceaux 10,20. Aucune arrête vive ne vient ainsi en saillie vers l'extérieur ce qui diminue encore les risques de blessure. The front guard 50 is made of opaque synthetic material. The windshield 40 is made of a transparent synthetic material. The windshield 40 and the protection 50 are mounted on the front of the U-shaped part by means of screws engaging in threads provided for this purpose. To dampen the vibrations, interchangeable pieces of flexible synthetic material are placed between the windshield 40 and the tubes forming the U-shaped part. The same is true for the front guard 50. It is preferable for safety reasons that the the windshield and the protection are mounted back on the tubes forming the hoops 10,20. No sharp stop comes thus protruding outward which further reduces the risk of injury.
La figure 4 montre un véhicule équipé du dispositif selon l'invention après basculement. Le véhicule décrit dans cet exemple est un véhicule à quatre roues de type quad . Pour ce type de véhicule, les arceaux sont très hauts puisque le passager est assis quasiment au sommet du véhicule et non à l'intérieur de celui-ci comme cela est par exemple le cas dans un véhicule de type buggy. Il est impossible de maintenir le conducteur sur la selle au moyen d'un harnais ou d'une ceinture de sécurité. FIG. 4 shows a vehicle equipped with the device according to the invention after tilting. The vehicle described in this example is a quad-type four-wheeled vehicle. For this type of vehicle, the hoops are very high since the passenger sits almost at the top of the vehicle and not inside of it as is the case for example in a buggy type vehicle. It is impossible to keep the driver on the seat with a harness or seat belt.
Le conducteur a donc de grandes chances d'être éjecté lors du basculement du véhicule. Etant donné la hauteur importante de l'arceau, le poids important du véhicule dont le centre de gravité est très bas et la vitesse de pointe peu élevé de ce type de véhicule un retournement total du véhicule est exclu. Un tel véhicule peut tout au plus basculer. L'arceau offre alors une protection efficace du conducteur s'il reste en selle lors du bascule-ment de son véhicule. Dans le cas d'un choc violent qui éjecterait le conducteur de la selle, celui-ci sera protégé par l'espace de vie subsistant entre le sol et la partie centrale transversalement réduite de l'arceau. Cet espace est augmenté par l'arceau latéral qui augmente encore la distance entre le sol et la partie centrale des arceaux. The driver is therefore likely to be ejected during the tilting of the vehicle. Given the high height of the hoop, the weight of the vehicle whose center of gravity is very low and the low speed of this type of vehicle a total reversal of the vehicle is excluded. Such a vehicle can at most tilt. The hoop then offers effective protection of the driver if he remains in the saddle when tilting his vehicle. In the case of a violent shock that ejects the driver of the saddle, it will be protected by the space of life remaining between the ground and the transversely reduced central part of the arch. This space is increased by the lateral arch which further increases the distance between the ground and the central part of the arches.
La figure 6 montre un véhicule équipé du dispositif selon l'invention après son basculement. Etant donné la masse importante de ce type de véhicules, la position basse de leur centre de gravité ainsi que la vitesse de déplacement peu élevés, il est quasiment impossible qu'ils fassent un tonneau. Dans l'hypothèse d'un basculement, le véhicule se trouve sur le flanc comme le montre la figure 6. Les points de contact de l'arceau avec le sol sont schématisés par les points de contact avec la ligne 200. Il est clairement visible qu'il subsiste un espace important per-mettant au conducteur de ne pas être blessé par l'arceau. Figure 6 shows a vehicle equipped with the device according to the invention after tilting. Given the large mass of this type of vehicle, the low position of their center of gravity and the low speed of movement, it is almost impossible for them to roll over. In the event of a tilt, the vehicle is on the sidewall as shown in Figure 6. The points of contact of the arch with the ground are shown schematically by the points of contact with the line 200. It is clearly visible that there remains an important space permitting the driver not to be injured by the rollbar.
La partie centrale 30 de l'arceau a, dans ce mode de réalisation, été fixée par vissage ce qui permet de réduire l'encombrement de l'arceau de protection avant son montage ou après son démontage. Une telle réalisation facilite le stockage et le transport du dispositif de protection. In this embodiment, the central portion 30 of the hoop has been fixed by screwing, which makes it possible to reduce the bulk of the hoop before it is assembled or after dismounting. Such an embodiment facilitates the storage and transport of the protective device.
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- 2005-03-04 FR FR0550582A patent/FR2882722A1/en active Pending
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