Brevet FR2579425A1 — publié le 19861003

La présente invention concerne un dispositif d'attache perfectionné pour ceintures de sécurité d'automobiles et autres véhicules, dispositif qui est conçu spécialement pour résister aux forces d'inertie très élevées auxquelles le système est soumis lors d'une collision. Un tel système de ceinture de sécurité peut être équipé aussi, si désiré, d'un dispositif réagissant très rapidement en cas de collision pour produire le serrage rapide de la ceinture. Ce dispositif d'attache comprend un volet de verrouil- lage avec un rivet pour verrouiller une lame de verrouillage fixée à la ceinture dans une pièce formant une cage de verrouillage, laquelle est pourvue de deux parois latérales avec des échancrures pour le montage basculant d'un volet de blocage servant à bloquer le volet de verrouillage; un éjecteur possédant deux pattes et une rampe d'éjection inclinée vers le haut entre les pattes, l'éjecteur servant à l'éjection de la lame de verrouillage; un bouton-poussoir pourvu de moyens de soulèvement; un cadre intérieur avec des moyens de maintien et de guidage du volet de blocage, ainsi qu'un bottier. Des recherches effectuées ces dernières années ont fait apparaître qu'il est de la plus haute importance qu'une personne soit maintenue assise aussi immobile que possible sur le siège d'une voiture pendant un accident pour éviter les blessures. Ce fait, supporté scientifiquement, est notamment basé sur la particularité que seule une personne sanglée immobile sur le siège bénéficiera complètement de la zone dite déformable de la voiture qui est elle-même cruciale pour la distance d'arrêt de la voiture. On sait que des forces d'inertie très importantes, atteignant des multiples élevés de l'accélération de la pesanteur g, se produisent dans une collision et que la grandeur absolue de ces forces diminue avec l'augmentation de la distance d'arrêt. Avec un système de ceinture de sécurité lâche ou si la ceinture est étirée, la distance d'arrêt sera augmentée, de sorte que les forces d'inertie seront plus importantes. Il ressort de ce qu'il précède qu'il faut faire en sorte que l'occupant ou chaque occupant d'une voiture suive autant que possible le processus de déformation de la voiture lors d'une collision; pour obtenir ce résultat, L'occupant ou chaque occu- pant doit être sanglé ou maintenu pour devenir aussi immobile que possible pendant tout le déroulement de la collision. Pour parvenir à ce résultat, on a notamment développé des dispositifs pyrotechniques qui provoquent le serrage de la ceinture de sécurité dans la première phase d'une collision. Cette technologie fait appel à des capteurs de décélération, qui sont calibrés pour réagir à une certaine décélération dans la partie avant de la voiture. Au moment o ils réagissent, ces capteurs délivrent un signal qui est transmis, par exemple par un cor- deau détonant ou électriquement, à une charge pyrotechnique qui est alors mise à feu et qui commande immédiatement l'axe de l'enrouleur de la ceinture pour le serrage de celle-ci. Toute cette opération se déroule pendant la phase initiale de la collision et avant que des forces d'inertie élevées ne soient développées. Le voyageur ou chaque voyageur sera ainsi convenablement maintenu sur son siège et se trouvera donc dans la position la moins désavan- tageuse possible face à l'accident. Pour ce qui concerne l'extensibilité du système de la courroie de sécurité, elle doit bien entendu être aussi faible que possible; dans le cas idéal, le système est totalement inextensible. La mise à feu de la charge pyrotechnique déclenche des forces pouvant atteindre 2000 à 3000 g et ces forces sont très rapidementtransmises au système de la courroie, donc aussi au dispositif d'attache. Ce serrage instantané de la courroie sous des forces très élevées est par conséquent très critique pour le dispositif d'attache puisque le mécanisme de celui-ci se trouvera dans un état de "flottement". Le serrage du système de la courroie de sécurité s'exerce principalement dans la direction longitudinale du dispositif d'attache, de sorte qu'une pression vers le bas est exercée sur toutes les pièces de ce dispositif. Les dispositifs d'attache cLassiques n'étant pas conçus pour résister à de telles conditions et en particulier à des forces aussi élevées, le dispositif d'attache sera rendu plus ou moins inopérant, notamment par l'ouverture intempestive de son mécanisme. Un autre fait important à mentionner est que la ten- dance actuelle va vers d'avantage de voitures légères. CeLa se traduira aussi par le raccourcissement des distances d'arrêt ou de décélération, entraînant des contraintes plus importantes, notamment sur le dispositif d'attache, pendant la phase de rattra- page faisant suite à la phase de serrage rapide. Un but de la présente invention est de procurer un dispositif d'attache, pour une ceinture de sécurité, qui soit capable de résister à des forces très élevées, par exemple à celles produites dans les phases initiales d'une collision, lors du serrage préliminaire du système de la ceinture et/ou en cas d'utilisation d'un système de ceinture qui est quasiment inexten- sible. On comprendra aisément que ce but ne peut pas être atteint aisément puisque le dispositir d'attache doit rester intact et fonctionnel pour pouvoir encaisser les forces produites ensuite et qui sont transmises au dispositif d'attache lorsque la personne concernée est fermement retenue par le système de ceinture de sécurité, puisque des forces élevées sont en fait produites pendant pratiquement tout le déroulement de la collision. Selon l'invention, un dispositif d'attache comme défini dans ce qui précède est caractérisé en ce que le volet de verrouillage possède une languette de support et deux bras d'articulation disposés en contact avec et rotatifs autour de La partie arrière de la cage de verrouillage, laquelle comporte deux parties en forme de plaques parallèles définissant un intervalle entre elles et pourvues de trois trous traversants, constituant un trou de fixation pour fixer le dispositif d'attache dans une voiture ou un autre véhicule, un trou destiné à recevoir la Languette de support du volet de verrouillage et un trou de verrouillage destiné à guider et à recevoir le rivet du volet de verrouillage; que le volet de blocage est formé de deux branches formant un angle entre elles, l'une de ces branches constituant une traverse et l'autre branche étant conformée pour venir en contact avec le volet de verrouillage et étant pourvue d'éléments d'attache pour des ressorts reliés également à des éléments d'attache.prévus sur l'éjecteur, lequel est disposé coulissant dans l'intervalle formé 257942! entre les deux plaques de la cage de verrouillage; et que la portion de cet intervalle située dans la partie avant de la cage est agencée pour que la lame de verrouillage puisse y être insérée. Selon une autre caractéristique de l'invention, Le volet de blocage est pourvu de tourillons sur les deux côtés, au point o les branches de ce volet se rejoignent, l'une de ces branches présentant deux pattes et deux tiges pour attacher les ressorts et les éléments pour attacher ces ressorts à l'éjecteur sont également formés par des tiges, prévues sur l'éjecteur. Selon encore une autre caractéristique, la branche du volet de blocage constituant la traverse est conçue pour être aussi légère que possible, alors que l'autre branche de ce volet est rendue relativement lourde. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la cage de verrouillage est en une seule pièce. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de La description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue éclatée, en perpective, des différentes pièces qui composent un dispositif d'attache selon l'invention; - la figure 2 est une coupe verticale de ce dispositif en position ouverte; - la figure 3 est une coupe verticale du dispositif d'attache en position verrouillée; et - la figure 4 est une coupe verticale correspondant à celle de la figure 3 avec indication de quelques-unes des compo- santes de forces produites dans une collision. La figure 1 représente un éjecteur 1 avec une rampe d'éjection la, des tiges lb et des pattes lc; un volet de verrouil- lage 2 avec sa languette de support 2a, des bras d'articulation 2b et un rivet 2c; un volet de blocage 3 avec ses pattes 3a, des tourillons 3b, une traverse 3c et des tiges 3d pour l'attache de ressorts; des ressorts 4 de verrouillage et d'éjecteur; une pièce 5 formant une cage, avec une partie arrière 5a, un trouvde fixation 5b pour le montage du dispositif d'attache dans une voiture par exemple, un trou de guidage 5c (voir également figure 2), des échancrures 5d pour le montage du volet de blocage, une découpe 5e destinée à recevoir la languette de support 2a du volet de verrouil- Lage 2, ainsi qu'un intervalle 5f formé entre deux parties de cage en forme de plaques parallèles; un bouton-poussoir 6 avec des éléments de soulèvement combinés avec une plaque latérale 6a, de même des extrémités 6b formant des éléments d'actionnement; une lame de verrouillage 7 avec une protubérance et un nez 7a; des ressorts 8 pour le bouton-poussoir; un cadre intérieur 9 qui possède des montants 9a pourvus d'éléments destinés à maintenir et à guider le volet de blocage, ainsi que des rebords 9b pour guider la lame de verrouillage 7 lors de son insertion; et,enfin, un bottier 10. La figure 2 représente le dispositif d'attache à la position ouverte. L'éjecteur 1, disposé coulissant dans la cage de verrouillage 5, plus exactement dans l'intervalle entre les parties inférieure et supérieure en forme de plaques de cette cage, occupe sa position la plus avancée, o les ressorts 4 de verrouil- lage et d'éjecteur sont légèrement étendus. Les ressorts 4 sont attachés par une extrémité aux tiges lb de l'éjecteur et par l'autre extrémité aux tiges 3d du volet de blocage 3o Ce dernier est monté par ses tourillons 3b dans les échancrures 5d de la cage 5. La languette de support 2a du volet de verrouillage 2 est en appui sur la partie arrière de l'éjecteur 1, de sorte que le volet de verrouillage 2 occupe la position d'ouverture. Les pattes 3a du volet de blocage 3 exercent une poussée sur le volet de verrouil- lage 2. Les bras d'articulation 2b de ce dernier passent autour de la partie arrière 5a de la cage 5 et sont en contact avec le volet de blocage 3, en empêchant le rivet 2c du volet de verrouillage 2 de sortir du trou de guidage 5c de la cage 5. Lorsque le bouton- poussoir est enfoncé, les éléments de soulèvement du bouton, avec la plaque de guidage 6a, soulèvent le volet de verrouillage 2 au maximum. Quand le nez 7a de la lame de verrouillage 7 est enfoncé au maximum dans le dispositif d'attache, l'éjecteur est repoussé vers l'intérieur jusqu'à une position arrière, o les ressorts de verrouillage et d'éjecteur 4 sont étendus au maximum, ce qui correspond à la position représentée en pointillé sur la figure 3. Malgré L'extension maximale des ressorts 4, la force exercée vers le bas sur le volet de blocage 3 ne sera pas excessive grâce à La distance entre l'axe de la force exercée par les ressorts et les tourillons 3b du voLet de blocage 3. En d'autres termes, plus les tiges lb de L'éjecteur sont déplacées vers l'arrière, plus le bras de levier des ressorts est diminué. La figure 3 montre le dispositif d'attache à La posi- tion verrouillée. A cette position, l'extension des ressorts 4 est réduite, mais la force de verrouillage est élevée grâce au fait que le volet de blocage 3 est abaissé à une position de blocage o le bras de levier à l'encontre de la force des ressorts est maximal. Le volet 2 occupe à présent une position de verrouil- lage et le rivet 2c est en place, s'étendant à travers Le trou de verrouiLage 5c de la cage 5, tandis que le nez 7a de la Lame 7 est poussé contre le rivet 2c par les pattes lc de L'éjecteur. Normalement, le rivet 2c ne sera pas en contact avec la cage de verrouillage 5, ce qui réduit le frottement pendant L'utilisation. Cependant, sous la charge, le rivet 2c sera en contact avec la cage et les bras d'articulation 2b seront déformés élastiquement. De cette manière, une force de cisaillement pur agira sur Le rivet 2c, assurant l'utiLisation maximale de la résistance des matériaux. Au moment o le dispositif d'attache est ouvert, les extrémités 6b du bouton-poussoir 6 abaissent d'abord La traverse 3c du volet de blocage 3 pour passer par-dessus elle. Lorsque La traverse est suffisamment poussée vers Le bas, Les étéments de soulèvement du bouton-poussoir 6, avec la plaque latérale 6a, produisent le soulèvement du volet de verrouillage 2. Du fait que Le volet de blocage 3 oscille à présent vers L'extérieur, il est poussé vers le haut. Lorsque les ressorts sont progressivement étendus, la force n'augmentera pas parce que le bras de levier devient plus favorable. Quand le volet de verrouillage 2 a presque atteint sa position la plus haute, l'éjecteur 1 produit L'éjection de la Lame de verrouillage 7 du dispositif d'attache. La rampe la de l'éjecteur soulève la languette de support 2a du volet de verrouillage 2, maintenant ainsi ce dernier à sa position haute. Comme la figure 3, la figure 4 représente le dispo- sitif d'attache en position verrouillée, mais elle montre en plus les forces agissant sur le dispositif d'attache lorsque celui-ci est sous une charge correspondant à un multiple élevé de l'accélé- ration de la pesanteur. Le diagramme I combiné avec la figure 4 illustre des forces typiques développées lors d'un serrage préli- minaire de la courroie de sécurité. La force résultante Ia est relativement typique. Le centre de gravité du volet de blocage 3 se trouvera sous les tourillons 3b, de sorte que ce volet est verrouillé par rapport auxdites forces. Le bouton-poussoir 6 sera poussé vers le bas lorsqu'il est soumis à une telle force d'inertie. Les ressorts 8 et le contact avec la traverse 3c du volet de blocage 3 assureront la retenue. L'angle des éléments d'actionnement formés par les extrémités supérieures 6b du bouton- poussoir 6 est choisi pour l'équilibrage du poids du bouton- poussoir 6, en combinaison avec la tension des ressorts 8 du boutonpoussoir et le poids du volet de blocage 3, de sorte qu'un équilibre statique est établi sous des charges importantes. De ce fait, le dispositif d'attache ne s'ouvrira pas, même sous une charge très élevée. Sur la figure 4, N désigne la force d'inertie agissant dans la sens de l'ouverture sur le bouton-poussoir, tandis que G1 et G2 désignent les forces d'inertie agissant dans le sens du verrouillage, à peu près parallèlement à la force résultante Ia, sur le volet de blocage. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'attache pour ceintures de sécurité d'automobiles ou autres véhicules, conçu spécialement pour résister aux forces d'inertie élevées auxquelles le système de la ceinture de sécurité est soumis lors d'une collision, ce dispositif d'attache comprenant un volet de verrouillage (2) avec un rivet (2c) pour verrouiller une lame de verrouillage (7) fixée à la ceinture dans une pièce (5) formant une cage de verrouillage, laquelle est pourvue de deux parois latérales avec des échancrures (5d) pour le montage basculant d'un volet de blocage (3) servant à bloquer un volet de verrouillage (2); un éjecteur (1) possédant deux pattes (1c) et une rampe d'éjection (la) inclinée vers le haut entre les pattes, l'éjecteur servant à l'éjection de la lame de verrouillage (7) ; un bouton-poussoir (6) pourvu de moyens de soulèvement (6a, 6b); un cadre intérieur (9) avec des moyens de maintien et de guidage (9a) du volet de blocage (3); ainsi qu'un boîtier (10), caractérisé en ce que le volet de verrouillage (2) possède une languette de support (2a) et deux bras d'articulation (2b) disposés en contact avec et rotatifs autour de la partie arrière de la cage de verrouillage (5), laquelle comporte deux parties en forme de plaques parallèles définissant un intervalle (5f) entre elles et pourvues de trois trous traversants, constituant un trou-de fixa- tion (5b) pour fixer le dispositif d'attache dans une voiture ou un autre véhicule, un trou (5e) destiné à recevoir-la languette de support (2b) du volet de verrouillage (2) et un trou de verrouil- lage (5c) destiné à guider et à recevoir le rivet (2c) du volet de verrouillage; que le volet de blocage (3) est formé de deux branches renfermant un angle entre elles, L'une de ces branches constituant une traverse (3c) et l'autre branche (3a) étant conformée pour venir en contact avec le volet de verrouillage (2) et étant pourvue d'éléments d'attache (3d) pour des ressorts (4) reliés également à des éléments d'attache (lb) prévus sur l'éjecteur, lequel est disposé coulissant dans l'intervalle (Sf) formé entre les deux plaques de la cage de verrouillage (5); et que la portion de cet intervalle (5f) située dans la partie avant de la cage (5) est agencée pour que la lame de verrouillage (7) puisse y être insérée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volet de blocage (3) est pourvu de tourillons (3b) sur les deux côtés, au point o les branches de ce volet se rejoi- gnent, que l'une (3a) de ces branches présente deux pattes et deux tiges (3b) pour attacher les ressorts (4) et que les éléments d'attache pour ces ressorts à l'éjecteur (1) sont formés par des tiges (lb) prévues sur l'éjecteur. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracté- risé en ce que la branche du volet de blocage (3) constituant la traverse (3c) est conçue pour être aussi Légère que possible, tandis que l'autre branche de ce volet est rendue relativement lourde. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisé en ce que la cage de verrouillage (5) est en une seule pièce.