Brevet FR2494587A1 — publié le 19820528

La présente invention concerne en général les systèmes permettant par un déclavetage automatique et temporis donc sans intervention volontaire, de séparer deux ouplusieurs pièces rendues temporairement solidaires. Le présent procédé intéresse en particulier les ceintures de sécurité pour automobilistes. Dans le cas de la présente invention une temporisation réglable intervient entre le moment de la traction sur la ceinture provoquée par le choc d'un accident et le désac- couplement. Cette temporisation, qui précède donc le désaccou- pliement, est donc automatiquement déclenchée par un processus mécanique lors de accident inopiné: dans le cas présent, la traction du porteur sur la ceinture. Dans les dispositifs de ce genre contus, le désaccouplement n'est déclenché que par une manoeuvre volontaire à un moment donné, traction, pression ou déplacement d'une commande par exemple. Si toutefois il existe un procédé de déclenchement automatique à la fin d'une temporisation, c'est alors le démarrage de cette temporisation qui impose une manoeuvre volontaire pour commencer. A ce jour, un système de déclenchement automatique de temporisation suivi d'un désaccouplement lui aussi automatiques et appliqué à une ceinture de sécurité est inconnu. Tout au plus a-t-on tenté de tourner la difficulté en coupant par exemple la partie textile de la ceinture au moyen d'une lame fixée à demeure sur la sangle, mais il est bien évident que cette manoeuvre doit etre volontaire et sans aucun automatisme.De ce fait, l'application de ce procédé et de bien d'autres qui ont été éssayés implique une parfaite conscience de ltexécutant et la possibilité matè- rielle d'exécuter la manoeuvre, coopte tenu: a) de la position du porteur de la ceinture dans la voiture aprés l'accident, b) de son état physique et psychique, toujours aprés l'accident. Le dispositif suivant l'inventionest imr:édiatement adaptable à tous les types de ceintures actuellement homologués car il ne s'agit en fait que de changer le point d'attache de la ceinture fixé au plancher du véhicule. A ce jour, le principal danger des ceintures de sécurité telles qu'elles sont conçues est d'imr3obiliser le porteur dans un véhicule accidenté si pour une raison quelconque il se trouve dans l'impossibilité physique ou psychique de déboucler sa ceinture ou celle d'un tiers pour sortir par ses propres moyens ou pour en etre sorti facilement afin d'echapper aux conséquences eventuelles secondaires de l'accident. Trés nombreux en effet sont les exemples d'accidentés, sauvés de l'accident lui-meme J'ar leur ceinture, mais qui bléssés ou psychiquement traumatisés n'ont pu ou n'ont mene pas tenté de déboucler leur ceinture et ont péri par l'eau ou par le feu alors qu'ils auraient eu la possiibilité de quitz ter leur véhicule par simple reflexe s1 ils ne s'y étaient pas sentis enchaînés, ou pour le moins d'en etre facilement et rapidement extraits par des témoins s'ils avaient été libérés de leur ceinture après qu'elle ait cependant rempli son office. Le dispositif objet de l'invention a par contre pour effet aprés un choc ayant exercé sur la ceinture une traction de force minima dynamométriquement définie de déclencher un dispositif, qui peut etre mécanique, electrique, pneumatique, hydrolique, electronique, qui aprés une temporisation de durée préalablement réglable, libère automatiquement la ceinture. Ce dispositif fonctionne d'une façon- totalement autonome et automatique, ne nécéssitant aucune intervention a quelque stade que ce soit de son fonctionnement. Après son intervention, il peut etre remis instantanément en position d'utilisation. En outre, il ne nécéssite aucune source énergétique, l'energie cinétique du véhicule au moment de l'accident assurant la compression ou la traction d'un ressort qui pourra fournir l'energie potentielle nécéssaire au fonctionnement du mécanisme temporisateur, puis à celui du mécanisme déclencheur qui assurera le débouclage de la ceinture. Le dispositif objet e l'invention présente donc les caractéristiques suivantes: 1 - Aprés un accident, il déboucle automatiquemellt la ceinture de sécurité. 20- Toutefois, afin d'eviter que lors d'un accident comportant plusieurs chocs consécutifs (tonneaux, tetes à queues, chute dans un ravin etc...) la ceinture ne se libère dés aprés le premier choc ntasRIlrant plus alors sa protcotaon lors des chocs suivants, la libération de la ceinture n'intervient qu'à l'expiration d'un délai d'une durée préalablement réglable et mis en route par la première traction sur la ceinture, donc lors du premier choc. 3 - Afin que la ceinture ne se libère pas intempestivement aprés uae traction minime, due par exemple à un coup de frein normal ou à simple mouvement du porteur, la force de traction minima au dessus ae laquelle le dispositif de déclenchement de la temporisation s'enclenche est réglable. 40 Accessoirement au moment meme du choc, l'ouverture dtun circuit aboutit à la coupure de la batterie. 5 - L'ensemble du dispositif ne comporte, sous la forme décrite dans le pré eent brevet aucune source d'energie, pas plus pour le fonctionnement du système de temporisation que pour celui du système dc desaccouplage. L'armement et la compression ( ou la traction) cn;p1te d'un ressort fournissant l'energie nécéssaire, étant automatiquement effectué par le premier choc de l'acci- dent.En résumé le principe du présent brevet est d'obtenir sans la moindre intervention et sans source d'energie la succession automatique des opérations suivantes à compter du premier choc d'un accident: Déplacement d'une pièce mobile jusque là en butée, mais ne s'effectuant en totalité qu'au delta d'une certaine puissance de choc, ce déplacement étant séné rateur de la puissance nécéssaire à l'exécution automatique du reste de l'opération de débouclage;; puis retour de cette pièce dans une positon plus basse que la position de départ mais atteinte trés lentement grace à l'effet d'un ralentisseur et a l'arrivée en cette position nouvelle déclenchement par traction ou pression d'une action entrainant le désaccouplement de 2 pièces solidaires de la ceinture. Le dispositif objet de l'invention comporte un boitier male maintenu par des clavettes a l'intérieur d'un boitier femelle. Le boitier femelle est eefinitivemert fixé au plancher du véhicule. La ceinture de sécurité vient sten- clenche sur une pièce mobile solidaire du boitier malle. Selon le système e bouclage de la ceinture cette pièce mobile sera equipée soit d'un simple anneau soit de la moitié du système de bouclage de la ceinture selon le procédé dont elle est munie. Lors d'un choc important, la ceinture entrai- nera la pièce mobile à laquelle elle est acnroctlée et qui est une chambre pneumatique se déplaçant autour d'un piston dont la queue est fixe. Cette chambre lors de son augmentation de volume sous la traction de la ceinture aspirera librement de l'air par un large clapet.Par contre lorsqu' elle redescendra sous traction d'un ressort qu'elle a tracté (ou compréssé) elle ne pourra le faire que lentement, l'air qu'elle contient ne pouvant s'échapper que par le canal d'un etroit event. Auparavant, pendant son cycle d'aspiration elle aura par un procédé trés simple supprimé la butée sur laquelle elle reposait, butée qui ne lui permettait pas de se déplacer sur toute la longueur de la queue fixe de son piston. De ce fait, elle pourra atteindre une position plus base que celle d'où elle était partie. En arrivant a cette position basse, elle fera basculer une cale qui située entre les 2 extrémités arri eres des clavettes d'assemblage des 2 boitiers, les empêchent de répondre à la traction d'un ressort qu'elles tendent et de se retirer de leurs logements de blocage des boitier. Le basculement de la cale permettra donc le recul des clavettes et un ressort situé au fond du boitier femelle ejectera le boitier male.Presentation des dessins: -1- Boitier male contenant le mécanisme. -2- Boitier femelle contenant le boitier male 1 qui en est rendu provisoirement solidaire par les clavettes 3. -3- Clavettes de maintien du boitier male dans le boitier fem. -4- Ressort de recul des clavettes 3. Ce ressort ne pourra faire reculers les clavettes qu'aprés pivotement d e la cale 5 qui les bloque. -5- Cale pivotant sur un axe et s'opposant au recul des cla vettes 3. Elle est maintenue dans cette position e blocge par 7e ressort 6. -6- Ressort da maintien de la cale -5 en position de blocage -7- Poussoir solidaire de la clfaibre pneumatique 8 se déplaçant avec elle en direction de la cale 5 qu'elle fera pivoter. -8- Chambre pneumatique tractée lors d'un choc par 3 poignée 9, Cette chambre pneumatique se déplace sur un piston fixe 10. -9- Poignée solidaire de la chambre pneumatique 8. La boucle de la ceinture ce sécurité ssenclenclJe sur cette poignée. -10- Pistonfixe sur lequel se déplace la chambre pneumatique 8. Par lteifet de ce piston, la chambre pneum.tique se rem plit librement d'air par un large clapet 11 lorsqu'elle est tractée par la poignée 9 mais elle se vide très lentement lorsqu'elle est rappelée par le ressort 13, l'air qu'elle contient ne pouvant s'echapper que par l'etroit event 12 Clapet de remplissage instantané de la chambre Esneama- tique. il se ferme lors de la descente de la chambre. -12- Petit orifice d'evacuation lente de l'air emplissant la chambre pneumatique lors de son rappel sous l'action du ressort 13. -13- Ressort de rappel ramenant la chambre 8 a vitesse ralentie par l'etroitesse de l'orifice d'evacuation de l'air après traction sur la poignée consécutive à un accident. -14 Queue du piston fixe 10 fixée dans la flasque du boitier l. -15- Cale s'opposant à la descente totale de la chambre 8. -15'- Position basse prise par la cale 13 lorsqu'elle a pivoté sur son axe sous la poussée du ressort 16 (Fig.2) nais uniquement si la chambre pneumatique a été tractée au dessus du point P. i6- Ressort projetant la cale 15 en position basse 15 lorsque la traction sur la poignée 9 a été assez violente pour faire remonter la chambre 8 au dessus du point P. -17- Vis de démontage de l'ensemble de poussée de la cale 13 et du système de coupure d'alimentation du relais coupe-bat terie, pour réarmement du dispositif après désaccouplage des boitiers 1 et 2. -78- Ressort d'ejection du boitier male 1 aprés retrait des clavettes 3 sous l'action du ressort 4. -19- Fixation permanente du boitier femelle 2 au plancher. -20- Coupure de l'alimentation du relais coupe-batterie. -21- Levier de réarmement des clavettes 3. -22- Levier de remise en position de la cale 15. -23- Levier de remise en position de clavetage des clavettes 3. -24- Vis micrométrique de réglage du débit de l'event 12. Description du mécanisme Le boitier femelle 2 est définitivement fixé par son attache 19 au plancher du véhicule. Le boitier male 1, glissé à l'intèrieur du boitier forelle 2 y est maintenu par de,x clavettes 3 s'enclenchant, aprés avoir traversé les parois du boitier male dans des logement des parois du boitier femelle. Un ressort 4 les tracte vers l'arrière, mais une cale 5 s'oppose à leur recul. car un ressort 6 la maintient6 entre les extrémités arrières de ces clavettes. Entre les parois latérales du boiter male 1 glisse une chambre pneumatique 8 dont les caractéristiqees sont les suivantes 10- Elle se déplace autour d'un piston fixe 10 dont la queue coudée à angle droit à son extrémité 14 est fixée à la flasque intérieure d boitier (Fig.4) 2 - Elle coStient un ressort-traction 13 fixé à son fond supérieur et à la surface interne du piston 10. Sous l'action de traction de ce ressort 13. la chambre tend en permanence à descendre en position de moindre volume.Dans cette position de moindre volume le fond de la chambre étant tracté vers le piston elle est cependant arrêtée dans sa descente par une butée 15. 11 30- Son piston 10 comporte un large clapet qui permet une aspi- ration instantanée de l'air lorsqu'augmentera le volume de la chambre et un event trés étroit 12 par lequel l'air sera expulsé trés lentement lorsque le ressort ramenera la chambre en position basse. 4 - La chambre est rendue solidaire de la ceinture de sécurité qui vient s'enclencher sur son sommet 9. 50- Elle est munie à son extrémité infèrieure d'un téton 7 qui de par sa position se déplacera approximativement le long de la queue 14 du piston 10. 60- Lorsque cette chambre de compression prend son volume maximum un ressort 16 fera pivoter la butée 15 en position 15t plus basse, permettant à la chambre de compression de gagner une position plus basse que sa position d'attente. 7"- Lorsque la chambre atteint sa position la plus basse, le teton 7 atteint et fait basculer une cale 5 qui maintient ecartées les clavettes de fixation des 2 boitiers. Fonctionnement du r.sécanismes Le mécanisme de bouclage de la ceinture de sécurité, quel que soit son type vient s'enclencher sur le sonimet 9 de la chambre pneumatique 8 après que le boitier maie 1 qui la contient ait été glissé à l'intèrieur du boitier femelle 2 dans lequel il est maintenu par des clavettes 3. Le boitier femelle 2 est fixé au plancher du vehicule par la ferrure 19.à l'intèrieur de la chambre pneumatique 8 un ressort 13 tend à la ramener sur le piston fixe 10 sur lequel elle glisse. La queue 14 de ce piston fixe coudée à angle droit est solidaire de la flasque du boitier.Toutefois la chambre pneumatique ne peut pas atteindre sous la traction du ressort 13 la position la plus basse que permettrait la longueur de la queue 14 car elle est arrétée dans sa descente par une butée 15rsur laquelle elle repose donc en permanence. Un accident se produit cause d'une violente traction sur la ceinture: la chambre pneumatique est tractée vers le haut, jusqu'en butée, prenant un volume maximum et aspirant instantanément l'air par le large clapet 11. Arrivée en butée haute elle amorcera sa redescente sous l'ac tio du ressort de rappel 13 qu'elle aura déplié au maximum, Toutefois elle ne redescendra que trés lentement, le clapet 11 par se fermant et l'air ne pouvant s'rechaper que l'etroite issue de l'event 12. Lorsque la chambre a été tractée, elle a dépa ssé la hauteur P au dessus de laquelle elle ne bloque plus la butée 15. De ce fait, celle-ci, sous la poussée du ressort 16 s'efface en pivotant sur son axe infèrieur permettant alors à la chambre pneumatique d'atteindre ulterieurement sa position la plus basse en 15'.Au passage, le mouvement du ressort 16 qui est partie intégrante d'une installation electrique coupe lorsqu'il n'est plus compressé par la butée 19 l'alimentation d'un dispositif tel' -- que la batterie est mise hors-circuit. La chambre pneumatique ayant terminé sa lente descente Jusqu'à sa nouvelle butée abaissée, le téton 7 qui en est solidaire a atteint la cale 5 montée sur pivot et maintenue par un ressort 6 entre les extrémités arrières des clavettes 3 qui vérouillent les deux boitiers. La poussée du téton 7 sur la cale 5 la fait pivoter et permet aux 2 clavettes 3 d'obeir à la traction de leur ressort 4 et elles reculent. Les 2 boitiers étant désolidarisés, le ressort 18 au fond du boitier femelle, compréssé jusque là par le boitier male, ejecte celui-ci. Remise en place aprés un accident: 1 - Retirer le dispositif porte-ressort- coupure electrique16-17-20 Par le poussoir 22 remettre la butée 15 à la verticale. 4 Glisser le boitier male dans le femelle jusqu'à ce que la chambre pneumatique repose sur sa but e haute en 15. 50 Enfoncer a' fond le boitier male et appuyer vers le bas sur le téton 23 qui ecartera les clavettes et permettra à la cale 5 de reprendre sapiace entre les extrémités AR. des cla vettes pour ies empêcher de reculer. 6c refîxer le ressort 16. Réglage du délai de temporisation: I > ar la vis micrométrique 24 atteinte par la lumière dans le couvercle du boitier femelle. Le dispositif objet de l'invention peut tre utilisé dans tous les cas ou doit etre effectué automatiquement et sans aucune manoauvre réfléchie aprés un choc ou une traction le désaccouplement automatique ( ou le verouillage définitif ) de 2 ou plusieurs elements. il est evidemment particulièrement applicable dans le cas des ceintures de sécurité dans les moyens de transport. Les utilisateurs de ces ceintures sont en effet, en l'actuel etat des cho exposés ses a périr des suites d'un accident faute d'avoir pu se déba- rasser de leur ceinture. L'utilisation du present dispositif les fera bénéficier de la protection de la ceinture, meme en cas de chocs en cascade mais leur permettra de sortir du véhicule ou d'en etre extraits sans difficulté.Bien que plusieurs versionsde ce dispositif puisse etre envisagées, sous formes de différents systèmes partiels ou de différentes sources d'energie, la presente description présente comme atout majeur de ne nécéssiter aucune source d'energie, celle-ci etant fournie "à la demande" par la force du choc, et ne risquant en aucune circonstance de faire défaut. Ce dispositif ne demande, tel qu'il est envisagé dans le présent brevet aucune modification à la ceinture puisqu'il suffit de l'installer à la place du point fixe sur lequel le passager boucle sa ceinture. Dans le cas ou le bouclage s'effectue par 2 1/2 boucles, l'une de celle-ci sera simplement fixée à demeure sur le sor:inet de l'appareil. Le dispositif peut etre uti lis pour la sécurité des passagers de voitures, camions, avions, bateaux et en général dans tous les mobiles habités. Il peut etre utilisé pour déclencher une ouverture automatique et retardée d'un parachute et dans maints outres destinations, ndustri el] t no erment Enfin ce cisjositif peLt etre utilisé partiellement dans le setrl domaine electrique afin de couper des circuits en cas d'accident ou d'incident mais cependant à l'expiration d'un délai pendant certaines manoeuvre, de sécurité nécéssitant l'usage du courant avant la coupure définitive. REVENDICATIONS. Revendication 1. Dispositif de debouc lage automatique et temporisé de ceinture de sécurité caractérisé par le fait qu'il comporte une partie male 1 solidaire de la ceinture en 9 et maintenue dans une partie femelle 2 solidaire du plancher 19 par des clavettes 4 qui se dévrouilleront automatiquement un certain laps de temps aprés la forte traction sur la ceinture causée par le choc d'un accident. Revendication 2 selon 1. Dispositif selon 1 caractérisé en ce que la partie male 1 contient un boîtier étanche 8 faisant office de chambre pneumatique se déplaçant sur un piston fixe 10 prolongé par une queue 14 solidaire de la partie valet et par le fait que la ceinture de sécurité vient se fixer, lors du bouclage, sur le sounuet de cette chambre pneumatique. Revendication 3 selon 1. Dispositif selon 1 caractérisé par le fait que lorsqu'une forte traction(accident) est exercée par la ceinture sur l'attache 9 solidaire de la chambre 8, cette chambre est remontée au maximum, jusquren butée au sommet du boitier maie, le long du piston fixe 10 et que ce faisant elle étire un ressort-traction 13 qui tend à la faire redes-- cendre. Revendication 4 selon 3.Caractérisée par le fait que lorsque la chambre 8 sous la traction de la poignée 9 augmente de volume en glissant autour du piston 10 elle aspire l'air librement par un large clapet 11, mais que lorsqu'elle redescend le long du piston tirée par le ressort 13 son mouvement de descente est ralenti par le lent echa;pement de cet air qui ne peut plus passer que par un evcnt etroit 12, de débit d'ailleurs réglable. Revendication 5 selon 1 et 3. Caractériséc par 3e fait qu'en position d'attente, prote à fonctionner, la chanbre de compression 8 tirée vers le bas par le ressort 13 est arrétée dans sa descente par une butée 15 sur laquelle elle repose. Revendication 6 selon 2. Caractérisée par le fait que cette butée 15 peut pivoter sur J'axe de son extrénité infèrieure et qu'elle est maintenue en position verticale Je Zone de la paroide la chambre pneumatique 8 et par le fait qu'ut ressort 16 solidaire de la partie femelle 2 tend a la faire pivoter en position horizontale la la paroi de la chambre pn Revendication 7 selon 3 et 6. Carectérisée par le fait que si une traction assez forte pour etirer complètement le ressort 13 en remontant la chambre 8 jusqu'en butée haute est exercée par un accident sur la poignée 9 la paroi de celle-ci en arrivant au bout de sa course dépassera la hauteur de la pièce sur laquelle repose la butée 15 qui, poussée par le ressort 16 pivotera sur son axe et descendra en 15' ne s'opposant plus de ce fait à ce que la chambre 8 ne redescende sous l'action du ressort 13 Jusqu'à cette position 15'. Revendication 8 selon 2. Caractérisée par le fait que la base inférieure de la chambre pneumatique 8 est munie d'une pièce en forme de poussoir 7 qui est de longueur telle que lorsqu'elle atteindra solidairetr.en$ avec la chambre pneu: atique, le terme de son glissement vers le bas, ce poussoir 7 fera reculer une cale 5. Revendication 9 selon 8. Caractérisée par le fait que cette cale 5 qui pivote sur un axe est maintenue par un ressort -- 6 exactement entre les 2 extremités arrières des 2 clavettes qui vérouillent les Boitiers 1 et 2. les bloquant en position de clavetage. Revendication- 10 selon 1-5 et 9. Caractérisée par le fait que ces clavettes 3 sont en permanence tractées par un ressort 4, vers l'arrière, de telle sorte que lorsque la cale 5 est reculée par le poussoir 7 les clavettes obeissant à la traction du ressort 4 reculent se retirant de leurs logements dna les parois du boitier femelle 2. Revendication 11 selon 1 et 10. Caractérisée par le fait que lorsque les 2 boitiers ne sont plus solidaires aprés le retrait des clavettes 3, un ressort 18 compressé par le boitier male 1 au fond du boitier femelle 2 peut ejecter le boitier male 1 dont la ceinture est solidaire par le bouclage en 9, libérant le porteur de cette ceinture. Revendication 12 selon 3-6 et 7. Caractérisé par le fait que lorsque aprés un accident, la butée haute 15 est poussée par le ressort 16 qui la fait pivoter, la batterie electrique est mise hors circuit car la larie du ressort 16 qui fait partie in tégrante d'un circuit electrique coupe en stecartant ltalimen tation d'un robinet de batterie. Revendication 13 selon 1 à 12. Caractérisée pir le fait que tout système bas8 sur une traction ou un choc dépla çant instantanément une pièce mobile qui reganera par la suite en un délai réglable un point ou elle agira sur un dispositif de declavetage peut etre envisagé. Ainsi, tant le procédé de temiorisation que le procédé de déclavetage -peuvent etre réalisés par des moyens mécaniques, electriques, electro-magnétiques, electroniques, pneumatiques ou hydroli ques. Par exemple le procédé de ralentissement peut etre un contact aprés le choc qui chargera lentement un condensateur lequel declenchera par un electro-aimant le retrait des clavettes. Le ralentissement peut etre obtenu par un régulateur à boules entrainé par une crémaillère solidaire de la chambre de compression, etc... Revendication ?4 selon 1 à 13. Caractérisé par le fait que dans le présent exemple, l'autonomie du dispositif ne depend de rien et que nulle source d'energie plus ou moins fiable dans sa production ou sa conservation n'a a etre prévue. Seule l'energie cinétique du véhicule fournit l'energie nécéssaire au deroulement normal du processus de temporisation et au déclavetage à la fin de celle-ci.