Brevet FR2507485A1 — publié le 19821217

1. La présente invention concerne un système de cein- ture de sécurité, destiné à retenir un occupant sur un siège, plus particulièrement de véhicule automobile, comprenant une longueur de sangle, un enrouleur de sangle relié à une extré- mité de-la sangle et une boucle d'accrochage reliée à un point d'ancrage et destinée à coopérer sélectivement avec une ferrure à pêne d'accrochage montée sur la sangle et définis- sant normalement, pour celle-ci, un brin de sangle ventral et un brin de sangle pectoral. Les systèmes de ceinture de sécurité dits "à enrou- leur" actuellement très largement répandus, souffrent,en uti- lisation,de deux types d'inconvénients, tenant essentiellement au principe de l'enrouleur lui-même et relatifs à la tension exercée sur le système de sangle et à l'effet de glissement des spires de sangle enroulées sur l'axe d'enrouleur en cas de forte charge appliquée à la sangle En effet, après son ac- crochage, la sangle de ceinture prend sa position d'équili- bre, plaquée contre l'utilisateur, par le seul effet du res- sort de rappel de l'enrouleur, lequel doit être largement dimensionné, pour permettre une rétraction complète en confi- guration de non-utilisation de la totalité de la longueur de sangle, quel que soit le type de système de ceinture de sécu- rité considéré Par le jeu des renvois de sangle (notamment 2. renvoi supérieur au niveau du montant du véhicule dans un système dit "trois points" et renvoi au niveau de la ferrure à pêne d'accrochage), la tension,relativement importante,du ressort d'enrouleur s'exerce de façon différentielle sur les deux brins utiles de la sangle lesquels jouissent en consé- quence de facultés de déplacement également différentes Ain- si, dans un système classique "trois points", l'enrouleur exerce une tension permanente importante, parfois désagréa- ble, sur la poitrine de l'utilisateur, tandis que le brin ventral, moins directement sollicité, n'autorise que très difficilement des déplacements relatifs horizontaux du bassin de l'occupant, que ce soit pour trouver une position diffé- rente plus confortable sur l'assise du siège ou, surtout, lorsque le siège doit être avancé, par exemple pour laisser de la place à l'arrière pour un occupant de grande taille. La présente invention a pour objet de proposer un système de ceinture de sécurité permettant d'obvier à ces inconvénients en autorisant des facultés de déplacement ho- rizontal de l'occupant, en augmentant considérablement le confort du port de la ceinture de sécurité, et en permettant de diminuer la force de rappel du ressort de l'enrouleur en réduisant la longueur totale de sangle à rétracter dans la configuration normale de repos. Pour ce faire, selon une caractéristique de la pré- sente invention, la boucle d'accrochage du système de ceintu- re de sécurité est reliée au point d'ancrage par un disposi- tif de liaison expansible. Dans la description qui va suivre, et dans les re- vendications, l'expression "dispositif de liaison expansible" se rapporte à une liaison à rappel permettant un débattement contrôlé,blocable dans certaines conditions, de la boucle par rapport au point d'ancrage, alternativement à l'écart de ce point d'ancrage ou vers celui-ci. On comprendra que cet aménagement "flottant", res- pectant toutefois les conditions de sécurité et de tenue mé- canique requises, d'une part permet de réduire la longueur de sangle utile sortie pour réaliser l'accrochage, et partant 3. de réduire la force du-ressort de rappel de l'enrouleur, et d'autre part, autorise, essentiellement pour ce qui est du brin de sangle ventral, une liberté de déplacement accrue et particulièrement bienvenue du bassin de l'utilisateur. La présente invention a pour autre objet plus par- ticulier de proposer un système de ceinture de sécurité du type évoqué ci-dessus, dans lequel l'enrouleur est relié à l'extrémité du brin de sangle ventral opposée à l a ferrure à pêne d'accrochage, l'enrouleur étant préférentiellement monté sur une partie structurelle basse solidaire du châssis du véhicule. Avec cet agencement, autorisé par la liaison expan- sible associée à la boucle d'accrochage et permettant un débat- tement plus marqué et plus simple du brin de sangle ventral, l'enrouleur intéresse directement le brin de sangle ventral, ce qui permet de réduire considérablement la longueur néces- saire de sangle et donc de diminuer la force de rappel du ressort de l'enrouleur lequel exerce donc un appui moins pro- noncé du brin de sangle pectoral sur la poitrine de l'occupant. Cet agencement supprime en outre la gymnastique désagréable surtout pour les personnes âgées, consistant à aller chercher la ferrure à pêne en arrière de l'épaule pour la ramener au niveau de la hanche opposée. Pour en revenir à l'inconvénient évoqué plus haut de l'effet de glissement des spires enroulées sur l'axe de l'enrouleur, la demanderesse a en effet constaté, de façon surprenante que le transfert du "mou" de sangle résultant de ce glissement des spires du brin de sangle pectoral (comme c'est actuellement généralement le cas) au brin de sangle ven- tral permettait d'améliorer considérablement la sécurité du passager sanglé En effet, dans un système de ceinture de sé- curité classique du type "trois points" représenté sur la figure 1, le mou ou l'allongement lâche en question (pouvant atteindre 100 mm) apparaît quasi-essentiellement, pour les raisons évoquées plus haut, sur le brin de sangle pectoral tandis que, pour les mêmes raisons le brin de sangle ventral 3 n'est sensiblement pas affecté, ce qui se traduit, en cas 4. d'accident, notamment de choc frontal, par un basculement prononcé, figuré par la flèche 4, du haut du corps de l'occu- pant avec cassure accentuée au niveau du cou qualifié généra- lement d'hyperflexion Avec le système selon l'invention, à brin de sangle ventral 3 directement sollicité par l'enrou- leur, lors d'un accident, comme représenté sur la figure 2,le mou en question, affectant cette fois le brin de sangle ven- tral et à un bien moindre degré le brin de sangle pectoral au- torise un déplacement sensiblement horizontal de tout le corps, figuré par la flèche 5, répartissant de façon bien mieux équilibrée et plus judicieuse la reprise des forces de sollicitation par les deux brins de la sangle, sans provoquer d'enfoncement prononcé du fondement cde l'usager dans l'assise du siège, limitant ainsi l'effet dit de "sous- marin", et en diminuant considérablement la décélération au niveau du cou de l'usager. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre illustratif mais nulle- ment limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels: Les figures 1 et 2 représentent des schémas illus- trant les différents déplacements des parties du corps d'un usager avec un système de ceinture de sécurité classique et le système selon l'invention, comme il vient d' être dit; Lafigure 3 représente un mode d'implantation d'un système de ceinture de sécurité selon l'invention; La figure 4 représente un premier mode de réalisa- tion du dispositif de liaison expansible pour la boucle d'ac- crochage selon l'invention; La figure 5 représente un deuxième mode de réalisa- tion de ce dispositif de liaison expansible; et La figure 6 représente un troisième mode de réali- sation du dispositif de liaison expansible pour la boucle d'accrochage. Comme représenté sur la figure 3, le système de ceinture de sécurité selon l'invention, destiné à sangler et 5. retenir un passager sur un siège 1, typiquement de véhicule automobile, comprend une longueur de sangle équipée d'une fer- rure à pêne d'accrochage 6 destinée à coopérer avec une bou- cle d'accrochage 7, par exemple de structure classique, et s définissant ainsi en con-figuration bouclée dans la longueur de sangle un brin de sangle ventral 8 et un brin de sangle pectoral 9 Conformément à l'invention, au lieu d'être reliée par un organe de liaison normalement indéformable à son point d'ancrage bas IS, la boucle d'accrochage 7 est reliée à ce point d'ancrage 10 par un dispositif expansible à rappel 11. Conformément à un aspect plus particulier de l'invention, l'extrémité 12 du brin de sangle ventral 8 opposée à la ferru- re à pêne 6 est reliée directement à un enrouleur 13 monté en l'occurrence directement sur le côté du siège, au niveau de la zone de raccordement entre la partie d'assise 14 du siè- ge et son dossier 15 L'extrémité supérieure 16 du brin de sangle pectoral 9 est fixée directement à une ferrure d'ancra- ge 17 montée sur la partie supérieure du montant 18 du châssis du véhicule automobile Comme on le voit, cette disposition 2 u permet de réduire au strict minimum la longueur de sangle né- cessaire pour le sanglage bouclé d'un occupent du siège et donc de diminuer considérablement en conséquence la force du ressort de rappel de l'enrouleur 13 En variante, bien sûr, sans sortir du cadre de l'invention, l'enrouleur 13 peut être monté au niveau du pied du montant 18 ou encore, selon les né- cessités d'aménagement de l'intérieur de l'habitâcle du véhi- cule, en un point surélevé du châssis, avec renvoi inférieur de la sangle au niveau de la partie arrière basse de l'assise 14 du siège 1. Dans la description qui va suivre de différents mo- des de réalisation du dispositif de liaison expansible 11, les éléments identiques ou similaires portent les mêmes chiffres de référence En règle générale, le dispositif de liaison 11 comprend un boîtier creux 19,à rigidité de forme, réalisé par exemple en métal moulé ou à partir d'un flan métallique, présentant à son extrémité extérieure un évidement ou un trou pour le passage du boulon d'ancrage sur le châssis du véhi- 2507485- 6. cule ou sur un élément structurel solidarisé à ce dernier. Dans le châssis 19 est montée et guidée à coulissement une partie de tige rigide 21, par exemple en acier, dont l'extré- mité extérieure est fixée à la boucle d'accrochage. Dans le mode de réalisation de la figure 4, la tige 21 est normalement sollicitée vers le trou d'ancrage 20 par un ressort de rappel 22, et une face de la tige présente une série longitudinale de dents profilées 23 destinées à coopérer avec un élément de cliquet 24 sélectiveient actionna- - ble pour s'opposer à une extraction de la tige-21 hors du bottier 19 dans certaines conditions critiques Dans le mode de réalisation représenté, l'élément de cliquet 24 porte sur la partie supérieure d'une bille pesante 25, normalement en appui centré sur une coupelle 26 solidaire du bottier 19 sui- vant une technique largement utilisée pour le blocage des en- rouleurs de ceinture de sécurité et dont on se bornera à rap- peler qu'en cas d'accélération ou de décélération brusque du véhicule, la bille inertielle 25 est amenée à se déplacer de sa position de repos sur la coupelle 26 pour soulever le cli- quet 24 et l'amener en engagement de blocage avec une dent ad- jacente de la série de dents 23 de la tige 21 et restituer ainsi, durant tout le temps de la condition critique, une liaison rigide entre la boucle 7 et son point d'ancrage 10 à la façon des systèmes traditionnels. Dans le mode de réalisation de la figure 5, sur l'extrémité intérieure de la tige 21 est fixé un élément de piston 27 se déplaçant dans un alésage cylindrique étanche 28 dans le bottier 19, qui forme ainsi un cylindre pour le pis- ton 27 dont la chambre intérieure est étanchéifiée au niveau du passage de la tige 21 par une bague d'étanchéité 29 Le ressort de rappel 22 est ici disposé entre l'élément de pis- ton 27 et la face opposée de la chambre 28, laquelle est remplie d'un fluide, de préférence incompressible et visqueux, par exemple de l'huile ou de la glycérine Dans l'élément de piston 27 sont formés des passages traversants 30 permettant une intercommunication avec laminage du fluide entre les deux parties de chambres de cylindre de part et d'autre du piston 7. 27, lequel se comporte alors comme un amortisseur ou un ab- sorbeur de chocs, c'est-à-dire permet un débattement souple dans les deux directions, sans opposition notable, de l'élément de piston 27 pour des faibles vitesses de déplacement de ce- lui-ci, mais réalisant en pratique un blocage immédiat du dé- placement du piston 27 en cas d'un effort brutal d'extraction exercé sur la tige 21, restituant ainsi momentanément le ca- ractère de liaison rigide entre la boucle 7 et son point d'an- crage 10. Dans le mode de réalisation de la figure 6, la tige 21 comprend, le long d'une de ses génératrices, une crémaillère longitudinale 31 en prise avec un pignon à vis sans fin 32 monté sur l'arbre d'un moteur électrique réversible 33 relié par des conducteurs 34 à un dispositif de commande (non repré- senté) actionnant le moteur en réponse à un signal fourni par un détecteur de tension 35 aménagé sur le brin de sangle pec- toral 9 et calibré pour détecter un seuil de tension détermi- né dans la sangle, par exemple de l'ordre de 2,5 Newton. De cette façon, pour une tension normale de sangle de 2,5 N, le mote ur 33 n'est normalement pas actionné Lorsque la ten- sion de sangle devient supérieure à 2,5 N, le moteur est mis en oeuvre dans un sens pour déplacer la tige 21 vers l'exté- rieur jusqu'à ce que la tension de la sangle pectorale revien- ne à la valeur nominale, tandis que, lorsque la tension de la sangle est inférieure-à 2,5 N, le moteur 33 est mis en oeu- vre dans l'autre sens pour rétracter la tige 21 et tendre ain- si la sangle jusqu'à ce que la tension de celle-ci revienne à la valeur nominale Le détecteur de tension 35 peut, dans ce cas,servir également au pilotage d'un enrouleur à moteur 3 ') électrique, comme cela est également connu dans la technique. Cet agencement convient ainsi tout particulièrement pour les systèmes de ceinture de sécurité dits "passifs". Le point d'ancrage 10 du dispositif de liaison exten- sible 11 peut être prévu sur le plancher du véhicule ou égale- ment, avantageusement, directement sur le siège 1, le point d'ancrage de l'extrémité supérieure 16 du brin de sangle pec- toral 9 pouvant également être prévu sur le dossier du siège 8. lui-même. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers,elle ne s'en trouve pas limitée, mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 9. REVENDICATIONS 1 Système de ceinture de sécurité destiné à rete- nir un occupant sur un siège, plus particulièrement de véhicu- le automobile, comprenant: une longueur de sangle; un enrou- -leur de sangle relié à une extrémité de la sangle; et une bou- cle d'accrochage reliée à un point d'ancrage et destinée à coopérer avec une ferrure à pêne d'accrochage montée sur la sangle et définissant normalement, pour celle-ci, un brin de sang-le ventral et un brin de sangle pectoral, caractérisé en ce que la boucle d'accrochage ( 7) est reliée au point d'ancra- ge ( 10) par un dispositif de liaison expansible ( 11). 2 Système de ceinture de sécurité selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que l'enrouleur ( 13) est relié à l'extrémité ( 12) du brin de sangle ventral ( 8) opposée à la ferrure à pêne ( 6). 3 Système de ceinture de sécurité selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que l'enrouleur ( 13) est monté sur une structure solidaire du châssis du véhicule à un niveau non supérieur à la surface d'assise ( 14) du siège ( 1). 4 Système de ceinture de sécurité selon la reven- dication 3, caractérisé en ce que l'enrouleur ( 13) est monté sur le siège ( 1). Système de ceinture de sécurité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispo- sitif de liaison ( 11) comprend un moyen ( 24; 30; 33,35) pour s'opposer à l'écartement de la boucle ( 7) par rapport au point d'ancrage ( 10) dans des conditions déterminées d'accélération du véhicule et/ou de la sangle. 6 Système de ceinture de sécurité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le disposi- tif de liaison ( 11) comprend un moyen de rappel ( 22; 33,35) de la boucle ( 7) vers le point d'ancrage ( 10). 7 Système de ceinture de sécurité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boucle d'accrochage ( 7) est solidaire d'une tige ( 21) reçue et gui- dée dans un boîtier fixe ( 19) du dispositif de liaison ( 11) pour pouvoir se déplacer longitudinalement dans les deux di- 10. rections opposées par rapport à ce bottier. 8 Système de ceinture de sécurité selon la revendica- tion 7, caractérisé en ce que la tige ( 21) est sollicitée élas- tiquement vers le point d'ancrage prévu à l'extrémité extérieu- re ( 20) du boîtier (I 9). 9 Système de ceinture de sécurité selon la revendi- cation 8, caractérisé en ce que le dispositif de liaison ( 11) comprend un organe ine-rtiel (Z-) susceptible d'amener un cli- quet de blocage ( 24) en engagement avec des dents de blocage l O ( 23) prévues sur la tige ( 21) pour s'opposer à un déplacement Àde celle-ci à l'écart du point d'ancrage ( 10). O 10 Système de ceinture de sécurité selon la revendi- cation 8,caractérisé en ce que la tige ( 21) est solidaire d'un piston ( 27) coulissant dans une cavité ( 28) du bottier ( 19) formant un cylindre et remplie d'un fluide, le piston comprennt des ouvertures traversantes ( 30) de laminage du fluide. Il Système de ceinture de sécurité selon la revendi- cation 8, caractérisé en ce que la tige ( 21) comprend une cré- maillère longituinale ( 31) engrenant avec une vis sans fin ( 32) entraînée par un moteur électrique réversible ( 33) commandé par un détecteur de tension ( 35) sur un brin ( 9) de la sangle. 12 Système de ceinture de sécurité selon I'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la course de la boucle d'accrochage ( 7) par rapport au point d'ancrage ( 10) est supérieure à 100 mm. 13 Système de ceinture de sécurité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de liaison ( 11) est ancré sur le siège ( 1).