Brevet FR2382903A1 — publié le 19781006

La présente invention concerne un dispositif de tension de ceinture de sécurité qui a pour fonction d'augmenter automati- quement la tension dans une sangle de ceinture de sécurité en cas d'accident avec collision. Lorsqu'une ceinture de sécurité est portée serrée, il se produit moins de déformations dans la ceinture en cas d'accident que lorsqu'elle est portée de façon lâche. En outre, le maintien de l'occupant dans l'habitacle du véhicule est mieux contrôlé. La ceinture peut par conséquent cviter des blessures lors de fortes décélérations et,conformément,elle peut assurer une bonne protection dans des chocs plus sévères. Les ceintures qui satisfont aux règles européennes habituelles sont capables d'assurer une bonne protection lors de chocs de face (contre un objet solide) se produisant à des vitesses de l'ordre de 45 km/h, mais certains rapports d'essais ont indiqué qu'il était possible d'assurer une protection lors de chocs jusqu'à des vitesses de l'ordre de 80 km/h Si les ceintures étaient portées suffisamment serrées.Cependant, il se pose le problème qutil n'est pas possible en pratique de porter des ceintures trop serrées car cela entrasse un inconfort pour l'utilisateur au cours du voyage. L'invention se propose donc de résoudre ce problème à l'aide d'un dispositif tendeur de ceinture de sécurité qui a pour fonction de tirer la sangle étroitement contre le torse de l'occupant immédiatement après une collision mais avant qu'il ne se produise un mouvement substantiel vers l'avant de l'occupant par rapport à son siège. Cela donne en pratique environ 20 millisecondes pour le fonctionnement d'un tel dispositif. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif tendeur de ceinture de sécurité comprenant un détecteur de collision destiné à être fixé sur le véhicule, un élément pouvant être fixé sur une ceinture de sécurité et qui peut être déplacé de fa çon à exercer une tension accrue dans la ceinture ainsi que des moyens réagissant au détecteur de collision pour produire un mouvement rapide dudit élément en vue d'appliquer ladite tension accrue dans le cas d'un accident faisant intervenir une collision à laquelle le détecteur réagit Le détecteur de collision peut être placé à l'extérieur ou à l'intérieur du véhicule et monté dans une position lui permettant de réagir à une collision. Par exemple, on peut monter un détecteur externe de collision sur l'avant du véhicule de façon qu'il soit directement actionné par le choc entre l'avant du véhicule et un autre objet.On peut employer plusieurs détecteurs de collision, par exemple, en les disposant convenablement à l'avant du véhicule et éventuellement à l'arrière et sur chaque côté. Ces détecteurs de collision peuvent être du type dans lequel une force due à un choc et supérieure à une valeur prédéterminée ferme un contacteur électrique branché en série avec la batterie du véhicule et avec un solénoïde d'actionnement dudit élément. Dans un système fluidique analogue, le détecteur produit une impulsion de pression servant à activer un organe d'actionnement fluidique quand la force d'impact excède la valeur prédéterminée. On peut aussi utiliser une liaison mécanique, par exemple un câble. Un détecteur de collision monté à l'intérieur du véhicule peut réagir sous l'effet du mouvement d'une masse d'inertie, tel que par exemple un mécanisme à "boule et cuvette", qui eost conditionné de manière à réagir à une force de décélération qui dépasse la valeur prédéterminée. De même, un tel mécanisme peut fonctionner par fermeture d'un contacteur électrique, produisant une impulsion de pression, ou bien par action directe sur une liaison mécanique, comme expliqué ci-dessus. L'expression "mouvement rapide" appliquée à la présente invention est destinée à couvrir les circonstances pratiques dans lesquelles l'élément se déplace suffisamment rapidement pour tendre la ceinture de sécurité en réponse au détecteur de collision de manière que cette ceinture soit serrée autour du torse de l1oc- cupant avant qu'il ne se produise un mouvement conséquent de ce dernier, par rapport à son siège, à la suite de la collision. Les moyens réagissant au détecteur de collision peuvent comprendre un piston et un cylindre, le mouvement du piston dans le cylindre étant utilisé pour appliquer la tension accrue à la ceinture de sécurité. Par exemple, le cylindre peut contenir un moyen qui se dilate rapidement sur réception d'un signal provenant du détecteur de collision. Un tel moyen peut comprendre une charge explosive ou un ressort précomprimé. Dans un cas ou l'autre cas, le moyen se détend de façon appropriée en réponse à un signal électrique engendré par le détecteur de collision après le dépassement d'une force d'impact prédéterminée. Un tel signal peut provoquer l'explosion d'une charge ou bien,dans le cas d'un ressort comprimé, il peut amener un solénoïde à déclencher un système de verrouillage tel qu'unie genouillère formant une bé quille repliable. Ledit élément peut être accouplé à un enrouleur de ceinture de sécurité de manière que la ceinture soit serrée par réenroulement dans l'enrouleur après que le détecteur de collision a réagi. Par exempletledit élément peut être accoupl + l'enrouleur par un embrayage. L'embrayage est actionné par le mouvement rapide dudit élément de manière à solliciter un dispositif d'entraînement prévu dans l'enrouleur en vue d'enrouler la ceinture de sécurité sur un arbre de stockage. De façon appropriée, ledit élément exerce une traction sur un fil, qui est enroulé sur un tambour relié par un embrayage à l'arbre de stockage de ceinture. L'enrouleur peut être d'un type connu comprenant un mécanisme de verrouillage à inertie, et/ou un mécanisme de verrouillage du déroulement de la ceinture. Ces mécanismes de verrouillage comprennent notamment une masse d'inertie qui réagit à une accélération du véhicule, ou bien à un déroulement brutal de la bande de ceinture (et qui comporte éventuellement un système centrifuge à masselotte) pour entraîner l'engagement d'un cliquet dans les dents d'une roue d'encliquetage fixée sur l'arbre de rangement de ceinture pour verrouiller l'enrouleur. De préférence, ledit élément est contraint à se dèplacer dans une seule direction de manière que la ceinture de sécurité ne soit pas libérée après que la tension a augmenté. Une telle contrainte peut être exercée par une plaque d'arrêt, un encliquetage, une pince de serrage sollicitée par des ressorts ou un clapet unidirectionnel. Avantageusement, ledit élément peut être accouplé à une ceinture de sécurité par un moyen d'entraînement, telle qu'une boucle, de façon à pouvoir serrer simultanément à la fois la partie ventrale et la partie oblique de la ceinture de sécurité. De même, ledit élément peut serrer simultanément deux ceintures de sécurité qui sont reliées en parallèle à cet élément. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels Fig. I représente un mode de réalisation utilisant une charge explosive. Fig. 2 montre comment le mode de réalisation de la figure 1 peut être relié aux parties ventrale et oblique de la ceinture de sécurité. Fig. 3 représente un tendeur de ceinture de sécurité à cylindre et piston qui est accouplé à un enrouleur de ceinture. Fig. 4 est une coupe d'un autre mode de réalisation utilisant un ressort précontraint. Fig. 5 représente un mode de réalisation avec lequel on peut serrer simultanément deux ceintures de sécurité, et Fig. 6b représente un détecteur de collision pouvant être placé à l'avant d'un véhicule tel que représenté sur la fig. 6a. Sur les figures 1 et 2, est représenté un dispositif tendeur de ceinture de sécurité qui comprend un cylindre 1 contenant un piston 2 qui est relié à une tige.3, La tige de piston 3 traverse un ensemble palier/joint d'étanchéité 4 et elle peut être reliée directement ou indirectement à la ceinture d'un siège (cf. figures 2, 3). Une charge explosive 5 placée dans l'espace annulaire situé en dessous du piston peut être amorcée par une impulsion électrique qui lui est appliquée par l'intermédiaire de fils 6. L'impulsion électrique est appliquée aux fils 6 par un circuit de détonateur électrique qui est relié à un détecteur de collision placé de préférence à l'extrémité avant du véhicule de manière qu'une collision soit détectée le plus tôt possible (figures 6a et 6b). Une plaque d'arrêt à arête vive 7 est positionnée de manière que, lors d'un mouvement du piston sous l'action de la charge 5, la tige de piston 3 puisse se déplacer librement à travers l'ouverture 8 ménagée dans la plaque mais ne puisse pas revenir à sa position initiale. Cela évite une perte de tension dans la ceinture de sécurité 13 pendant que l'occupant est soumis à des forces variables sous l'effort engendré dans une collision. L'extrémité supérieure du cylindre est en communication avec l'atmosphère puisqu'elle communique avec un évidement logé dans une boucle 9 de la ceinture de sécurité qui reçoit une languette 9' reliée à la ceinture 13.Cependant on peut prévoir un ou plusieurs orifices supplémentaires de ventilation 15 dans la partie supérieure du cylindre 1 afin d'empêcheur l'établissement d'une pression excessive lors d'un mouvement brutal du piston 2. La figure 2 montre l'utilisation de la boucle 9 avec une ceinture de sécurité 13 de type classique comportant d'une part, une partie ventrale, et d'autre part, une partie oblique ou diagonale. Le dispositif tendeur de la figure 1 est incorporé dans la queue de la boucle, c'est-à-dire le cylindre 1. Cette disposition est avantageuse du fait que la sangle ventrale et la sangle oblique sont tendues simultanément. La figure 3 montre un agencement à piston et cylindre qui est semblable à celui de la figure 1 et qui est relié à l'aide d'un fil flexible 10 à un enrouleur 11 de ceinture de sécurité. Cet enrouleur 11, qui peut être d'un type connu, comprend un mécanisme de verrouillage à inertie et/ou sensible à un déroulement de ceinture (non représenté). Le fil 10 est préenroulé sur un tambour 12. Lors de la détection d'une collision, le piston agit de manière à tirer plusieurs centimètres de fil 10 et à faire tourner rapidement le tambour 12 pour assurer l'enroulement de la ceinture de sécurité. Le tambour 12 est relié à l'arbre de rangement de la ceinture de-ltenrouleur 11 sur lequel la ceinture 13 est enroulée à-l'aide d'un embrayage 14 qui est actionné soit par une force centrifuge quand le tambour 12 tourne, soit par accélération angulaire du tambour 12 sous l'action du piston 2. Dans cette variante,le piston 2 peut être relié directement au fil 10 et il n'est pas prévu de tige de piston 3. Dans ce cas, la plaque d'arrêt est supprimée et le mécanisme de verrouil- lage sensible à une inertie et/ou à un déroulement de ceinture de l'enrouleur 11 est utilisé pour empêcher la ceinture de sécurité de se dérouler sous charge, c'est-à-dire après une collision. La figure 4 représente un autre mode de réalisation dans lequel la charge explosive est remplacée par un ressort fortement comprimé 20. Ce ressort 20 est maintenu comprimé par une genou il 1ère composée de deux biellettes 21,22 articulées ensemble, la biellette infé-rieure 21 étant elle-même articulée sur un support formé sur la surface supérieure du piston 24. La biellette supérieure 22 pénètre dans une encoche ménagée dans la paroi du cylindre et la compression du ressort 20 fait en sorte que l'articulation 23 s'applique contre la paroi du cylindre avec les biellettes sensiblement (mais pas tout-à-fait). alignées. Un solénoïde 25 excité en cas de collision tire l'articulation 23 vers la droite et le système à biellettes se replie. Lorsque cela se produit, l'énergie contenue dans le ressort 20 est libérée pour rétracter la ceinture de sécurité. Ce dispositif à genouillère permet à un ressort puissant d'être libéré par une petite force de déclenchement. Un dispositif tel que celui représenté sur la figure 1 ou 4 peut être utilisé au centre d'un véhicule de manière à exercer une traction sur une paire de boucles, ce qui permet de tendre les deux ceintures avant à l'aide d'un seul dispositif tendeur. Sur la figure 5, on a mis en évidence un tel agencement. Lorsque le dispositif tendeur 26 est actionné, chaque boucle 27 est tirée vers l'arrière jusqu'à ce que chacune des ceintures de sécurité soit serrée autour des occupants respectifs ou bien > lorsqu'une des ceintures n'est pas portée, jusqu'à ce que l'organe d'arrêt 30 entre en contact avec la butée 31. Le système formé par l'organe d'arrêt et la butée permet un fonctionnement normal du dispositif lorsqu'une seule des ceintures est portée; s'il n'était pas prévu, une ceinture commune ne pourrait être tendue correctement que si elle était portée par les deux occupants. Dans tous les dispositifs tendeurs de ceintures de sécurité, on utilise une plaque d'arrêt comme dispositif anti-retour. Cependant, cet agencement peut être remplacé par d'autres systèmes: par exemple, on peut utiliser deux pinces de serrage sollicitées par des ressorts, ou bien un simple dispositif d'encliquetage, ou bien un clapet unidirectionnel prévu dans la tête d'un piston se déplaçant dans un cylindre hydraulique. La figure 3 représente un tambour-muni d'un dispositif de tension linéaire. On pourrait remplacer ce dispositif de tension linéaire par un ressort spiral placé sur l'extrémité de la broche et qui soumis à une tension préalable et libéré en cas de choc. Les figures 6a,6b représentent respectivement deux détecteurs de collisions 33 fixés sur le pare-choc d'un véhicule 34, ainsi qu'une coupe d'un de ces détecteurs 33. Sur la figure 6b, deux contacts 35, 36 à l'intérieur de l'interrupteur sont séparés en position normale puisque le contact 36 est trop large pour passer dans un trou 37 ménagé dans un support cylindrique 38. Un ressort 39 empêche la transmission des vibrations et il est comprimé entre le contact 36 et le pare-chocs 40. L'interrupteur eat recouvert par un capot flexible 41 en forme de dôme qui fait saillie vers l'avant du véhicule. En cas de collision, le choc ferme les contacts 35, 36 qui restent fermés du fait que le contact 36 se trouve emmanché à force dans le trou 37 ménagé dans le support 38. Les contacts sont reliés en série avec la batterie 42 du véhicule ainsi qu'avec un dispositif 43 servant à développer une forte impulsion de tensionqui fait exploser la charge explosive 5 (figure 1). Le dispositif 43 est supprimé quand les fils 44 sont reliés au solénoïde 24 (figure 4). REVENDICATIONS 1. Dispositif tendeur de ceinture de sécurité, caractérisé en ce qu'il comprend-un détecteur de collision destiné à être fixé sur le véhicule, un élément pouvant être fixé sur une ceinture de sécurité et qui peut être déplacé de façon à exercer une tension accrue dans la ceinture ainsi que des moyens réagissant au détecteur de collision pour produire un mouvement rapide -dudit élément en vue d'appliquer ladite tension accrue dans le cas d'un accident faisant intervenir une collision à laquelle le dévecteur réagit. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens réagissant au détecteur de collision comprennent un piston et un cylindre, le déplacement du piston dans le cylindre étant utilisé pour exercer la tension accrue dans la ceinture de sécurité. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cylindre contient un moyen qui se dilate rapidement lors de la réception d'un signal provenant du détecteur de collision. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en -ce que le moyen comprend une charge explosive. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen comprend un ressort précontraint. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ledit moyen est dilaté en réponse à un signal électrique venant du détecteur de collision. 7. Dispositif selon la resendication 6, caractérisé en ce que ledit ressort est déclenché par l'actionnement d'un vérou tel qu'une genouillère formant une jambe de force repliable, qui est actionnée par un solénoïde excité par ledit signal électrique. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit élément est accouplé à un enrouleur de ceinture de sécurité de manière que ladite ceinture soit serrée par son réenroulement dans l'enrouleur. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit élément est accouplé audit enrouleur par un embrayage assurant, lors de son actionnement par le mouvement rapide dudit élément, l'entraînement d'un arbre d'enroulement de sangle prévu dans l'enrouleur et sur lequel la ceinture de sécurité est enrou lée. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit élément est contraint à ne pouvoir se déplacer que dans une seule direction de manière que la ceinture de sécurité ne soit pas relâchée lors d'une augmentation de la tension. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite contrainte est exercée par une plaque d'arrêt. 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite contrainte est exercée par un système d'encliquetage. 13. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite contrainte est exercée par des pinces de serrage chargées par ressorts. 14. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite contrainte est exercée par un clapet unidirectionnel. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14;caractérisé en ce que l'élément peut être accouplé à la ceinture de sécurité par des moyens d'entraînement permettant de serrer simultanément les parties ventrale et oblique de la sangle de ceinture de sécurité. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que ledit élément peut être accouplé en parallèle à deux ceintures de sécurité de manière à pouvoir serrer simultanément lesdites ceintures.