Brevet FR2494997A1 — publié le 19820604

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un dispositif formant tendeur arrière ou analogue pour une ceinture de sécurité ou analogue et les diverses applications et utilisations résultant de sa mise en oeuvre ainsi que les systèmes ensembles, appareils, véhicule, équipements et installations pourvus de tels dispositifs. L'invention part d'un tendeur arrière pour ceinture de sécurité, du type à accumulateur d'énergie déclenchable en cas de collision ou de choc analogue pour un vérin de commande à cylindre et à piston, qui présente un moyen de traction relié au piston, lequel moyen, en cas de déclenchement, tire la bande ou sangle de ceinture dans le sens de tension relativement à au moins un élément de déviation ou de renvoi monté fixement le long du trajet de là bande ou sangle de ceinture etD moyen de traction est verrouillable ou blocable en position tendue. On connaît des dispositifs de ce type, dans lesquels un vérin de commande à cylindreetà piston est en liaison avec un accumulateur d'énergie, par exemple sous la forme d'une charge propulsive pyrotechnique auquel cas la tige de piston, du piston mobile dans le cylindre après déclenchement de l'accumulateur d'énergie,est pourvue, à l'extrémité libre, d'une barrette transversale à fente de guidage pour la bande de ceinture. La tige de piston rigide et massive constitue ici un moyen de traction pour la ceinture de sécurité, lequel, après activation du système de tendeur arrière, tire la bande de ceinture entre deux éléments de renvoi ou de déviation montés fixement sur le véhicule, auquel cas la bande de ceinture est raccourcie et s'applique de façon tendue contre l'occupant du véhicule à.assurer.Comme de telles opérations de tension arrière se déroulent dans le domaine des grandes vitesses et comme ainsi les parties ou pièces mobiles, donc le piston et le moyen de traction, subissent une grande accélération après déclenchement de l'accumulateur d'énergie, l'accumulateur d'énergie, donc par exemp'e la charge propulse pyrotechnique, doit entre dimensiorJné en tue d'une forte capacité ou puise aqce pour surmonter l'inertie massique des parties mobiles du système fortement dime-nsionnees de façon stable.Ceci conduit à de grandes dimensions de cylindre de vérin et à un encombrement de grandeur correspondarce pour le système de tendeur arrière dans le véhicule motorisé ou automobile. L'invention est basée sur le problème de conforner un tendeur arrière du type précité de telle façon que sa taille de construction ainsi que son poids puissent entre fortement réduits par rapport aussystèmes usuels de tendeur arrière. Ce problème est résolu conformément à l'invention par le fait que les parties ou pièces mobiles du vérin de commande à cylindre et à piston sont réalisées selon un mode de construction légère et sont constituées en une matière à haute résistance ou ténacité mécanique. Le moyen de traction du vérin de commande à cylindre et à piston consiste de préférence en un câble incassable ou résistant à la rupture, de préférence en un cible d'acier, qui présente, à l'extrémité libre, une boucle pour le libre passage de la bande ou sangle de ceinture.De ce mode de construction légère au moins du moyen de traction résulte, par rapport aux modes de réalisation connus, une réduction draconienne des masses à mouvoir, ce qui offre la possibilité de réduire aussi les dimensions ou la capacité ou puissance de l'accumulateur d'énergie et,par suite de cela, aussi les dimensions du vérin de commande à cylindre et à piston. Il résulte de ce fait la possibilité également pour le vérin de commande à cylindre et à piston de pouvoir être réalisé selon un mode de construction légère et avec des petites dimensions. Le moyen de traction, réalisé de préférence sous forme d'un cable d'acier, est en mesure d'absorber ou de transmettre toutes les forces de traction qui apparaissent, en particulier aussi celles à directions de force différentes.En raison de la configuration du moyen de traction élastique par sa forme existe aussipar exemple la possibilité de dévier à volonté le moyen de traction sur un élément de renvoi ou de déviation solidaire du véhicule, en direction de la bande de ceinture ou en direction de l'unité de commande motrice. On obtient de cette façon une pleine liberté de choix dans l'agencement de l'unité de commande motrice ou d'entraînement; ( vérin de commande à cylindre et à piston, accumulateur d'énergie). Avec une configuration préférée selon laquelle il est prévu un seul élément de renvoi ou de déviation qui sert de façon égale à l'appui ou à la déviation du moyen élastique et à l'appui de la bande de ceinture tirée en position tendue, on peut obtenir un agencement particulièrement peu encombrant de l'unité de commande le long du parcours de la bande de ceinture. Grâce à l'agencement compact ou ramassé dans l'espace, ce système de tendeur arrière peut entre logé, de manière idéale, par exemple dans le montant B ou latéral d1un véhicule automobile. Il suffit alors d'utiliser seulement un élément de déviation solidaire du véhicule, qui est employé de façon égale pour la déviation du moyen de traction tout comme pour la déviation de la bande de ceinture tendue vers l'arrière. Dans tous les cas, l'unité de commande est équipée d'un dispositif de blocage ou de verrouillage par lequel le piston de l'unité de commande, déplacé en position de tension,est bloqué ou immobilisé après avoir atteint la position de tension, de sorte que la bande de ceinture ne peut plus quitter la position tendue. Comme dispositif de blocage ou de verrouillage, on utilise de préférence un moyen ou cliquet d'arrêt à coincement ou serrage coopérant avec le piston, lequel moyen d'arrêt peut être réalisé d'après le principe du mécanisme à roue libre ou analogue. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs illustrant plusieurs modes de réalisation spécifiques actuellement préférés de l'inventiai et dans lesquels - les figures 1 et 2 représentent un premier mode de réalisation du tendeur arrière conforme à l'invention respectivement suivant une vue en perspective et suivant une vue latérale de schéma de principe; - les figures 3 et 4 représentent un deuxième mode de réalisation du tendeur arrière conforme à l'invention respectivement suivant une vue en perspective et suivant une vue de côté;; - les figures 5 et 6 représentent un détail agrandi de la représentation selon la figure 4 en position normale non actionnée (figure 5) et en position actionnée après déclenchement de l'accumulateur d'énergie (figure 6); - la figure 7 représente une variante d'exécution d'un vérin de commande à cylindre et à piston utilisable pour le tendeur arrière conforme à l'invention; et - la figure 8 représente un détail agrandi du vérin de commande à cylindre et à piston avec dispositif d'arrêt par coincement ou serrage. Dans ltexemple de réalisation selon les figures 1 et 2, la bande de ceinture constituée en matière textile est désignée par le chiffre de référence 1 et est enroulée sur l'arbre enrouleur 2 d'un enrouleur automatique de ceinture de sécurité 3 connu en soi. L'enrouleur automatique de ceinture de sécurité 3 est fixé d'une façon également connue en soi au châssis ou à la caisse d'un véhicule motorisé ou automobile non représenté plus en détail et possède, sur un côté de 17arbore enrouleur 2, un ressort enrouleur et, de l'autre côté de l'arbre enrouleur 2, un dispositif de blocage sensible au véhicule et/ou à la bande de ceinture, lequel, en cas de collision ou de choc, déclenche automatiquement et bloque ou immobilise l'arbre enrouleur 2. La bande de ceinture 1 est déviée ou renvoyée, par une garniture de renvoi 4 fixée par exemple au montant B ou latéral du véhicule automobile, en direction du corps de la personne à assurer, soit dans la direction 5 et comporte, à l'extrémité libre de la portion déviée de bande de ceinture, un organe de fermeture qui est accrochable d'une façon également connue en soi avec une serrure de ceinture solidaire du véhicule. Au niveau du trajet de bande de ceinture entre l'enrouleur automatique de ceinture de sécurité 3 et la garniture de renvoi 4, une unité de commande 6 est rigidement reliée au véhicule et se compose d'un vérin de commande à cylindre et à piston 7 et d'un accumulateur d'énergie 8 réalisé sous la forme d'une charge propulsive pyrotechnique.Le vérin de commande à cylindre et à piston 7 et l'accumulateur d'énergie 8 sont reliés entre eux par une pièce de forme 9 en forme de collier ou analogue. Le boitier de l'accumulateur d'énergie 8 ou la pièce de forme 9 est fixé au véhicule,par exemple au montant B ou latéral du châssis ou de la caisse de véhicule à l'emplacement 10. L'accumulateur d'énergie 8 peut consister en une cartouche qui se compose essentiellement d'un élément métallique cylindrique dans la cavité duquel se trouve une charge propulsive inflammable ou allumable. Sur la figure 5 est représentée une configuration de l'accumulateur d'énergie 8.Dans la cavité Il de l'élément métallique cylindrique 12 se trouve la charge propulsive qui est allumée ou enflammée automatiquement par l'électrode électrique 13 lorsque le véhicule subit une accélération ou décélération dépassant une valeur prédéterminée. L'élément 12 est obturé hermétiquement sur son côtéarrière par l'organe de fermeture 14 et possède, sur le côté opposé, une partie frangible 15 qui se rompt après allumage ou inflammation de la charge propulsive et par laquelle ainsi que par un élément intereédiaire tubulaire 16, l'accumuffi.ateur d1 énergie 8 est directement en communication avec le cylindre 17 du vérin à cylindre et à piston 7.Comme le montre également la figure 5, la pièce de forme 9 entoure aussi bien le cylindre 17 que l'élément métallique 12 de l'accumulateur d'énergie. Par le repère 18 est désigné un moyen de traction réalisé sous forme d'un cible d'acier élastique à haute résistance qui, d'un c8té, traverse le piston 19 pourvu d'un alésage ou perçage axial et est rigidement relié au piston 19 au moyen d'une pièce d'appui 20 par le bout formant partie terminale ou extrême dépassant du piston 19 tandis qu'à l'autre extrémité, il est conformé de façon à constituer une boucle 21, l'extrémité libre, conformée en boucle, du cule d'acier étant rigidement relis par une pièce pressée ou emboutie 22 à la portion de cule non libre.La boucle 21 entoure la bande de ceinture 1 dans la région située entre l'enrouleur automatique de ceinture de sécurité 3 et la garniture de renvoi 4, auquel cas dans la position non actionnée du système de tendeur arrière, la bande de ceinture 1 est librement espacée de la boucle 21 et peut traverser la boucle 21 sans store gênée. Par les repères 23 et 24 sont désignés deux éléments de renvoi en forme de tige, solidaires du véhicule, qui sont situés des deux côtés du moyen de traction 18 en étant écartés de celui-ci, dans la région entre le trajet de barde de ceinture et l'unité de commande 6.Après ac'ioianement de l'accumulateur d'énergie 8, donc en cas de collision ou de choc, ltemplacement de rupture formant partie frangible 15 selon la pagure 5 est brisé et le fluide sous pression parvient dans le cylindre 17 et entrain le piston 19 dans le sens 25. Le piston est déplacé en direction 25 de la distance 26 pour parvenir dans la position représentée sur la figure 2. Avec le piston 19 est également déplacé le moyen de traction 18 qui amène la bande de ceinture 1 dans la position indiquée par une ligne discontinue en traits mixtes sur la figure 2 en exécutant un mouvement tendeurarrière de la bande de ceinture 1. La bande de ceinture 1 prend ici appui contre les éléments de renvoi 23 et 24 solidaires du véhicule et est déformée en forme de boucle. La bande de ceinture 1 est alors tire vers l'arrière, ctest-à-dire raccourcie, de sorte qu'elle est appliquée de façon tendue contre le corps de la personne à assurer. Pour éviter, lors de cette opération de traction, un endommagement de la bande de ceinture textile 1, la boucle 21 peut être entourée, d'une manière non représentée plus en détail, par une enveloppe ou un manchon en matière synthétique ou bien, comme dans le cas du mode de réalisation selon les figures 5 et 6, elle peut être pourvue, à l'extrémité de traction de la boucle, d'un galet ou rouleau de traction 27 librement rotatif. Dans la position actionnée, donc dans la position tendue, le piston 19 est bloqué dans la position extrême par un dispositif de blocage représenté sur la figure 8. Le piston 19, guidé dans le cylindre tubulaire 17, est ici relié de la manière expliquée par une pièce emboutie ou pressée 20 au moyen de traction 18. Le piston 19 possède, dans la région entre les-deux faces fronts axiales, un évidement 28 se rétrécissant coniquement, dans lequel un corps roulant ou formant rouleau 29 ou bien un organe de coincement annulaire conique est monté de façon axialement déplaçable axialement contre la force d'un ressort 30 sous la forme d'un ressort de forme. Dans la position actionnée du piston 19, les corps roulants 29 sont refoulés par la force du ressort 30 vers l'extrémité d'évidement rétrécie, de sorte qu'un coincement a lieu entre le piston 19 et le cylindre 17.Par l'entratnement du piston 19 après déclenchement de l'accumulateur d'énergie associé, les corps roulants 29 sont déplacés contre la force du ressort 30 jusque dans la position de dégagement ou de libération, dans laquelle un mouvement du piston 19 n'est plus gêné ou empêché. Si la sollicitation par pression est supprimée, il se produit une inversion de charge sur le moyen de traction 18 et les corps roulants 29 viennent en appui entre la paroi latérale conique et le diamètre interne du cylindre 17 et provoquent de nouveau un coincement du piston 19, c'est-à-dire un blocage du piston 19 et par suite du moyen de traction 18 relié à la bande de ceinture 1. Dans l'exemple de réalisation selon les figures 3 à 6, un dispositif formant tendeur arrière du type précité est également monté dans le trajet de la bande de ceinture entre l'enrouleur automatique de ceinture de sécurité 3 et une garniture de renvoi 4. Contrairement à l'exemple d'exécution selon les figures 1 et 2, un seul élément de renvoi ou de déviation 31 solidaire du véhicule est monté, dans cet exemple de réalisation, latéralement à côté delta bande de ceinture 1. Cet élément de renvoi est réalisé sous forme d'un rouleau ou galet ou d'une poulie de renvoi librement tournant et monté sur un arbre 32.Egalement immédiatement à côté du trajet de bande de ceinture et sensiblement parallèlement à celui-ci est montée l'unité de commande 6 déjà décrite, par exemple à l'intérieur du montant B ou latéral du véhicule et qui se compose du vérin de commande à cylindre et à piston 7, de l'accumulateur d'énergie 8 et de la pièce de forme 9. Le moyen de traction 18 s'étend ici d'abord parallèlement à la bande de ceinture 1 et est ensuite dévié avec sa boucle 21 sur l'élément de renvoi 21 en direction de la bande de ceinture 1, dans laquelle position la boucle 21 entoure de nouveau avec jeu la bande de ceinture. Après activation du système de tendeur arrièrepar allumage ou inflammation de la charge propulsive de l'accumulateur d'énergie 8, le moyen de traction 18, prenant appui contre l'élément de renvoi 31, est tiré de la quantité 33, conformément à la figure 6, dans le sens de la flèche selon les figures 3 à 5, auquel cas la bande de ceinture 1 prend appui sur l'élément de renvoi 31 et, en étant déformée en forme de boude, est tirée vers le bas, c'est-àdire dans une direction parallèle au parcours de la bande de ceinture, dans la position tendue selon la figure 6. Dans cet exemple de réalisation, l'élément de renvoi 31 sert d'abord à l'appui de 11 extrémité en forme de boucle du moyen de traction élastique 18 et ensuite à l'appui de la bande de ceinture 1. Comme cela est indiqué sur la figure 5, des moyens solidaires du véhicule peuvent être prévus pour arrêter la boucle 21 ou bien le rouleau ou galet de traction 27 relié à la boucle 21 dans la position non actionnée du tendeur arrière, dans une position où l'extrémité de traction de la boucle 21 ou bien le rouleau ou galet de traction 27 est écarté delta distance 34 de la bande de ceinture 1, de sorte que la bande de ceinture 1 est complètement libre et peut être enroulée et déroulée sans gêne. Conformément à la figure 7, il est prévu, en s'écartant des exemples de réalisation précédents, un vérin de commande à cylindre et à piston 35 pour le moyen de traction élastique 18, dans lequel le cylindre 36 est coudé ou courbé par exemple plusieurs fois, d'un manière correspondant à l'espace ou à la place disponible de montage dans le véhicule motorisé. Dans le cylindre 36 est guidé un piston 37 qui consiste par exemple en une matière déformable ou élastique et peut ainsi s'adapter à la surface de cylindre courbée ou épouser cele-ci. Le moyen de traction flexible 18 peut également suivre la trajectoire curviligne courbée du cylindre 36. Par le repère 8 est de nouveau désigné l'accumulateur d'énergie précédemment décrit; qui est monté à l'extrémité du cylindre courbé 36. R E V E N D I C A T I O N S 1. D5 spositif formant tendeur arrière pour une ceinture de riC, sécurité, avec un accumulateur énergie déclenchable en cas de collision ou de choc pour un vérin de corrjnande à cylindre et à piston, qui présente un moyen de traction relié au piston, lequel moyen de traction, en cas de déclenchement, tire la bande de ceinture en direction de tension relativement à au moins un élément de déviation rigidement monté le long du trajet de la bande de ceinture et est blocage dans la position de tension, caractérisé en ce que les parties mobiles du vérin de commande à cylindre et à piston (7;;35) sont réalisées suivant un mode de construction légère cet consistent en une matière à haute résistance. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de traction (18) du vérin de commande à cylindre et à piston (7y35) consiste en un cabre élastique à haute résistance, de préférence en un câble d'acier qui comporte, à l'extrémité libre, une boucle (21) pour le libre passage de la bande de ceinture (i). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la boucle est entourée d'une enveloppe ou gaine de matière synthétique. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la boucle (21) est pourvue d'un galet ou rouleau ou d'une poulie de traction (27). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un seul élément de déviation (31) est prévu, qui sert, de façon égale, à l'appui ou à la déviation du moyen de traction élastique (18) et à l'appui de la bande de ceinture (1) tirée dans la position tendue. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un élément de déviation, réalisé de préférence sous forme d'un galet ou d'une poulie de renvoi, est prévu latéralement par rapport au trajet de la bande de ceinture et en ce que le vérin de commande à piston (7) ainsi que le moyen de traction élastique (18), dévié à son extrémité libre sur l'élément de renvoi précité en direction de la bande de ceinture (1), est monté sensiblement parallèlement au trajet de bande de ceinture dans la région entre le piston (19) et l'élément de déviation (31).