Brevet FR2575120A1 — publié le 19860627

La présente invention concerne un dispositif de serrage de sangle de ceinture de sécurité destiné à serrer la sangle lorsqu'elle est retirée du rouleau d'un réenrou- leur à blocage d'urgence, en cas d'urgence correspondant à l'application d'une force importante de choc, c'est-à-dire lorsque le véhicule en heurte un autre ou se retourne, empêchant ainsi tout retrait supplémentaire de la sangle du rouleau. Il est souhaitable qu'une sangle de ceinture de sécurité destinée à retenir l'occupant d'un véhicule en toute sécurité, soit mise sous une tension convenable par une force relativement faible lorsqu'elle est retirée d'un réenrouleur et est appliquée sur un occupant afin que celuici ne subisse pas une gêne ou que ses mouvements soient excessivement limités. Pour cette raison, la force de réenroulement du rouleau du réenrouleur est relativement faible. En conséquence, la sangle s'enroule en étant peu serrée sur le rouleau. En cas de choc ou de retournement qui provoque un blocage du rouleau du réenrouleur, empêchant son déroulement, les spires lâches de sangle se trouvant sur le rouleau se tendent et permettent une augmentation fonctionnellement importante de la longueur de la partie de sangle qui retient l'occupant. Lorsque l'augmentation de longueur due au serrage et à la mise sous tension des spires de la sangle se trouvant sur le rouleau du réenrou- leur s'ajoute à l'allongement de la sangle sous l'action de la force importante appliquée lorsque l'occupant est projeté en avant, l'allongement total de la sangle peut être excessivement important. Le problème précité est bien connu, de même qu'une solution qui consiste à monter un dispositif de serrage de sangle sur le trajet de la sangle entre le rouleau et l'occupant, par exemple à proximité du réenrou- leur, sur un châssis commun. Le dispositif de serrage de sangle fonctionne lors d'une collision et serre alors la sangle lorsque celle-ci est soumise à une force rela- tivement faible si bien que le serrage et l'allongement des spires de sangle se trouvant sur le rouleau sont très faibles au moment du serrage. En conséquence, l'allon- gement de la sangle est limité essentiellement à l'allon- gement dû à la mise sous tension dans la partie comprise entre le dispositif de serrage et un point d'ancrage, l'al- longement dû au serrage de la partie de sangle se trouvant sur le rouleau étant essentiellement éliminé. Les exemples de tels dispositifs connus de serrage de sangle de ceinture de sécurité sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4 208 770, 4 323 204, 4 401 281 et 4 422 593. La figure 3 des dessins annexés représente un réenrouleur connu de ceinture de sécurité associé à un dispositif de serrage de sangle, le tout formant un ensemble unique. Cet ensemble comporte un rouleau 1 de prélèvement de sangle qui peut tourner entre des parois latérales opposées la, lb d'une partie 1 de base d'un châssis replié en U. Une première extrémité de la sangle 3 est fixée au rouleau de prélèvement et un ressort hélicoïdal d'enrou- lement (non représenté) fait tourner le rouleau afin qu'il enroule la sangle. La sangle 3 partant du rouleau passe dans un espace délimité entre une mâchoire fixe 4 de serrage et une mâchoire mobile 6 montée à l'extrémité libre d'un levier 5, et elle s'enroule ensuite en partie autour d'un rouleau ondulé de manoeuvre qui est repoussé vers une position de libération par un ressort 7. Une patte S de butée placée sur la partie latérale la de châssis, arrête le levier 5 dans la position de libération. La partie de l'ensemble formant le réenrouleur comprend un mécanisme de verrouillage comprenant un cliquet 9 et un pendule (non représenté) destiné à déplacer le cliquet 9 au contact d'une roue à rochet 10 qui est montée à demeure sur le rouleau 2 de prélèvement, si bien que la rotation de ce rouleau est interrompue. (On peut par exemple se référer à la demande publiée de modèle d'utilité japonais n 80 252/1983). Dans l'ensemble décrit précédemment, la sangle 3 est retirée du rouleau ou prélevée librement en fonction des mouvements de la partie supérieure du corps de l'occu- pant lorsque le véhicule est arrêté ou se déplace norma- lement. Le dispositif de verrouillage d'urgence ne fonc- tionne qu'en cas de collision. Lorsque ce dispositif de verrouillage d'urgence bloque la sangle- pendant une collision et lorsque la force de traction appliquée à la sangle atteint une valeur prédéterminée de seuil, le rouleau 8 de manoeuvre est déplacé malgré la force de rappel du ressort 7 si bien que la surface circonférentielle externe ondulée 8a de ce rouleau vient au contact d'une surface ondulée 6a de came de la mâchoire mobile 6 de serrage et déplace cette mâchoire vers la mâchoire fixe 4 si bien que la sangle 3 est serrée entre les mâchoires 4, 6 et la sangle 3 ne peut pas être sortie de façon plus importante; Dans le dispositif représenté sur la figure 3, il est nécessaire que la mâchoire fixe 4 de serrage, le levier 5 et la mâchoire mobile associée 6, et le rouleau ondulé 8 de manoeuvre soient montés séparément sur le châssis. En conséquence, le montage du dispositif est soumis à des restrictions gênantes et les possibilités d'augmentation de la rentabilité de la fabrication afin que le coût en soit réduit sont limitées. En outre, la position du levier 5 qui supporte la mâchoire mobile 6 en permettant son pivotement, est instable lorsque le levier 5 n'est pas dans une position de serrage. Ainsi, il est possible que le levier 5 vienne frapper l'organe S de butée sous l'action des vibrations du véhicule et crée un bruit indésirable. Le levier 5 ou la mâchoire mobile 6, dans le dispositif classique de serrage, est repoussé vers la position de libération par un ressort, de la même manière que le rouleau ondulé 8, afin que ce problème de bruit ne se pose pas. Lorsque le rouleau 8 et le levier 5 sont tous deux repoussés vers leur positiondelibération par des ressorts, le nombre d'éléments utilisés augmente en consé- quence, et la force de serrage de la sangle diminue si bien que la réponse du dispositif de serrage est perturbée. Le dispositif classique de serrage peut donc être considé- rablement perfectionné sur ce point. - L'invention concerne la résolution des problèmes précités posés par les dispositifs connus de serrage de sangle de ceinture de sécurité, et notamment le problème de la difficulté du montage du dispositif et de la création d'un bruit gênant. Plus précisément, l'invention concerne un dispo- sitif de serrage de sangle de ceinture de sécurité destiné à être fixé sur une partie d'une carrosserie de véhicule sur le trajet d'une sangle entre un réenrouleur à verrouil- lage d'urgence et un occupant du véhicule, et comprenant un châssis en U ayant une partie de base et des parties latérales distantes, une mâchoire fixe de serrage montée sur la partie de base, et un levier ayant deux bras, chaque bras étant monté sur une partie latérale de châssis afin qu'il pivote autour d'un axe distant de la mâchoire fixe de serrage. Une mâchoire mobile de serrage est fixée au levier à un emplacement tel qu'elle peut coopérer avec la mâchoire fixe lorsque le levier pivote. La mâchoire fixe a une surface ondulée de came et un rouleau de ma- noeuvre ayant une surface ondulée est monté de manière qu'il puisse tourner et se déplacer par rapport au levier entre une position de serrage dans laquelle la surface du rouleau est au contact de la surface de came de la mâchoire mobile et repousse la mâchoire mobile vers la mâchoire fixe, et une position de libération dans laquelle le rouleau de manoeuvre peut tourner sans être au contact de la mâchoire mobile. Un ressort repousse le rouleau de manoeuvre vers sa position de libération. Le dispositif. de serrage de sangle permet le passage de la sangle suivant un trajet partant du réenrouleur, passant entre les mâ- choires de serrage, tournant autour du rouleau' de manoeuvre et rejoignant l'occupant du véhicule. L'invention se caractérise en ce que chaque bras du levier a un trou allongé de montage ayant une orientation générale perpendiculaire à la surface de came de la mâchoire mobile, en ce que le rouleau de ma- noeuvre est monté sur les bras du levier par des arbres logés dans les trous de montage, et en ce que le ressort est monté entre le châssis et le rouleau de manoeuvre, si bien que le ressort non seulement repousse le rouleau de manoeuvre vers la position de libération mais repousse aussi la mâchoire mobile vers une position de repos dis- tante de la mâchoire fixe, tout en -empêchant les vibrations et le bruit. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation- et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe en élévation latérale par un plan adjacent à la partie latérale du châssis qui est la plus en avant, et elle représente le dispositif de serrage en position de libération; la figure 2 est analogue à la figure 1, mais représente le dispositif de serrage en position de ser- rage; et la figure 3 est une coupe en élévation latérale d'un dispositif connu (décrit précédemment). Sur les figures 1 et 2, la référence 11 désigne un châssis formé par pliage d'une feuille épaisse de métal, en U. Un rouleau 12 de prélèvement de sangle peut tourner entre les parties latérales 11a, 11b du châssis. Une première extrémité d'une sangle 13 de ceinture de sécurité est fixée au rouleau 12. Celui-ci est repoussé élastiquement par un ressort d'enroulement (non représenté) afin qu'il tourne dans le sens qui provoque l'enroulement de la sangle 13 sur le rouleau, tout en permettant le dérou- lement de la sangle lorsqu'elle doit être utilisée par l'occupant du véhicule. Les parties latérales 11a, 11b du châssis 11 portent aussi, à l'aide d'un arbre 15 de support, un levier 14 qui est formé d'une plaque métallique repliée en U afin qu'elle possède des bras 14a et 14b de part et d'autre, reliés par une partie transversale ou de base. Les bras 14a et 14b sont adjacents aux parties latérales respectives 11a, 11b du châssis. Un rouleau 16 de manoeuvre est placé dans l'espace séparant les deux bras du levier 14 et est supporté afin qu'il puisse tourner et se déplacer en translation par rapport aux bras, sur un arbre 18 de support qui se loge dans des trous oblongs 17, 17' formés dans les bras du levier 14. La surface externe du rouleau 16 de manoeuvre est ondulée et forme ainsi une série de dents 19 de verrouillage. La sangle part du rouleau 12 et se dirige vers le rouleau 16 et s'enroule en partie autour de la surface de celui-ci, si bien que la sangle part du rouleau ondulé pratiquement dans la même direction qu'à partir du rouleau 12, mais en sens opposé, tout en étant au contact du rouleau ondulé. Ce rouleau ondulé 16 est repoussé par des ressorts 21 montés- entre l'arbre 18 et des axes ou des éléments analogues d'ancrage se trouvant sur les parties latérales du châssis, dans le sens indiqué par la flèche X de la figure 1. Ainsi, l'arbre 18 du rouleau 16 est au contact des extrémités inférieures des trous oblongs 17, 17', et les ressorts 21 repoussent aussi le levier 14 afin qu'il pivote sur son arbre 15 de montage dans le sens indiqué par la flèche Y sur la figure 1. Une mâchoire mobile 22 de serrage est fixée à la partie transversale ou de base du levier 14 en U par des boulons 23 ou d'autres organes analogues, et elle a une surface ondulée de came 24 dont la configuration correspond de façon générale à celle des ondulations 19 du rouleau ondulé 16. En outre, la mâchoire mobile 22 a des dents 28 de serrage sur une surface tournée vers le brin de sangle passant du rouleau 12 au rouleau 16. De l'autre côté de ce brin de sangle, une mâchoire fixe 26 de serrage est disposée et elle est fixée par un ou plu- sieurs boulons 25 ou autre organe convenable de fixation à la partie 11c de base du châssis 11, et elle a des dents 27 de serrage qui sont destinées à coopérer avec les dents 28 de serrage de la mâchoire mobile 22. 7- Un mécanisme de verrouillage d'urgence est associé au rouleau 12 de prélèvement de sangle mais n'est pas représenté sur les figures, et il peut être de l'un quel- conque de nombreux types connus, sensibles de préférence à une accélération rapide du véhicule lui-même ou à une accélération rapide du rouleau 12 dans le sens de dérour lement de la sangle, due à une extraction rapide de la sangle lorsqu'un occupant retenu est projeté en avant contre la sangle. Ces types de réenrouleurs à double action qui sont sensibles à la fois à l'accélération du véhicule et à l'accélération en rotation du rouleau de prélèvement, sont bien connus des hommes du métier. Normalement, la sangle 13 peut être retirée du rouleau, par exemple lorsque l'occupant tire sur la sangle ou change de position (par exemple se penche). Lors- que - la rotation du rouleau 12 n'est pas empêchée, dans le sens du déroulement, la configuration du mode de réali- sation représenté sur les dessins est celle de la figure 1. En particulier, des ressorts 21 maintiennent le rouleau 16 et le levier 14 en position de libération si bien que les ondulations 19 de la surface du rouleau de manoeuvre sont distantes des ondulations 24 de la mâchoire mobile 22, l'espacement des ondulations étant permis par la position de l'arbre 18 dans les trous oblongs 17, 17'. Ainsi, le rouleau ondulé 16 peut tourner librement et il joue le rôle d'une poulie qui guide la sangle 13 lorsqu'elle s'enroule sur le rouleau 12 ou s'en déroule. Les ressorts 21 maintiennent aussi le levier 14 en position telle que la mâchoire mobile 22 est- distante de la mâchoire fixe 26, l'espacement voulu étant déterminé par des organes 29 de butée placés sur les parties latérales l1a, llb du châssis. En conséquence, la sangle 13 peut se déplacer librement dans l'espace compris entre les mâchoires de serrage, dans les sens d'enroulement et de déroulement. Lorsque le rouleau 12 -est verrouillé en cas d'urgence, par exemple en cas de collision, par le mécanisme de verrouillage en cas d'urgence et lorsque la sangle 13 est soumise à une force tendant à la dérouler du rouleau, le rouleau de manoeuvre 16 se déplace malgré la force de rappel des ressorts 21 le long des trous 17, 17', de la position inférieure de libération (figure 1) à la position supérieure de serrage (figure 2), si bien que les ondulations 19 du rouleau 16 viennent coopérer avec les ondulations 24 de came de forme complémentaire de la mâchoire mobile 22, ce déplacement en translation du rouleau 16 étant indiqué de façon générale par la flèche Z. La force appliquée à la sangle, dans le sens du déroulement, fait aussi tourner le levier 14 autour de son arbre 15 de montage si bien que les dents 27 et 28 de serrage des mâchoires fixe et mobile sont au contact de la sangle et serrent celle-ci dans la zone de coopéra- tion, en empêchant son glissement. Ainsi, la sangle est serrée par le mécanisme de serrage et ne peut pas être retirée ou déroulée du rouleau. Les spires de sangle qui restent sur le rouleau ne sont pas serrées ou allongées, et l'allongement de la sangle est limité essentiellement à celui qui est dû à l'élasticité propre de la sangle entre la zone serrée entre les machoires 22 et 26 et un point d'ancrage (non représenté) de l'extrémité libre de la ceinture de sécurité. Lorsque le phénomène qui a provoqué le serrage de la sangle a disparu, les ressorts 21 ramènent le rouleau 16 et le levier 14 en position normale de libération repré- sentée sur la figure 1. Dans la position libérée, les ressorts maintiennent le rouleau 16 et l'arbre 18 au contact des extrémités inférieures des trous oblongs 17, 17' formés dans le levier 14 et maintiennent aussi ce dernier au contact des butée 29. En outre, tout jeu entre l'arbre 15 et le châssis est aussi éliminé par les ressorts 21. Ainsi, le mécanisme de serrage selon l'invention ne crée pas un bruit gênant qui pourrait être provoqué par exemple par les vibrations du véhicule lors- qu'il se déplace sur une route. L'invention non seulement empêche les vibrations et les cliquetis gênants de l'ensemble mais encore facilite la fabrication car le levier 14, le rouleau ondulé 16 et la mâchoire mobile 22 forment un sous-ensemble qui peut être monté séparément du châssis, de la mâchoire fixe et du rouleau d'enroulement, le sous-ensemble précité étant mis en position sur le chassis ayant le rouleau par montage de l'arbre 15 et des ressorts 21. Dans ce mode de réalisation, le dispositif de serrage de sangle et le rouleau du réenrouleur sont portés par un chassis commun 11, ceci étant avantageux dans le cas d'un rouleau et d'un dispositif de serrage montés à la partie inférieure du véhicule si bien que la sangle est retirée vers le haut lorsqu'elle est appliquée sur un occupant d'un véhicule. Un dispositif de serrage de sangle selon l'invention n'est cependant pas limité à ce mode de réalisation. Au contraire, il peut être séparé du rouleau de réenrouleur et monté par exemple à l'extré- mité supérieure d'une sangle passant sur l'épaule, et dans ce cas la sangle redescend du dispositif de serrage devant l'occupant, le dispositif de serrage étant retourné par rapport à l'orientation indiquée sur les dessins. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Dispositif de serrage de sangle de ceinture de sécurité, destiné à être fixé à une partie d'une carros- serie de véhicule le long du trajet d'une sangle (13), entre un réenrouleur (12) de verrouillage d'urgence et un occupant de véhicule, ledit dispositif étant du type qui comprend un châssis en U ( 11) ayant une partie de base (11c) et des parties latérales distantes (11a, 11b), une mâchoire fixe (26) de serrage montée sur la partie de base (11c), un levier (14) ayant deux bras (14a, 14b), montés chacun sur l'une des parties latérales (11a, 11b) afin qu'il pivote autour d'un axe (15) qui est distant de la mâchoire fixe (26), une mâchoire mobile (22) de serrage fixée au levier (14) à un emplacement tel qu'elle peut coopérer avec la mâchoire fixe (26) lors du pivotement du levier (14) et ayant une surface ondulée (24) de came, un rouleau de manoeuvre (16) ayant une surface ondulée (19) et monté afin qu'il puisse tourner et qu'il puisse se déplacer par rapport au levier (14) entre une position de serrage dans laquelle -la surface (19) du rouleau est au contact de la surface de came (24) de la mâchoire mobile et repousse cette-dernière vers la mâchoire fixe (26), et une position de libération dans laquelle le rouleau de manoeuvre (16) peut tourner sans être au contact -de la mâchoire mobile (22), et un ressort (21) repoussant le rouleau de manoeuvre (16) vers sa position de libération, le dispositif de serrage de sangle étant destiné à être placé de part et d'autre de la sangle (13) le long d'un trajet dans lequel la sangle part du réenrouleur (12), passe entre les mâchoires de serrage (26 et 22), change de direction autour du rouleau de manoeuvre (16) et se dirige vers l'occupant du véhicule, caractérisé en ce que chaque bras (14a, 14b) du levier a un trou allongé (17, 17') de montage ayant une orientation générale perpen- diculaire à celle de la surface de came (24) de la mâchoire mobile (22), en ce que le rouleau de manoeuvre (16) est monté sur les bras (14a, 14b) du levier par des arbres (18) logés dans les trous de montage (17, 17'), et en ce que le ressort (21) est monté entre le châssis (20) et le rouleau de manoeuvre (16), si bien que le ressort (21) non seulement repousse le rouleau de manoeuvre (16) vers la position de libération, mais repousse aussi le levier (14) et la mâchoire mobile (22) de serrage vers la position de libération, à distance de la mâchoire fixe (26) de serrage, et empêche les vibrations et le bruit.