Brevet FR2585309A1 — publié le 19870130

La présente invention concerne de façon générale les ceintures de sécurité utilisées dans les véhicules et qui peuvent être enroulées, et en particulier un appareil de blocage des ceintures de sécurité afin qu'elles ne puis- sent pas être déroulées dans des cas d'urgence, par exemple en cas de collision du véhicule. Les ceintures de sécurité ont été très utilisées dans les véhicules fabriqués dans les différents pays, au cours des dix dernières années. Ces ceintures comportent habituellement au moins une sangle de ceinture et peuvent aussi comporter une ou plusieurs sangles passant sur la poitrine de la personne retenue. Par exemple, les sangles sont retenues dans le véhicule de manière qu'elles puissent être enroulées sur des rouleaux rappelés par des ressorts et fixés à la structure du véhicule, ces rouleaux retenant les sangles en position enroulée jusqu'à ce qu'elles soient déroulées par l'utilisateur qui les passe sur son corps et les fait coopérer avec un dispositif de retenue, par exemple une boucle qui peut être rapidement ouverte. On a mis au point jusqu'à présent des dispositifs destinés à être utilisés dans les véhicules automobiles et destinés à bloquer les sangles des ceintures de sécurité sous l'action de capteurs à inertie utilisés avec le rouleau de réenroulement et qui bloquent automatiquement le rouleau et empêchent ainsi le déroulement de la sangle en cas d'urgence, par exemple en cas d'accélération ou de décéléra- tion brutale du véhicule. Au cours des essais de ces dispo- sitifs, on a constaté que, lorsque le rouleau lui-même est bloqué, la sangle peut encore être transmise sur une certaine longueur, suivant son enroulement sur le rouleau et la force d'inertie appliquée à la sangle sous l'action du poids du corps de la personne retenue. Ainsi, dans le cas des personnes très lourdes, soumises à des accélérations ou à des décélérations importantes, la sangle a tendance à se resserrer et à se comprimer elle-même sur le rouleau, si bien que la sangle peut sortir sur une certaine longueur, d'une manière indésirable. En conséquence, on a mis au point des dispositifs de blocage comprenant un dispositif de serrage de sangle en plus du rouleau bloqué par inertie afin que la sangle ne puisse pas être retirée après le blocage du rouleau. Deux dispositifs de ce type sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n" 4 451 062 et 4 492 343. Dans les dispositifs connus, le dispositif de serrage de la sangle comporte un ou plusieurs coins de serrage qui sont retenus de manière qu'ils puissent coulis- ser contre une ou plusieurs surfaces inclinées et entre lesquelles passe la sangle. Le déplacement des coins dans le sens qui provoque un allongement de la sangle, provoque un rapprochement des coins qui viennent serrer fermement la sangle entre eux avec une force qui augmente propor- tionnellement au déplacement des coins dans le sens qui correspond au déroulement de la sangle. Dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n 4 451 062, le déplace- ment initial de serrage d'un ou plusieurs coins est assuré par un dispositif de rappel comprenant, dans deux modes de réalisation, un ressort qui peut être réarmé ou un électro-aimant. Dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n0 4 492 348, le dispositif de rappel du disposi- tif de serrage comprend le rouleau de réenroulement qui est verrouillé par inertie et qui peut coulisser par rapport au dispositif de serrage si bien que, lorsque le rouleau est bloqué et ne permet plus un déroulement de la sangle, le rouleau est rappelé vers le dispositif de serrage si bien que les coins serrent la sangle et empêchent sa sortie. Dans le premier de ces deux documents précités, le dispositif de serrage de la sangle doit être réarmé manuellement afin qu'il libère la sangle de sa position serrée. Dans le second document cité, bien que l'un des modes de réalisation décrive un réarmement automatique, on a constaté que de telles pinces manoeuvrées par le rouleau fonctionnant par inertie sont sensibles à la quantité de sangle enroulée sur le rouleau, c'est-à-dire que l'accélé- ration angulaire détectée par le rouleau est différente lorsque des forces d'inertie identiques sont appliquées sur la sangle, suivant la quantité de sangle qui est enrou- lée sur le rouleau. La présente invention concerne un dispositif perfectionné de manoeuvre d'un dispositif de serrage de sangle, à réarmement automatique. Elle concerne aussi un tel dispositif de manoeuvre qui peut détecter l'accélération de la sangle et y répondre d'une manière indépendant de la quantité de sangle enroulée sur le rouleau du réenrouleur. Elle concerne aussi un dispositif perfectionné de manoeuvre d'un dispositif de serrage de sangle de cein- ture de sécurité, qui est simple et peu coûteux à fabriquer tout en étant sûr et de fonctionnement fiable. Plus précisément, l'invention concerne un appareil formant réenrouleur de sangle et de blocage dans lequel est placé, entre un rouleau classique de réenroulement et un dispositif classique de serrage de sangle, deux rou- leaux de pincement de la sangle, les rouleaux pouvant être bloqués afin qu'ils ne puissent pas tourner sous l'action d'un dispositif de détection d'une force d'accélération et/ou d'un dispositif de détection d'une accélération de la sangle, les rouleaux étant montés sur un châssis mobile et rappelés par un dispositif de rappel par rapport au Dispositif de serrage afin que le châssis puisse être repous- sé contre le dispositif de serrage lorsque les rouleaux sont bloqués en rotation et que le dispositif de serrage soit manoeuvré et serre la sangle en empêchant sa sortie. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation frontale d'un premier mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 2 est une coupe du premier mode de réalisation de la figure 1, suivant la ligne II-II; la figure 3 est une coupe représentant le premier mode de réalisation préféré de l'invention fixé entre un rouleau classique de réenroulement placé à gauche et deux coins de serrage de sangle, placés à droite; la figure 4 est une coupe avec des parties arra- chées du mode *de réalisation préféré de l'invention de la figure 1 suivant la ligne IV-IV; la figure 5 est une coupe des rouleaux du mode de réalisation préféré de la figure 4 suivant la ligne V-V; la figure 6 est une coupe de deux pignons placés sur les rouleaux du dispositif de la figure 4, suivant la ligne VI-VI; la figure 7 est une élévation frontale d'un second mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 8 est une coupe du second mode de réali- sation préféré de la figure 7 suivant la ligne VIII-VIII, les coins de serrage de la sangle étant représentés sous forme desserrée; la figure 9 est analogue à la figure 8 mais représente le dispositif de serrage de sangle en position de serrage; la figure 10 est une coupe des rouleaux du second mode de réalisation préféré de l'invention suivant la ligne X-X de la figure 9; la figure 11 est une perspective d'un détail d'un dispositif de guidage permettant le déplacement du chassis de montage des rouleaux du second mode de réalisation préféré par rapport au dispositif de serrage; et la figure 12 est une coupe du côté des rouleaux du second mode de réalisation préféré de l'invention. Les figures 1 à 6 représentent un premier mode de réalisation préféré de l'invention portant la référence générale 10 et placé entre un réenrouleur classique 50 de sangle, rappelé par un ressort, et un dispositif 60 de serrage de sangle, les deux dispositifs étant montés rigidement sur la structure d'un véhicule 4. La figure 3 représente le fonctionnement du dispositif 10 en élévation latérale et en coupe partielle. Deux rouleaux 12 et 30 pincent la sangle 2 entre eux afin qu'ils roulent contre la sangle. L'un des rouleaux 12 tourne autour d'un axe 14 et peut être bloqué en rotation par une roue à rochet 16 fixée au rouleau 12 qui peut être bloqué. La roue 16 ne peut pas tourner lorsque ses dents coopèrent avec un cliquet 18 qui se déplace au contact de la roue 16 lors du déplacement d'une masse formant un pendule d'un côté ou de l'autre, cette masse étant articulée afin qu'elle puisse basculer autour d'un point 22 sous l'action des forces d'inertie appliquées au véhicule 4. Il faut noter que, en position fixe, l'ensemble 10 des rouleaux est monté en fonction des forces de pesanteur qui agissent en sens opposé au sens 6, si bien que la masse 20 du pendule est centrée et n'est pas affectée par la force de pesanteur. Un second rouleau 30 est placé en face du rouleau 12 qui peut être bloqué et, dans le mode de réalisation préféré, il est monté excentriquement sur un arbre 26, avc un pignon, afin qu'il vienne basculer contre le rouleau blocable 12 vers lequel il est rappelé par un ressort 28 afin que la sangle 2 soit serrée entre eux. Un manchon rotatif 30 placé à l'extérieur de l'excentrique 24 permet un contact roulant entre la sangle 2 et le rouleau excentri- que 30, sans glissement. Grâce à ce montage excentrique du rouleau 30 par rapport à son axe central, l'effet de sortie de la sangle 2 dans le sens 6 est l'application d'une force de traction au rouleau 30 qui est rapproché du rouleau blocable 16 sous l'action des forces exercées géométriquement entre le manchon 30 et le rouleau 24, l'effet étant un pincement plus fort de la sangle 2 entre les rou- leaux 12 et 30, en contact roulant. Dans le premier mode de réalisation préféré, les rouleaux 12 et 30 tournent librement autour de leurs axes respectifs lorsque la sangle 2 est sortie dans le sens 6, jusqu'à une condition de blocage du rouleau 12 sous l'action du cliquet 18 qui vient coopérer avec la roue à rochet 16 sous l'action de forces d'inertie agissant sur la masse 20 du pendule. Après ce phénomène, une sortie supplémentaire de la sangle 2 dans le sens 6 est trans- formée par frottement entre la sangle 2 et les rouleaux 12 et 30 en une force agissant sur le support 34 de montage des rouleaux qui est articulé en un point 36 afin qu'il pivote contre les organes 62 de serrage suivant une droite 38 du support 34 de montage de rouleau. Le montage pivotant de l'ensemble 10 par rapport au châssis 66 de montage de l'ensemble 60 de serrage réduit en fait la masse de l'ensemble 10 si bien que la force nécessaire à la manoeuvre du dispositif 60 de serrage est réduite. Il faut noter que, dans les modes de réalisation représentés, les rouleaux 12 et 30 tournent librement au contact de la sangle 2 et le mouvement de l'ensemble 10 par rapport à l'ensemble 60 n'a lieu qu'après blocage du rouleau 12. Une paire éventuelle de pignons 32 en prise, ayant le même diamètre, peut être placée suivant la lon- gueur des surfaces de roulement des rouleaux 12 et 24 afin que la rotation des deux surfaces s'effectue simul- tanément si bien que, lorsque le rouleau 24 est bloqué en rotation, la surface 30 du rouleau 30 en regard est aussi bloquée en rotation, la force de serrage par frotte- ment exercée entre les surfaces roulantes des rouleaux 12 et 30 étant alors accrue. Dans les deux modes de réalisation représentés sur les figures, le cliquet 18 commandé par une force d'inertie et son pendule 20 de manoeuvre sont montés sur un prolongement du boîtier 34 de manière que ces éléments soient fixes par rapport à l'ensemble 10 à rouleaux et se déplacent avec lui. Les figures 7 à 12 représentent un second mode de réalisation préféré de l'invention. Dans celui-ci, un ensemble 210 à rouleaux se déplace en translation sans rotation par rapport à l'ensemble 60 de serrage afin qu'il vienne au contact des coins 62 de l'ensemble 60 suivant une droite 238 après le déclenchement du blocage. Dans ce mode de réalisation, les rouleaux 212 et 224 sont rappelés l'un vers l'autre afin qu'ils serrent la sangle 2 entre eux, grâce à un dispositif à ressort 228 agissant transversalement aux axes 214 et 226 des deux rouleaux 212 et 224. Dans le second mode de réali- sation représenté (voir figure 8), le rouleau 214 est monté dans un support 234 afin qu'il puisse tourner, alors que le rouleau 224 placé en regard a deux tourillons 227 de montage qui ont des fentes tournées vers l'axe du rou- leau 214 afin que le rouleau 224 puisse se déplacer vers le rouleau 212. Le support 234 est maintenu de manière qu'il puisse coulisser dans des flasques 267 formant des prolongements dans un support 266 de montage du dispositif de serrage, grâce à des pattes coulissantes 237 formées sur le support 234 et se déplaçant dans des ouvertures 240 formées dans les flasques 267 de montage. Ces derniers sont reliés l'un à l'autre, audessus de l'ensemble 210, par une bande formant entretoise 241. Comme dans le premier de mode de réalisation, les rouleaux 212 et 224 de pincement peuvent avoir des pignons en prise (non représentés) fixés aux axes 214 et 226 afin que la rotation des pignons 212 et 224 soit couplée si bien que l'effet de blocage de la sangle 2 entre les rouleaux est accru lors du blocage. On considère en particulier que, dans les modes de réalisation représentés, un mécanisme éventuel 46 de détection d'accélération de la sangle et de blocage peut être incorporé au mécanisme des ensembles 10 et 210 à rouleaux afin qu'un mécanisme à "double détection" soit utilisé et soit sensible à la fois aux forces d'inertie transmises par le véhicule 4 avec blocage du cliquet 18, et aux forces d'accélération existant dans la sangle 2, dans le sens de sortie 6, à une valeur prédéterminée. L'incorporation de ce second mécanisme de détection et de blocage 46 au mécanisme à rouleaux des ensembles 10 et 210 élimine le problème posé par le montage du dispo- sitif sur le rouleau 52 d'un ensemble 50 de réenroulement, c'est-à-dire la variation de la sensibilité à l'accéléra- tion de la sangle lorsque des quantités différentes de sangle 2 sont enroulées sur le rouleau 52, car les rayons des rouleaux de l'ensemble 10 ou de l'ensemble 210, au contact de la sangle 2, est toujours le même, quelle que soit la quantité de sangle qui est sortie ou rentrée et enroulée sur le rouleau 52. L'invention telle que décrite est particulièrement destinée à être utilisée avec un dispositif 60 de serrage de sangle du type représenté sur les dessins. Ce dispositif de serrage comporte deux coins de serrage 62 placés l'un en face de l'autre et pouvant coulisser contre deux surfaces inclinées 64 qui font partie de l'ensemble 60 de serrage. Ainsi, lorsque les coins 62 de serrage se déplacent dans le sens 6 de sortie de sangle, ils se rapprochent et serrent la sangle 2 entre eux, et ils peuvent créer une force considérable de serrage à la suite d'un faible déplacement. De plus, les coins 62 de serrage sont à commande partielle- ment automatique car, lorsque les forces de frottement entre la sangle 2 et les coins 62 ont commencé du fait du coulissement de la sangle 2 dans le sens 6 en étant au contact des surfaces de serrage des coins 62, l'effet obtenu est un déplacement des coins 62 dans le sens 6, si bien que le serrage de la sangle 2 est assuré entre les coins 62 avec une force croissante. Ainsi, des déplace- ments relativement faibles des organes de manoeuvre à rou- leaux 10 ou 210, correspondant à des forces relativement faibles appliquées contre les coins 62, sont suffisants pour le blocage efficace de la sangle 2. 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. REVENDICATIONS 1. Dispositif de manoeuvre d'un dispositif de serrage d'une sangle d'une ceinture de sécurité qui peut être enroulée sur un rouleau et déroulée d'un rouleau afin que la ceinture retienne un occupant en cas d'urgence, la ceinture de sécurité étant du type qui comprend un dispo- sitif de serrage de la sangle (2) afin qu'elle ne puisse pas être sortie de façon plus importante, sous la commande du dispositif de manoeuvre, à la suite du déplacement d'un cliquet (18) sensible aux forces d'inertie, ledit dispositif de manoeuvre étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (10) de pincement temporaire de la sangle à la suite du déplacement du cliquet (18), le dispositif de pincement étant en outre mobile par rapport au dispositif de serrage (60) lors du déroulement de la sangle (2) lorsque le dispositif de pincement est manoeuvré si bien qu'il est repoussé contre le dispositif de serrage et celui- ci serre la sangle en empêchant toute sortie supplémentaire. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de pincement comporte en outre a. plusieurs surfaces roulantes (12,24) distantes et placées en regard, destinées à pincer la sangle entre elles afin qu'elles roulent contre la sangle pratiquement sans glissement, l'une au moins des surfaces roulantes (12) étant verrouillable en rotation, si bien que la sortie de la sangle (2) entre les rouleaux provoque une rotation libre des surfaces lorsque ladite surface blocable au moins n'est pas bloquée, et exerce une force sur au moins une surface roulante, dans le sens de sortie, lorsque cette surface au moins est bloquée, et b. un dispositif (34) de montage des surfaces roulantes, ce dispositif étant en outre mobile par rapport au dispositif de serrage (60) de manière que, lorsque ladite surface roulante blocable (12) au moins est bloquée, le dispositif de montage (34) soit repoussé contre le disposi- tif de serrage (60) par la force à appliquer sur au moins une surface roulante blocable par la sangle, si bien que o10 cette dernière est serrée et ne peut plus être sortie. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les surfaces roulantes comportent en outre: a. deux rouleaux parallèles (12, 24) dont l'un au moins est rappelé vers l'autre de manière que la sangle soit pincée entre eux, avec un contact roulant avec la sangle pratiquement sans glissement, l'un au moins des rouleaux (12) pouvant être bloqué en rotation à la suite du déplacement du cliquet sensible aux forces d'inertie, b. un dispositif (28) de rappel d'au moins un rouleau vers l'autre, c. un dispositif (18) de blocage d'au moins un rouleau afin qu'il ne puisse pas tourner, à la suite du déplacement du cliquet (18) sensible aux forces d'inertie, et le dispositif de montage des surfaces roulantes comporte d. un support (34) de montage des rouleaux, ce support étant retenu de manière qu'il soit mobile par rapport au dispositif de serrage vers celui-ci et loin de celui-ci si bien que, lorsqu'au moins un rouleau (12) est bloqué, le support est repoussé contre le dispositif de serrage par la force exercée entre la surface roulante blocable et la sangle, celle-ci étant alors serrée et ne pouvant plus sortir. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de blocage d'au moins un rouleau comporte en outre une surface dentée (18) formée sur la circonférence du rouleau blocable au moins (12), les dents étant desti- nées à coopérer avec le cliquet (18) afin qu'elles empêchent la rotation du rouleau lorsque les dents sont en prise avec le cliquet, et le dispositif de rappel d'au moins un rouleau vers l'autre comporte au moins un ressort (28). 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé Il en ce que le support (34) est articulé sur le dispositif de serrage (60) afin qu'il permette un pivotement du support par rapport au dispositif de serrage si bien que, lorsque le rouleau blocable au moins (12) est bloqué, le support est repoussé contre le dispositif de serrage par la force exercée par la sangle sur la surface roulante blocable au moins. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le support (234) est monté afin qu'il puisse coulisser par rapport au dispositif de serrage (60), le support pouvant ainsi se rapprocher du dispositif de serrage ou s'en éloigner si bien que, lorsque le rouleau blocable au moins (212) est bloqué, le support est repoussé contre le dispositif de serrage par la force exercée par la sangle sur la surface roulante blocable au moins. 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'autre rouleau (24) peut pivoter sur un axe (26) excentré par rapport à l'axe central de cet autre rouleau, ce dernier ayant en outre une surface radiale au contact de la sangle qui peut tourner librement par rapport à l'axe central, le rouleau étant en outre monté par rapport au rouleau blocable de manière que, lorsque le rouleau blocable (12) est bloqué en rotation, le dépla- cement de la sangle dans le sens qui la déroule provoque un pivotement de l'autre rouleau contre le rouleau blocable, la force de pincement de la sangle entre les rouleaux augmentant alors. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un disposi- tif (32) de couplage en rotation des rouleaux de manière que, lorsque au moins un rouleau blocable est bloqué en rotation, l'autre rouleau soit aussi bloqué en rotation. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif destiné à coupler les rouleaux en rotation comporte deux pignons (32) en prise, montés suivant les axes des rouleaux et ayant pratiquement le même diamètre qu'eux. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif de serrage (60) comporte en outre a. deux surfaces planes (64) placées en regard, fixes par rapport au véhicule et convergeant dans le sens de déplacement de la sangle lorsqu'elle est sortie, les deux surfaces formant un angle aigu recoupé par le plan de la sangle, et b. deux coins parallèles et distants (62) de serrage placés l'un en face de l'autre et pouvant coulisser entre les surfaces planes, les coins ayant des premières surfaces parallèles aux surfaces planes et au contact de celles- ci et des surfaces de serrage de sangle entre lesquelles est disposée la sangle si bien que, lorsqu'une force est appliquée aux coins dans le sens qui provoque la sortie de la sangle, les coins serrent la sangle entre eux avec une force qui augmente proportionnellement à la distance parcourue par les coins dans le sens de sortie de la sangle. 11. Dispositif selon la revendication 9, caracté- risé en ce que le dispositif (60) de serrage de la sangle afin qu'elle ne puisse pas sortir de manière plus importante comprend a. deux surfaces planes (64) placées en regard, fixes par rapport au véhicule et convergeant dans le sens de sortie de la sangle, les deux surfaces formant un angle aigu qui est recoupé par le plan de la sangle, et b. deux coins parallèles et distants (62) de serrage, placés l'un en face de l'autre et coopérant par coulissement entre lesdites surfaces planes, les coins ayant des premières surfaces parallèles aux surfaces planes et au contact de celles-ci, et deux surfaces de serrage de sangle entre lesquelles est placée la sangle si bien que, lorsqu'une force est appliquée aux coins, dans le sens de la sortie de la sangle, les coins viennent serrer la sangle entre eux avec une force qui augmente propor- tionnellement à la distance parcourue par les coins dans le sens de sortie de la sangle. 12. Dispositif selon la revendication 10, carac- térisé en ce qu'il comporte un dispositif (20) de détection de l'accélération de la sangle dans le sens de sortie et de commande du dispositif de pincement (10) à la suite de la détection d'une accélération de la sangle atteignant une valeur prédéterminée. 13. Dispositif selon la revendication 11, carac- térisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de détection de l'accélération angulaire de l'un au moins des rouleaux, et de blocage du rouleau blocable afin qu'il ne puisse pas tourner lorsque l'accélération angulaire atteint une valeur prédéterminée.