Brevet FR2493156A1 — publié le 19820507

La présente invention concerne les ensembles faisant fonction de ceintures de sécurité pour retenir les passagers d'un véhicule, du type dit passif, c'est-à-dire des ensembles de ceintures du type selon lequel la ceinture se déplace automatiquement entre une configuration dans laquelle le passager est libre et une configura- tion dans laquelle il est retenu en fonction de l'ouverture et de la fermeture de la porte du véhicule. Ces dernières années, de nombreux ensembles de ceintures de sécurité du type passif ont été proposés. Ces proposi- tions résultent de ce que les ensembles classiques, dans lesquels la ceinture doit être mise et démise par le passager, restent souvent inutilisés parce que l passager trouve mal commode d'attacher et de détacher sa ceinture a chaque fois qu'il entre dans le véhicule ou en sort. Le type le plus courant d'ensemble de ceinture de sécurité du type passif fait appel à un guide mobile de déplacement de ceinture (soit un anneau de guidage, soit une fixation mobile) qui est placé à l'intérieur ou bien à l'extérieur par rapport au siège du véhicule et peut être déplacé dans un sens ou dans l'autre pour positionner la ceintture dans une configuration de libération ou une configuration de retenue. La figure 1 des dessins annexés illustre schématique- ment un exemple connu de système de ceinture de sécurité du type passif. Une ceinture d'épaule 10 part d'un enrouleur 12 se bloquant en cas de nécessité qui est fimé au plancher du véhicule à l'4nté- rieur par rapport au siège 14 et se dirige vers l'extérieur, via un élément 16 de guidage de ceinture, juoqu'à une boucle 18 de libération montée sur une fixation mobile 20, La fixation 20 coulisse sur un rail de guidage 22 monté conte i toit du véhicule au-dessus de la porte 24 et est entraînée entre une position avant de libération et une position arrière de retenue par un dispositif d'entraînement qui comprend un moteur électrique réversible 26 à réducteur entraînant un câble d'entraînement 28. Le câble est astreint de se déplacer suivant un trajet prédéterminé de longueur fixe dans une gaine 30. Ordinairement, le câble d'entraînement est un câble dit dentelé, c'est-àdire un élément qui comprend un câble d'âme et un câble à dents enroule en hélice autour du câble d'âme. Le pignon de sortie de l'unité d'entraînement 26 entraîne le câble dentelé dans un sens ou dans l'autre par suite de l'excitation du moteur au moyen d'un circuit qui contient un commutateur de porte permettant de déceler l'ouverture et la fermeture de la porte 24. Dans cet exemple d'ensemble de ceinture du type passif, la ceinture 10 est une ceinture d'épaule qui retient la partie supérieure du corps du passager du véhicule. La partie inférieure du corps du passager est protégée, en cas de collision ou d'arrêt brutal, par un protège-genoux 32 susceptible d'absorber de l'énergie. L'ensemble de retenue présenté sur la figure 1 est donné à simple titre d'exemple de divers ensembles passifs à deux points et trois points qui ont été proposés jusqu'ici. On connaît dans la technique d'autres ensembles comportant des éléments mobiles de guidage de déplacement dp ceinture montés sur la porte ou au voisinage du coté intérieur du siège et entraînés par un dispositif d'entraînement. Un problème relatif à ces nombreux ensembles met en jeu le câble d'entraînement, par exemple un câble dentelé, servant à déplacer l'élément de guidage de la ceinture ou une fixation mobile. Ces câbles d'entraînement comprennent ordinairement une partie de longueur légèrement plus grande que la distance de laquelle l'anneau de guidage ou la fixation mobiles se déplacent entre la position de retenue et la position de libération, cette partie de longueur formant une sorte de queue du côté opposé du moteur ou d'un autre dispositif d'entraînement paz rapport à la partie conduisant du moteur à l'anneau de guidage ou à la fixation mobile. Sur la figure 1, la partie désignée ci-dessus est indiquée par la lettre L et est guidée à l'in- térieur d'une gaine convenablement installée à l'intérieur du panneau latéral voisin du côté extérieur du siège arrière. La partie L et son équivalent dans d'autres ensembles de ceinturesde sécurité sont la cause de difficultés de conception et de montage de l'ensemble. En premier lieu, le moteur d'entraînement doit souvent être placé à une certaine distance de l'élément de guidage déplaçant la ceinture pour que la queue L du câble puisse être positionnée dans la car- rosserie du véhicule en un endroit o il y a de la place et o cela ne gène pas d'autres dispositifs du véhicule. Cela signifie qu'il faut augmenter la longueur du câble d'entraînement et ceci rend le montage de l'ensemble à la fois plus compliqué et plus coûteux. En outre, l'existence d'une longueur supplémentaire de câble et de gaine augmente les coûts, notamment du fait que le câble dentelé est rela- tivement coûteux. Selon l'invention, il est proposé un ensemble de ceinture de sécurité du type passif permettant de retenir le passager d'un véhicule, qui présente une structure relativement simple et durable, peut être fabriqué et monté à un coût relativement faible, et est plus compact que les ensembles de la technique antérieure ayant une conception et un mode de fonctionnement comparables. En particulier, un ensemble de ceinture de sécurité selon l'invention comprend un élément de guidage de ceinture en prise avec la ceinture et mobile entre une position de retenue et une position de libération à l'intérieur du véhicule dans lequel il maintient respectivement la ceinture dans une configuration de retenue du passager et une con- figuration de libération du passager. Un dispositif d'entraînement réversible est couplé par un élément d'entraînement souple à l'élé- ment de guidage de la ceinture et entre en action, en réponse à l'ou- verture et à la fermeture de la porte du véhicule, en déplaçant l'élé- ment de guidage entre la position de libération et la position de retenue. L'invention se distingue plus spécialement en ce que le dispositif d'entralnement comporte une roue à rochet rotative pos- sédant une série de dents sensiblement en saillie radiale vers l'exté- rieur par rapport à l'axe de rotation de la roue et en ce que l'élément d'entraînement est une bande dont une extrémité est fixée à l'élément de guidage de déplacement de ceinture et l'autre extrémité est fixée à la roue à rochet. La bande comporte des trous dans au moins une partie voisine de son extrémité opposée à l'élément de guidage, ces trous étant destinés à recevoir les dents de la roue à rochet, de sorte que la bande s'enroule sur la roue à rochet et se déroule de la roue à rochet de manière à déplacer l'élément de guidage entre la position de retenue et la position de libération lors de la rota- tion de la roue à rochet. Selon un mode de réalisation préféré, l'invention se distingue en outre en ce que l'écartement des trous formés dans 2493 156 la bande varie suivant la longueur, en correspondance avec le nombre d'enroulements de la bande qui se trouvent sous une paire donnée quelconque de trous. La bande comporte une âme de renforcement et un revêtement en matériau polymère qui enrobe l'âme. L'âme peut être faite d'une multiplicité de câbles ou de brins de fibres syn- thétiques ou d'une mince bande de métal. De façon avantageuse, un patin presseur pousse élastiquement la bande en direction de l'axe de la roue à rochet en une région proche de l'emplacement o la bande s'enroule sur la roue à rochet ou se déroule de la roue à rochet, ce qui assure l'entrée des dents de la roue à rochet dans les trous de la bande et, par conséquent, un enroulement et un déroulement positifs de la bande, de manière serrée et sans formation de noeuds. Le patin presseur est un élément comportant une fente médiane par la- quelle peuventpasserlesdentsdela roue et. une paire de rebords situés de part et d'autre de la fente et comportant des faces courbes desti- nées à venir en contact avec la bande. L'ensemble peut en outre se distinguer en ce qu'il existe un patin de guidage disposé suivant la trajectoire de la bande entre le patin presseur et un guide du bottier afin de guider la bande lorsqu'elle s'approche et s'écarte de la roue à rochet, le patin de guidage étant monté articulé en un emplacement éloigné du patin presseur, et le patin presseur venant en contact avec une partie du patin de guidage qui est écartée du point de pivotement. Dans ce mode de réalisation préféré, le patin de guidage pivote en fonction des déplacements du patin presseur pendant que la bande s'enroule sur la roue à rochet et se déroule de la roue à rochet. La description suivante, conçue à titre d'illustra- tion de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels - la figure 1 est une vue en perspective simplifiée d'un ensemble de ceinture de sécurité du type passif permettant de retenir le passager d'un véhicule,constitnant un exemple connu de la technique antérieure; - la figure 2 est une vue-en élévation latérale d'une partie d'un ensemble de ceinture de sécurité selon l'invention, o une partie du rail de guidage de la fixation mobile de l'ensemble est présentée en section droite; - la figure 3 est une vue en élévation latérale de la roue à rochet et de l'élément d'entraînement de bande de la fi- gure 2, à une échelle agrandie, des parties étant présentées en section droite; - la figure 4 est une vue en bout en section droite de l'unité d'entraînement de la figure 3; - la figure 5 est une vue en perspective éclatée d'un mode de réalisation de roue à rochet et de bande d'entraînement; - la figure 6 est une vue en perspective de la roue àAchet et de la bande d'entraînement présentées sur la figure 5, après assemblage; - la figure 7 est une vue en section droite d'un mode de réalisation de bande d'entraînement pouvant être utilisé selon l'invention; - la figure 8 est une vue en section droite d'une autre forme de réalisation de bande d'entraînement; - la figure 9 est une vue en élévation latérale d'un autre mode de réalisation d'unité d'entraînement selon l'invention; - la figure 10 est une vue en bout en section droite de l'unité d'entraînement présentée sur la figure 9, sensiblement suivant les lignes 10-10 de la figure 9, selon la direction des flèches; - la figure Il est une vue en élévation latérale analogue à la figure 9, à l'exception du fait que plusieurs tours de bande ont été enroulés sur la roue à rochet; et - la figure 12 est une vue fragmentaire en section droite du patin de guidage du mode de réalisation des figures 9 à 11. Le mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 2 à 6 des dessins comprend un groupe 40 de guidage de déplacement de ceinture et une unité d'entraînement 42. Le groupe 40 de guidage comporte un rail de guidage 44 se présentant sous la forme d'un canal divisé en un compartiment, ou passage, 46 relative- ment petit et un compartiment, ou passage, 48 quelque peu plus grand par la paroi séparatrice 50. Le compartiment 48 plus grand sert de rail à une fixation mobile 52 qui comporte un élément de fixation 54 portant une boucle 56 à libération en cas de nécessité montée sur une partie de bras qui fait saillie hors du compartiment 48 par l'intermédiaire d'une fente s'étendant suivant le fond du rail de guidage. La fixation mobile comporte en outre un élément d'action- nement 58 qui est relié à l'élément de fixation 54 par des tiges 60 qui sont reçues des fentes allongées 62 de l'élément de fixation, de manière a coupler l'élément d'actionnement 58 à l'élément de fixa- tion 54 et ainsi permettre un déplacement longitudinal relatif sur une distance égale aux longueurs des fentes 62. Une encoche de blocage 64, formée dans le bord supérieur de l'élément de blocage, reçoit un cliquet de blocage 66 qui est monté dans des fentes trian- gulaires formées dans le rail afin de pouvoir se déplacer entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage. Dans la position de verrouillage présentée sur la figure 2, le cliquet est en contact avec un épaulement de blocage formé sur l'encoche de blocage 64 et empêche que l'élément de fixation 54 ne soit déplacé de la droite vers la gauche. Dans le même temps, l'élément d'action- nement 50 a été tiré de la gauche vers la droite par l'unité dtentrai- nemant de manière a placer une encoche 68 faisant fonction de came en concordance avec l'encoche de blocage 64 de l'élément de fixa- tion 54, ce qui permet au cliquet 66 de tomber par gravité dans sa position de verrouillage. Lorsque l'élément d'actionnement 58 est poussé par l'ensemble d'entraînement (décrit ci-après) de la droite vers la gauche, le jeu conféré par les tiges 60 et les fentes 62 permet un déplacement de l'élément d'actionnement 58 vers la gauche, par rapport à l'élément de fixation 54, et l'encoche de came 68 portée par l'élément d'actionnement 58 soulève le cliquet 66 de manière à le faire sortir de l'encoche de blocage 64 de l'élément de fixation. Lorsque les tiges 60 se sont déplacées dans les fentes 62 complète- ment à gauche, le cliquet 66 se trouve entièrement délogé de l'encoche de blocage 64, et l'élément d'actionnement 68 commence a pousser l'élément de fixation 54 vers la gauche en direction de la position de libération (non représentée). Le groupe de fixation mobile pré- senté sur la figure 2 est donné à simple titre d'exemple de divers éléments de guidage de déplacement de ceinture pour ensembles de ceintures du type passif avec lesquels l'invention peut être utilisée. Par exemple, l'invention peut être utilisée pour déplacer des anneaux de guidage de ceinture mobiles et des fixations mobiles portées par des rails de guidage fixés en divers points du véhicule, par exemple sur le panneau de la porte, sur une console disposée entre les sièges du véhicule ou sur le côté intérieur par rapport au siège du véhicule. Elle peut également être utilisée pour faire pivoter des bras et des leviers de déplacement de la ceinture. L'unité d'entraînement 42 (voir figures 3 et 4) comprend un moteur électrique réversible 70 qui est excité, ordinaire- ment par l'intermédiaire d'un commutateur de porte bipolaire à deux directions, de manière à fonctionner dans un sens lorsque l'on ouvre la porte du véhicule et dans l'autre sens lorsque l'on ferme la porte. Le moteur 70 entraîne un train réducteur de vitesse (dont les détails ne sont pas présentés) monté dans un boîtier 72 et possédant un arbre de sortie 74 qui est monté à l'intérieur d'un palier 76 ménagé dans une paroi 78 se trouvant en commun avec le bottier 72 du train réducteur et un bottier 80 associé à une roue à rochet 82. La roue à rochet 82 est reliée à l'arbre 74 par un disque de couplage 84 et est maintenue en place sur l'arbre par un écrou 86 se vissant sur l'extrémité de l'arbre. Des plats formés sur l'arbre relient en rotation le disque de couplage et l'arbre, et dès pattes 84a formées sur le disque de couplage s'engagent dans des fentes 82a ménagées sur la roue à rochet. La roue à rochet 82 possède une multiplicité de dents 82b. Comme le montre la figure 5, une bande d'entraînement 88 est fixée, par exemple au moyen d'une vis 90, sur le périmètre de la roue à rochet 82. La bande d'entraînement 88 comporte une multiplicité de trous 88a répartis longitudinalement qui reçoivent les dents de la roue à rochet. La distance séparant des trous adjacents 88a de la bande correspond à la distance circonférentielle entre les dents de la roue à rochet. Comme cela apparaît clairement à l'examen de la figure 6, lorsqu'un certain nombre de tours de la bande d'entraî- nement 88 se trouvent sur la roue à rochet, la distance circonféren- tielle mesurée sur la bande entre les dents augmente. Par conséquent, il est préférable que la distance existant entre les trous 88 varie en fonction du nombre de tours de bande enroulés sur la roue qui se trouvent au-dessous de chaque couple de trous-adjacents. La bande d'entraînement 88 est guidée hors du bottier 80 par l'intermédiaire d'un guide 90 et passe dans une gaine 92 qui s'étend sur toute la distance séparant l'unité d'entraînement 42 et le rail de guidage 44 de manière à maintenir une longueur cons- tante de bande entre l'unité d'entraînement et le guide de déplace- ment de la ceinture. L'extrémité libre de la bande est fixée à un élément de couplage 94 qui est lui-même relié à l'élément d'action- nement 58 du groupe de fixation mobile (voir figure 2). Lorsque le moteur 70 est excité dans un sens tel que la roue à rochet 82 tourne en sens antihoraire (en relation avec la figure 3), de manière à dérouler la bande d'entraînement 88 par rapport à la roue à rochet, le groupe de fixation mobile se déver- rouille de la position de retenue présentée sur la figure 2 et se déplace vers la gauche (en relation avec la figure 2)jusqu'à la position de libération correspondant à l'extrémité antérieure du rail de guidage. Le moteur 70 s'arrête à la position de libération d'une manière appropriée connue, par exemple grâce à des interrupteurs limiteurs associés à l'unité d'entraînement, la bande d'entraînement ou le guide. Lorsqu'on referme la porte, le moteur 70 est excité dans le sens opposé, ce qui fait tourner la roue à rochet 82 dans le sens horaire (en relation avec la figure 3), en enroulant la bande d'en- traînement 88 sur la roue à rochet et en tirant progressivement le groupe de fixation mobile de manière à revenir à la position de retenue dans laquelle l'élément de fixation 54 est maintenu de manière fiable en position verrouillée par le cliquet 66. Le moteur s'arrâte alors grâce à un interrupteur limiteur. La bande elle-même peut être raisonnablement caractérisée comme étant d'une nature essentiellement souple, car il's'agit d'une propriété qu'elle doit posséder pour qu'elle puisse s'enrouler aisément sur la roue à rochet. D'autre part, elle possède naturel- lement une raideur suffisante pour qu'il lui soit possible de pousser le guide de déplacement lorsqu'elle est entraînée par la roue à rochet dans le sens de déroulement. A cet effet, la gaine 92 et le compartiment 46 du rail de guidage contraignent la bande à se déplacer suivant une trajectoire prédéterminée et l'empêchent de faire des boucles,de sorte qu'elle peut pousser la fixation mobile de la position de retenue à la position de libération. On obtient les caractéristiques voulues pour la bande de préférence à partir d'une structure composite. Comme cela est présenté sur la figure 7, la bande comprend une bande métallique mince 88b enrobée dans une enveloppe 88c de matériau polymère, par exemple du Nylon ou du polyuréthanne. Le revêtement 88c en matériau polymère maintient le frottement faible, assure une certaine résis- tance à l'usure et réduit le bruit. Il est également possible d'uti- liser une bande 88' faite en un matériau polymère renforcé et dimen- sionnellement stabilisé par des brins de renforcement 88b' en câble ou en fibre synthétique (voir figure 8). En section droite, la bande peut être rectangulaire (comme cela est représenté), ovale ou en forme de trapèze. Le mode de réalisation présenté sur les figures 9 à 12 est identique en ce qui concerne le principe et les principaux aspects structurels au mode de réalisation présenté sur les figures 2 à 6. Il comprend un moteur 100, un Zrain réducteur de vitesse 102 et une unité 104 d'entraînement de roue à rochet. Une roue à rochet 105 constituée d'un disque métallique 106 fixé à l'arbre de sortie 108 afin de tourner avec lui et de disques 110 et 112 en matière plas- tique Zixés ensemble face contre face au moyen de vis 114 est main- tenue sur l'arbre par un écrou 116. Le disque métallique 106 pos- sède une multiplicité de dents 106a saillant vers l'extérieur et uniformément réparties. Une bande d'entraînement 118 est fixée par une vis 120 à la rou à rochet 105 et va de la roue, via un guide 122, puis une gaine 124, jusqu'au groupe de guidage de déplacement de courroie de l'ensemble passif (non représenté). Pour assurer que la trajectoire de la bande d'entraî- nement 18 entre la roue à rochet 105 et le guide 120 est commandée et reste cohérente d'un cycle à l'autre, un patin presseur 126 est poussé par un ressort 128 en direction d'une partie de la roue à rochet au voisinage du point o la bande quitte la roue. Un patin de guidage 130 pivote sur une de ses extrémités grâce à un axe de pivotement 132 et est conçu pour se rapprocher et s'éloigner de la roue à rochet en pivotant grâce à la réception d'une nervure 134 dans une encoche 136 du patin presseur 126. Les surfaces du patin pres- seur 126 et du patin de guidage 130 qui regardent la roue à rochet sont incurvées de manière à concorder sensiblement avec le profil de la roue à rochet, et chaque patin possède respectivement une encoche, 126a et 130a, permettant le passage des dents 106a de la roue à rochet. Comme cela est présenté sur la figure 9, lorsque la plus grande partie de la longueur de la bande qui s'enroule sur la roue à rochet et se déroule de celle-ci a été déroulée, les patins 126 et 130 sont poussés vers l'intérieur par le ressort 128. Lorsque la bande s'est enroulée sur la roue à rochet, le ressort agit et permet à la bande de s'enrouler sur la roue on guidant néanmoins régulière- ment la bande de manière qu'elle forme sur la roue à rochet des tours fermement enroulés, ainsi que cela est présenté sur la figure 11. L'homme de l'art notera que l'on peut faire appel à un seul patin presseur pour commander l'enroulement et le déroulement de la bande, même si l'agencement présenté constitue un moyen de réalisation préféré. En outre, le ressort peut être associé au patin 126 ou au patin 130, ou bien il peut être fait appel à des ressorts pour les deux patins. Ainsi, l'invention apporte un sensible perfectionnement aux ensembles de ceintures de sécurité du type passif en ce que l'ensemble est d'une taille relativement petite et peut atre installé au voisinage du groupe de guidage de déplacement de la ceinture. L'invention est d'une structure relativement simple, elle peut être fabriquée à un coût relativement bas et être installée en un temps relativement bref, ce qui entraîne d'autres économies. La bande d'entraînement a une durabilité élevée et se déplace régulièrement et en douceur. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir des dispositifs dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. il REVENDICATIONS 1. Ensemble de ceinture de sécurité du type passif pour passager d'un véhicule, comprenant une ceinture (10), un élément de guidage (40) de déplacement de ceinture en prise avec la ceinture et mobile entre une position de retenue et une position de libération dans le véhicule à l'intérieur duquel il maintient respectivement la ceinture dans une position de retenue du passager et une position de libération du passager, et un dispositif d'entralnement réver- sible (42) couplé par un élément d'entraînement souple (88) à l'élé- ment de guidage de la ceinture et ayant pour fonction, en réponse à l'ouverture et à la fermeture de la porte du véhicule, de déplacer l'élément de guidage entre la position de libération et la position de retenue, l'ensemble étant caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement comporte une roue à rochet rotative (82) possédant une multiplicité de dents (82b) faisant sensiblement radialement saillie par rapport à l'axe de rotation de la roue, et en ce que l'élément d'entraînement est une bande (88) dont une extrémité est fixée à l'élément de guidage et l'autre extrémité est fixée à la roue à rochet et qui possède des trous (88a) mutuellement séparés dans au moins une partie voisine de sa dite autre extrémité, ces trous étant destinés à recevoir les dents de la roue à rochet de manière que la bande s'enroule sur la roue à rochet et se déroule de la roue à rochet en déplaçant l'élément de guidage entre lesdites positions lors de la rotation de la roue à rochet. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que l'écartement des trous de la bande varie suivant la lon- gueur en fonction du nombre d'enroulements de la bande se trouvant au-dessous d'une paire choisie quelconque de trous adjacents. 3. Ensemble selon la revendication l ou 2, caractérisé en outre en ce que la bande comporte une âme de renforcement (88b) et un revêtement (88c) en matériau polymère enrobant l'âme. 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en outre en ce que l'âme est constituée d'une multiplicité de brins. 5. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en outre en ce que l'âme est une bande métallique mince. 6. Ensemble selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en outre en ce qu'un patin presseur (126) pousse élastiquement la bande vers la roue à rochet au niveau d'une région proche de l'em- placement o la bande s'enroule sur la roue et se déroule de la roue, ce qui assure un enroulement et un déroulement cohérents et commandés de la bande. 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en outre en ce que le patin presseur est un élément possédant une fente radiale (126a) à travers laquelle la roue à rochet peut passer et deux rebords disposés de part et d'autre de la fente qui présentent des faces courbes en contact avec la bande. 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en outre en ce qu'il y a un patin de guidage (130) disposé suivant la trajectoire de la bande entre le patin presseur et un guide (122) destiné à la bande et voisin de la roue à rochet, en ce que le patin de guidage pivote en un emplacement éloigné du patin presseur, et en ce que le patin presseur vient en contact avec une partie du patin de guidage qui est écartée de l'axe de pivotement, si bien que le patin de guidage pivote en correspondance avec les mouvements du patin presseur lorsque la bande s'enroule sur la roue à rochet et s'en déroule.