Brevet FR2519868A1 — publié le 19830722

La présente invention concerne de façon générale les systèmes de retenue par ceinture de sécurité du type passif destinés à retenir des passagers sur leur siège dans des véhicules en dépla- cement et, plus spécialement, un moyen permettant de commander l'action d'un enrouleur de ceinture de sécurité à blocage en cas de besoin du type sans tension avec lequel il est utilisé. Pour accroître le confort du passager voyageant dans un véhicule qui possède un système de retenue par ceinture de sécurité du type passif, il est aujourd'hui courant de faire appel à un enrouleur de ceinture de sécurité du type sans tension o le ressort de rebobinage du mécanisme enrouleur est bloqué lorsque la ceinture de sécurité se trouve en position d'utilisation Des exemples de semblables enrouleurs du type sans tension sont donnés dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 3 679 228, N O 3 682 412, N O 4 065 072, N O 4 023 746, no 4 108 395 et Re 29 095 Dans ces enrouleurs sans tension et dans d'autres enrouleurs de la technique antérieure, il est courant que le mécanisme de suppression de tension s'actionne après que la ceinture de sécurité a été tirée de l'enrou- leur jusqu'à une position d'utilisation de manière à libérer la ceinture de sécurité de la tension du ressort de rebobinage de l'enrouleur Toutefois, dans un système de retenue passif o une partie de la ceinture de sécurité est fixée à une partie de la porte du véhicule, il est souhaitable d'emp cher que l'enrouleur ne passe dans son mode sans tension alors que la porte du véhicule est ouverte. C'est un but principal de l'invention de décrire et de proposer un moyen permettant de suspendre l'action du mécanisme de suppression de tension d'un enrouleur de ceinture de sécurité du type sans tension lorsque la ceinture de sécurité associée à l'enrouleur se trouve dans une position autre que la position voulue d'utilisation o un mode sans tension est souhaité. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: 19868 la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de système de retenue par ceinture de sécurité passif selon la technique antérieure, o l'enrouleur de ceinture de sécurité à blocage en cas de besoin à mode sans tension est monté du côté intérieur des sièges des passagers,tandis qu'une extrémité extérieure de la ceinture de sécurité est fixée à l'encadrement de porte du véhi- cule; les figures 2 et 3 sont respectivement des vues en perspective droite et gauche d'un autre exemple de système de retenue passif o un enrouleur de ceinture de sécurité à blocage en cas de besoin du type sans tension est placé du côté intérieur du siège du véhicule, tandis que des parties de la ceinture de sécurité sont fixées à la porte du véhicule; la figure 4 est une vue verticale, partiellement en coupe, d'un exemple d'enrouleur de ceinture de sécurité à blocage en cas de besoin qui peut Etre utilisé dans des systèmes de retenue passifs tels que représentés sur les figures 1 à 3; la figure 5 est une vue en coupe verticale prise dans le plan V-V de la figure 4 et montrant, à titre d'exemple, un mode de réalisation du moyen d'invalidation du mode sans tension, qui est utilisé en association avec un exemple de moyen de produc- tion du mode sans tension de l'enrouleur de ceinture de sécurité de la figure 4, le moyen de suppression de tension se trouvant dans son mode sans tension pour lequel l'action de rebobinage du ressort de rebobinage de l'enrouleur est bloquée; la figure 6 est une vue en coupe verticale de l'appareil de la figure 5, prise suivant le plan VI-VI; la figure 7 est une vue en coupe détaillée de l'appareil de la figure 6, prise suivant le plan VII-VII; la figure 8 est une vue de détail de l'appareil de la figure 6, prise suivant le plan VIII-VIII; la figure 9 est une vue analogue à la figure 8 montrant le moyen de suppression de tension dans une position d'enroulement initiale de la sangle à partir du mode sans tension; la figure 10 est une vue en coupe détaillée de l'appareil de la figure 8, prise suivant le plan X-X; -19868 la figure 11 est une vue en coupe détaillée de l'appareil de la figure 9, prise suivant le plan XI-XI; la figure 12 est une vue analogue aux figures 8 et 9 montrant le moyen de suppression de tension dans une position encore plus avancée d'enroulement de la ceinture, par comparaison avec la position de la figure 9; la fgure 13 est une vue en perspective éclatée des modes de réalisation donnés à titre d'exemples du moyen d'invalida- tion de la suppression de tension et du moyen de production du mode sans tension; la figure 14 est une vue analogue aux figures 9 et 12 montrant l'exemple du moyen de production du mode sans tension dans une position d'enroulement de ceinture; et la figure 15 est une vue en coupe verticale analogue à la figure 5 montrant, à titre d'exemple, le mode de réalisation préféré du moyen d'invalidation du mode sans tension permettant de maintenir le moyen de production du mode sans tension dans un état invalidé. On se reporte d'abord à la figure 1, o un exemple de réalisation de système de retenue par ceinture de sécurité passif est illustré en relation avec une automobile, indiquée dans son ensemble par la référence 10 Le système passif illustré est selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 245 856 Pour ce qui est de la des- cription de l'invention, on observera que le système de ceinture de sécurité passif comporte une paire d'ensembles de ceintures 1 l et lla, qui sont respectivement associés aux deux sièges avant du véhicule Un occupant 12 du véhicule est représenté qui dispose d'une sangle de poitrine 13 partant d'une fixation 14 d'encadrement de porte, la sangle étant fixée par une boucle libérable 15 et une lanière de sûreté 16 à un enrouleur placé à l'intérieur d'un logement 17 et fixé par une fixation de plancher 18 L'enrouleur sans tension selon cet exemple de système passif possède un élément de commande manuelle 19 servant à mettre le moyen de suppression de tension en position active, comme cela est plus complètement expliqué dans le brevet cité no 4 245 856 Le deuxième ensemble de ceinture de siège lla est constitué de la même manière à l'aide des memes parties recevant les mêmes numéros de référence auxquels la lettre a a été ajoutée Lorsque la porte du véhicule est ouverte, comme cela est montré sur la figure 1, la ceinture de sécurité 13, 13 a est déroulée d'une quantité supplémentaire par rapport au déroulement normalement prévu dans une position normale d'utilisation, comme cela est montré en relation avec l'occupant 12 du véhicule. De la mime façon, dans d'autres systèmes passifs de retenue, par exemple celui illustré sur les figures 2 et 3, l'ouver- ture de la porte du véhicule déplace la ceinture de sécurité de façon à entraîner le déroulement de la sangle hors de l'enrouleur de ceinture de sécurité, d'une quantité supérieure à celle normalement admise pour l'allongement des ceintures de sécurité jusqu'à leur position d'utilisation Le système de ceintures de sécurité passif des figures 2 et 3 est sensiblement identique à celui décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 182 645 déposée le 29 Août 1980 par la demanderesse Toutefois, pour servir à la description d'un exemple de mode de réalisation préféré de l'inven- tion, on notera que le système passif de retenue par ceinture de sécurité qui est associé à un véhicule du type automobile indiqué dans son ensemble par la référence 20 comporte un ensemble de ceinture de siège indiqué dans son ensemble par la référence 21, en association avec l'occupant 22 du véhicule La partie de sangle de poitrine 23 de l'ensemble de ceinture de sécurité comporte une section de sangle inférieure 23 a qui est fixée à la porte par une fixation de porte 24 Des parties supérieures de la sangle de poi- trine 23 passent au travers d'un guide 25 disposé sur un bras souple 26 qui est monté sur une base mobile 27 se déplaçant le long d'un rail fixe 28 dans la partie toit du véhicule, comme cela est décrit plus complètement dans la demande citée no 182 645 La sangle 23, après étre passée dans le guide 25, passe dans un deuxième guide 29, tandis qu'une partie de sangle horizontale 23 b se prolonge jusqu'à un enrouleur classique à blocage en cas de besoin, qui est indiqué dans son ensemble par la référence 30 Une partie de sangle centrale intérieure 31 est fixée par glissement dans un accessoire 32 en une partie moyenne de la sangle de poitrine 23, 23 a et s'enroule sur un enrouleur à blocage en cas de besoin qui est placé à l'intérieur 19868 d'un logement 33 et est fixé par une fixation de plancher 34 au plancher du véhicule. Comme on peut le voir sur les deux descriptions générales précédentes de systèmes passifs de retenue par ceinture de sécurité selon la technique antérieure, la sangle de la ceinture de sécurité se déroule d'une quantité importante au-delà de la position d'utili- sation normale lorsque la porte du véhicule est complètement ouverte. Le mouvement d'ouverture de la porte peut éventuellement mettre l'enrouleur dans un mode sans tension, de sorte que le ressort de rebobinage n'entratne pas automatiquement le rebobinage de la sangle de la ceinture de sécurité lors de la fermeture de la porte Si un moyen manuel d'invalidation est prévu comme dans l'exemple de la figure 1, l'utilisateur peut simplement manoeuvrer la commande manuelle afin de faire cesser l'action du moyen de suppression de tension et, ainsi, provoquer un rebobinage de l'enrouleur et un emmagasinage de la sangle de ceinture de sécurité associée Toutefois, il est envisagé selon l'invention de proposer un moyen supplémentaire permettant d'empocher que le moyen de suppression de tension ne se place dans un mode sans tension lorsque la porte est ouverte jusqu'aux positions illustrées sur les figures 1 et 3, telles que discutées ci-avant. Un enrouleur à blocage en cas de besoin, qui est, pour le reste, classique, est présenté sur la figure 4, o la ceinture de sécurité 35 est bobinée sur l'enrouleur, indiqué dans son ensemble par la référence 36, qui est placé à l'intérieur d'un logement 37. Comme cela est classique avec les enrouleurs à blocage en cas de besoin en usage commercial, un cadre 38 en forme de U est boulonné à l'aide de boulons 39 sur le logement et le plancher du véhicule de façon à assurer le montage d'une bobine de ceinture de sécurité, indiquée dans son ensemble par la référence 40, qui possède des roues à rochet 41 et 42 disposées à ses extrémités opposées de manière à venir en prise avec une barre de verrouillage inclinable 43 montée dans le cadre en forme de U en une position o elle peut venir en prise avec les roues à rochet et bloquer la bobine de manière à l'emptcher, en cas de besoin, de se dérouler Un moyen d'actionnement classique, non représenté, par exemple un pendule 19868 d'inertie du véhicule, peut Etre utilisé pour amener la barre de verrouillage 43 à venir en prise avec les roues à rochet 41 et 42 afin d'empocher la bobine de se dérouler Puisque la barre de verrouillage ne vient en prise avec les roues à rochet que dans un cas de besoin, pendant l'utilisation normale de la ceinture de sécurité, la tension du ressort d'enrouleur se trouvant à l'intérieur d'un logement 44 de ressort est normalement appliquée à la ceinture , alors que celle-ci est dotée d'un moyen de suppression de tension, comme cela est également connu dans la technique. Ainsi que précédemment discuté, divers types d'enrouleurs sans tension ont jusqu'ici été employés pour libérer la ceinture de siège 35 de la tension du ressort d'enrouleur se trouvant dans le logement 44 Des exemples sont donnés par les mécanismes d'enrouleurs des brevets des Etats-Unis d'Amérique cités n' 3 679 228, n' 3 682 415, N O 4 065 072, N O 4 023 746, N O 4 108 395 et Re 29 095 L'exemple de réalisation du moyen de suppression de tension, qui peut Etre mieux vu sur les figures 5 et 6 et la vue éclatée de la figure 12, comporte une roue à rochet 51 de suppression de tension qui est montée par son moyeu 51 a sur un bout d'arbre carré 49 de l'arbre de bobinage 46, ce dernier passant au travers d'un coussinet 47 fait en une matière plastique à faible coefficient de frottement et solidaire d'une plaque de base 47 a Une bague 48 disposée sur l'arbre de bobinage se déplace contre la base 47 a pour maintenir les parties assemblées, la roue à rochet 51 tournant donc en m A-me temps que la bobine de ceinture indiquée dans son ensemble par la référence 40 Des dents disposées sur la roue à rochet 51 de sup- pression de tension sont destinées à venir en prise avec un cliquet 53 de suppression de tension qui est monté pivotant sur un axe de support 54 de manière que la dent 55 du cliquet et les dents 52 de la roue à rochet soient alignées La venue en prise du cliquet 53 avec les dents de la roue à rochet 51 empoche le rebobinage de la bobine et libère l'occupant de la tension de la ceinture qui serait autrement appliquée par le ressort de rebobinage de l'enrouleur. Le fonctionnement du cliquet 53 de suppression de tension est commandé, de manière connue, par une paire de disques faisant fonction de cames, qui comprennent un disque de friction et un disque à came de commande 70 Le disque de friction 60 est doté, sur sa face antérieure, d'une surface de contact 61 de confi- guration annulaire destinée à venir en-contact avec une surface d'entra Inement à friction annulaire de configuration correspondante qui est placée sur le côté intérieur de la roue à rochet 51, comme on peut mieux le voir sur-la figure 6 Le ressort hélicoïdal 62 est destiné à déplacer normalement le disque de friction 60 pour l'amener contre la roue à rochet 51 afin qu'il tourne avec elle Une encoche 63 est prévue dans le disque de friction afin qu'un ergot palpeur 64 monté sur le cliquet 53 vienne la remplir et permette la venue en prise du cliquet 53 avec les dents 52 de la roue à rochet, comme cela a été discuté ci-dessus. Le disque 70 de commande à came est doté d'un trou 71 qui porte sur un bossage 47 b formé d'un matériau à faible coefficient de frottement qui est solidaire du coussinet 47 et possède une encoche 72 destinée à recevoir l'ergot palpeur 64 La rotation du disque de commande à came 70 par rapport au cadre de l'enrouleur est limitée par la coopération d'une fente circulaire de limitation arrière 73 ménagée dans le disque 70 et recevant un ergot de butée 74 appartenant à la base 47 a Le disque est entraîné en rotation dans les limites ainsi fixées par le contact avec le disque de friction, ce contact ayant lieu entre une fente circulaire 75 de limitation avant et un ergot d'entratnement 65 du disque de friction. Ainsi, comme cela est connu dans la technique, lors d'un déroulement de la sangle vers une position d'utilisation, le disque de friction tourne dans le sens horaire jusqu'à la position de la figure 12, ce qui amène son ergot d'entratnement 65 à transporter le disque 70 jusqu'à ce que sa fente de limitation arrière 73 vienne porter au fond sur l'ergot de butée 74, comme on peut le voir sur la figure 12. Un mouvement de retrait de la sangle telle qu'elle est placée en utilisation provoque une rotation du disque de friction dans le sens opposé jusqu'à ce qu'il déplace le disque de commande 70 jus- qu'à la position de la figure 14, ce qui autorise, si le mouvement est suivi par un léger déroulement de la sangle, comme on peut le voir sur la figure 8, l'alignement de l'encoche 72 du disque de commande et de l'encoche 63 du disque de friction avec l'ergot paplpeur 64 du cliquet et permet ainsi au cliquet de venir en prise avec la roue à rochet 51 suivant un mode sans tension, comme on peut le voir sur les figures 5, 6 et 7 Ensuite, des déroulements de faible amplitude de la sangle, correspondant à moins qu'un tour complet de la bobine, comme on peut le voir sur la figure 9, auto- risent encore le mode sans tension à rester valable dans une position d'utilisation Un déroulement d'une amplitude supérieure met fin au mode sans tension Alors que ce mode sans tension est celui norma- lement voulu lorsque la ceinture de sécurité se trouve dans une position d'utilisation, et qu'il peut Etre obtenu par d'autres manipulations de la ceinture, comme cela est connu dans la technique, il n'est pas souhaitable que ce mode sans tension prévale lorsque' la ceinture a été déroulée au-delà d'une position d'utilisation, comme par exemple lorsque la porte du véhicule a été amenée en une position ouverte, comme cela est illustré sur les figures 1 et 3. Comme cela est particulièrement envisagé dans l'inven- tion, il est prévu un moyen d'invalidation du mode sans tension, dans le but d'emp Acher que le moyen de suppression de tension ne fonctionne lorsque la ceinture est tirée au-delà d'une position normale d'utilisation Comme on peut le voir notamment sur les figures 5 et 12, le mode de réalisation, donné à titre d'exemple, du moyen d'invalidation du mode sans tension est indiqué dans son ensemble par la référence 80 et comporte l'existence, sur le cliquet 53, d'un ergot palpeur supplémentaire 81, qui est dirigé dans le sens opposé à celui de l'ergot 64, et d'une came d'invalidation 82. La came d'invalidation présentée à titre d'exemple comporte un évidement courbe 83 possédant à l'une et l'autre extrémité des surfaces de came qui se raccordent à la surface circonférentielle externe de la came Un pignon interne est formé par des dents 84 de la came annulaire 82, ce pignon étant entraîné par un pignon libre 85 qui est monté sur un tronçon d'arbre 86 par un manchon de pailier 87 Le pignon libre 85 est entraîné par un pignon d'entraî- nement 88 qui est fixé à la roue à rochet 51 de suppression de tension via la venue en prise des dents 89 du pignon d'entraînement 88 et des dents 84 du pignon interne Une surface d'appui courbe 90 est formée dans le logement 37 afin de faciliter la régularité de 19868 l'entraînement entre le pignon 88, le pignon libre 85 et la came annulaire 82 La longueur de l'évidement 83 et sa position par rapport à l'ergot palpeur 81 du cliquet sont déterminées par le positionnement pris par l'évidement en fonction des tours effectués par la bobine qui sont communiqués via le pignon 88 à la came 82 de façon que, sur l'étendue normale des positions d'utilisation prédéterminées de la ceinture de sécurité, l'ergot 81 du cliquet soit dégagé de la came 82 par suite de l'alignement avec l'évidement 83 Toutefois, lorsque la sangle est déroulée au-delà d'une posi- tion prédéterminée d'utilisation, par exemple à la suite d'un déroulement dépassant les limites extérieures d'une gamme prédéter- minée de positions possibles d'utilisation de la sangle pour un montage particulier dans un véhicule, les rotations de la bobine qui sont ainsi communiquées par le pignon 88 à la came d'invalida- tion 82 par l'intermédiaire du pignon 85 déplacent l'évidement 83 d'audessous de l'ergot 81, ce qui amène l'ergot 81 à monter sur la circonférence externe de la came 82 et à ainsi empocher le fonction- nement du moyen de suppression de tension indiqué dans son ensemble par la référence 50, comme on peut le voir sur la figure 15 Ainsi, lorsque la porte du véhicule se trouve en position ouverte, comme le montrent les figures 1 et 3, la came d'invalidation 82 maintient le cliquet 53 en position non active, mais, lorsque la porte du véhicule est ouverte, le rebobinage de la bobine de l'enrouleur sous l'effet du ressort de l'enrouleur ramène l'évidement 83 d'une position vue sur la figure 13 jusqu'à la position de non-invalida- tion de la figure 5. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du dispositif 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. R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif d'invalidation du moyen de suppression de tension d'un enrouleur de ceinture de sécurité d'un système de retenue de passager de type passif pour véhicules, o un enrouleur ( 36) de ceinture de sécurité se verrouillant en cas de besoin sensi- ble à l'inertie du véhicule est utilisé en relation avec un moyen ( 51) de production de mode sans tension servant à bloquer l'action élastique de rebobinage du ressort de l'enrouleur lorsque la cein- ture est déroulée jusqu'à une position voulue d'utilisation,et o une partie de la ceinture de sécurité est reliée à une porte du véhicule de façon que, lorsque la porte du véhicule est ouverte, la ceinture de sécurité est déroulée de l'enrouleur d'une quantité supplémentaire allant au-delà de celle voulue pour une position voulue d'utilisation, le dispositif ( 80) d'invalidation du mode de suppression de tension étant caractérisé en ce qu'il s'actionne en réponse à un mouvement de déroulement de ladite ceinture de sécurité correspondant à ladite quantité supplémentaire de déroule- ment allant au-delà de celle voulue pour une position voulue d'uti- lisation de façon à empêcher ledit moyen de production de mode sans tension de bloquer l'action élastique de rebobinage du ressort de l'enrouleur lorsque ladite ceinture est déroulée au-delà de la position voulue d'utilisation, comme par exemple lorsque l'on ouvre la porte du véhicule. 2 Dispositif selon-la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen d'invalidation du mode sans tension comprend un disque à came ( 82) venant en contact avec le moyen de production de mode sans tension et en ce qu'un moyen ( 84 à 89) entraîné par l'arbre de la bobine est prévu pour actionner ledit disque à came en fonction du sens et de l'amplitude des mouvements de déroulement et d'enrou- lement de ceinture par la bobine d'emmagasinage de ceinture de l'enrouleur. 3 Enrouleur de ceinture de sécurité possédant un moyen ( 51) de production de mode sans tension de ceinture, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'invalidation ( 80) qui emp che l'action 19868 1 l dudit moyen de production de mode sans tension dans une gamme prédé- terminée de déroulement de ceinture par rapport à l'enrouleur. 4 Enrouleur selon la revendication 3,caractà-isé enceque ledit moyen d'invalidation comprend en outre un élément rotatif ( 82),des moyens ( 85, 88) permettant de faire tourner ledit élément en fonction des mouvements de ladite ceinture par rapport audit enrouleur, et des moyens permettant de monter ledit élément en relation de fonctionnement avec le moyen de production de mode sans tension. Enrouleur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il' comporte une bobine ( 40) d'emmagasinage de ceinture et en ce que ledit moyen d'invalidation comprend un moyen s'actionnant en fonction de la rotation de ladite bobine de façon à bloquer l'action du moyen de production de mode sans tension lorsque ladite bobine a tourné dans le sens de déroulement d'une quantité supérieure à une quantité prédéterminée. 6 Enrouleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite quantité prédéterminée de rotation de la bobine est déterminée comme étant celle nécessaire pour un déroulement maximal de la ceinture conduisant à une position voulue d'utilisation de la ceinture.