Brevet FR2643029A1 — publié le 19900817

ENSEMBLE DE CEINTURE DE SECURITE POUR PASSAGERS DE VEHICULES AUTOMOBILES ET D'AVIONS La présente invention a pour objet un ensemble de ceinture de sécurité, destiné à être utilisé dans des véhi- cules automobiles ou dans des avions, pour protéger les passagers, comportant au moins un enrouleur de ceinture avec un mécanisme de blocage à verrouillage automatique, avec un mécanisme de commande, pour commander un organe de verrouillage dans la position de blocage empêchant la poursuite du déroulement de la ceinture. Comme on le sait, les ensembles de ceinture de sécu- rité destinés aux passagers de véhicules automobiles et d'avions, utilisent des enrouleurs de ceinturie de sécurité qui, en cas de déclenchement, bloquent le déroulement de la ceinture. Pour commander l'organe de verrouillage mo- bile dans sa position de blocage, les enrouleurs de cein- ture comportent un mécanisme de commande qui réagit lorsque la sangle de ceinture est-déroulée trop rapidement ou lorsque des accélérations ou des ralentissements se pro- duisent, au-delà d'une limite définie à la construction, et fait passer l'organe de verrouillage dans sa position de blocage. Le document DE-OS 34 00 115 décrit, par exem- ple, le principe de fonctionnement d'un enrouleur de ce type, utilisé dans des véhicules automobiles. Mais, en ce qui concerne le principe de fonctionnement, il n'existe aucune différence fondamentale entre les enrouleurs de ceinture destinés aux véhicules automobiles et ceux des- tinés aux avions. Un ensemble de ceinture de sécurité de ce type pré- sente cet inconvénient que le mécanisme de commande de l'enrouleur de ceinture concerné, ne peut réagir, toujours, qu'après que le passager attaché, ou le véhicule lui-même, a exécuté des déplacements appropriés, ce qui retarde le blocage de la poursuite du déroulement de la ceinture, par rapport à la cause du risque, déjà intervenue; ceci a pour conséquence que les enrouleurs de ceinture déroulent encore une certaine longueur de sangle, avant que leur position de blocage ne soit atteinte, de sorte que le passager attaché peut être projeté vers l'avant. Pour les ensembles de ceinture de sécurité d'avions en particulier, il vient à s'ajouter à cela qu'une accé- lération négative, telle qu'elle peut se produire lors d'une descente brusque de l'avion, ne peut pas encore être enregistrée par le mécanisme de commande des enrouleurs de ceinture classiques. L'invention a donc pour but d'éviter un temps de réponse, lié au système, dans un ensemble de ceinture de sécurité du type précité, et donc d'accroître encore la sécurité du passager attache. L'idée de base de l'invention est de prévoir un cal- culateur, calculant l'accélération du véhicule et qui, outre les conditions d'accélération réelles, prévoit l'accélération à laquelle il faut s'attendre, par suite des instructions de marche ou de vol correspondantes, par un enregistrement des valeurs, de manière à calculer par avance les conditions physiques qui s'établissent, en particulier lors des déplacements du véhicule, transmis par le conducteur lui-même, et à en disposer comme indices de mesure. Ceci s'applique en particulier aux forces d'ac- célération ou de ralentissement, agissant sur les passagers et leurs ensembles de ceinture de sécurité, dont les va- leurs peuvent être déterminées a priori, c'est-à-dire avant que le mouvement ne soit exécuté. Ces données, dis- ponibles dans le calculateur, sont utilisées, suivant l'invention, pour bloquer les enrouleurs de ceinture pré- vus pour les ensembles de ceinture de sécurité du véhicule, avant même que les accélérations ou les ralentissements ne se produisent,- suivant la grandeur des valeurs précalcu- lées, c'est-à-dire pour faire passer leurs organes de verrouillage dans la position de blocage, de manière que les enrouleurs de ceinture se trouvent déjà dans une position bloquant la poursuite du déroulement de la cein- ture, lors de l'accélération ou du ralentissement suivant, et qu'ainsi, la sangle de ceinture ne soit pas libérée, à l'instant o se produisent les mouvements du véhicule. Pour obtenir cet effet avantageux,-on prévoit que le mécanisme de commande de l'enrouleur de ceinture est accouplé au calculateur du véhicule et commande l'organe de verrouil- lage de l'enrouleur de ceinture ou des enrouleurs de cein- ture, dans la position de blocage respective, ou le re- place dans la position de repos, en fonction d'un signal délivré par le calculateur. Le déroulement ou l'enroulement de la sangle de ceinture sur l'arbre d'enroulement de ceinture, n'est donc plus nécessaire pour régler la posi- tion de blocage de l'organe de verrouillage. S15 Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le mécanisme de commande de l'enrouleur de ceinture, com- porte un électro-aimant actionnant l'organe de verrouil- lage, entre sa position de repos et sa position de ver- rouillage, lequel est relié au calculateur, par une ligne de signalisation, de manière que le calculateur active l'aimant, au-dessus d'une valeur définie pour l'accéléra- tion ou le ralentissement probable, lequel aimant fait passer l'organe de verrouillage dans la position de blo- cage ou supprime le blocage de l'enrouleur de ceinture, dans le cas d'un signal de fin de danger, délivré par le calculateur du véhicule, afin que le passager puisse bou- ger librement, en ce qui concerne ses déplacements normaux dans le véhicule. On peut prévoir, en variante, d'associer au mécanisme de commande de l'enrouleur de ceinture, un levier action- nant l'organe de verrouillage qui, de son côté, est relié, par un arbre mécanique, à un organe de positionnement, commandé par le calculateur. Dans ce cas, le levier cor- respondant peut agir soit directement, soit indirectement, sur l'organe de verrouillage et amener ou replacer celui-ci dans la position de blocage. Dans le cas d'un accouplement indirect du levier concerné à l'organe de verrouillage, le levier bloque le mécanisme de commande de l'enrouleur de ceinture, de manière qu'un déroulement, même léger, de la sangle de ceinture, entraîne immédiatement le déplacement de l'organe de verrouillage en position de blocage, ou qu'une cessation de la traction de la ceinture supprime à nouveau le blocage, grâce au mécanisme à ressort réglé, côté enrouleur de ceinture. Si, dans un véhicule automobile, ou dans un avion, on prévoit plusieurs ensembles de ceinture de sécurité avec plusieurs enrouleurs fonctionnant dans ceux-ci, les différents enrouleurs de ceinture de sécurité du véhicule, peuvent fonctionner indépendamment les uns des autres et être raccordés chacun au calculateur; en variante, les enrouleurs de ceinture peuvent être reliés entre eux, par un élément de transmission chacun, commandant tous les organes de verrouillage, cet élément de transmission étant déplaçable, par l'intermédiaire d'un organe de positionne- ment, commandé par le calculateur du véhicule. Dans le cas d'une utilisation dans un avion, l'enrou- leur du système de ceinture de sécurité est relié au cal- culateur de vol de l'avion qui, pendant le vol, enregistre et calcule toutes les données liées au déplacement en vol de l'avion, de manière à calculer, par avance, les condi- tions physiques s'établissant, en particulier lors de ma- noeuvres de vol, commandées par le pilote lui-même, et à les utiliser pour commander-l'organe de verrouillage de l'enrouleur de ceinture. Si l'ensemble de ceinture de sécurité suivant l'in- vention est utilisé dans un véhicule automobile, on pré- voit un calculateur de véhicule calculant le comportement d'accélération du véhicule, sur la base des déplacements de celui-ci, commandés par le conducteur, par exemple par analogie avec l'actionnement de l'accélérateur et du frein, avant même qu'il ne se produise, lequel calculateur délivre des signaux correspondants, pour commander l'organe de verrouillage en position de blocage ou de repos. Si enfin, l'ensemble de ceinture de sécurité prévoit aussi un dispositif de rappel de corps (dispositif de- ten- sion) et/ou un dispositif de blocage, l'invention concerne aussi l'accouplement de l'élément de déclenchement pour le dispositif de tension ou le dispositif de blocage, séparé- ment ou ensemble, au calculateur du véhicule, les seuils de déclenchement pour le blocage des enrouleurs et l'ac- tionnement du dispositif de tension ou du dispositif de blocage, devant être réglés à des hauteurs différentes. Diverses autres caractéristiques de l'invention res- sortent de la description détaillée qui suit. Un mode de réalisation de l'invention est représenté, à titre d'exem- ple non limitatif, au dessin annexé. La figure unique représente, dans une vue en perspec- tive, un enrouleur de ceinture accouplé à un organe de ver- rouillage, relié à un calculateur de véhicule. Dans cet exemple de réalisation, on a une commande indirecte de l'organe de verrouillage, par un levier associé au mécanisme de blocage. L'enrouleur de ceinture 10 représenté fonctionne en tant que tel, suivant l'état de la technique et suivant le principe de blocage radial qui ne fait pas l'objet de l'invention et selon lequel un organe de verrouillage, relié par concordance de forme, à l'arbre d'enroulement de ceinture de l'enrouleur de ceinture 10, est commandé radialement par l'intermédiaire d'un système de commande, agissant par réaction à la sangle de ceinture et/ou répon- dant à l'accélération ou au ralentissement de l'enrouleur de ceinture luimême, dans la denture intérieure d'une bague de pression 13, reliée au boîtier 12 de l'enrouleur de ceinture. Le système de commande comporte un disque de commande 14 qui, en ce qui concerne la commande réagissant à la sangle de ceinture, est soumis à l'action d'un ressort de valeur G 15 et qui est pourvu d'une denture extérieure 16, pour coopérer avec un détecteur, non représenté, enre- gistrant l'accélération ou le ralentissement agissant sur l'enrouleur de ceinture. Un arrêt du disque de commande 14 qui, en fonctionnement normal de l'enrouleur de ceinture 10, tourne conjointement avec l'arbre d'enroulement de ceinture entraine, de manière connue en soi, un déplacement radial de l'organe de verrouillage et un blocage de la poursuite du déroulement de la sangle de ceinture 17, hors du dérou- leur de ceinture 10. Un levier 18, avec une plage de pivo- tement de ce type, est en outre placé, de manière fixe, sur un arbre tournant 11, dans le plan du système de commande 14, de manière que le levier 18 engrène, en cas de déclen- chement, dans la denture extérieure 16 du disque de commande 14 de l'enrouleur de ceinture 10, et'libère dans sa posi- tion de repos, le disque de commande 14, pour qu'il puisse tourner avec l'arbre d'enroulement de l'enrouleur de cein- ture 20. L'arbre tournant 11 est raccordé, à l'une de ses extrémités libres, à un organe de positionnement 19 qui est relié au calculateur 20 du véhicule concerné, par l'intermédiaire d'une ligne de signalisation 21. L'organe de positionnement 19 comporte un mécanisme qui fait tourner l'arbre 11, soit dans le sens des aiguilles d'une montre, soit dans le sens inverse, en fonction d'un signal envoyé par le calculateur 20. Si le calculateur 20 prévoit une accélération du vé- hicule, à partir des instructions de marche ou de vol, données par le conducteur ou le pilote, qui se situe au- dessus du seuil admissible des accélérations ou ralentis- sements qui agissent sur le corps du passager, et par conséquent sur l'enrouleur de ceinture, le calculateur de véhicule 20 transmet un signal correspondant à l'organe de positionnement 19, par l'intermédiaire de la ligne de si- gnalisation 21, à la suite de quoi l'arbre 11 tourne dans 351e sens contraire aux aiguilles d'une montre, de sorte que le levier 18 engrène dans la denture extérieure 16 du disque de commande 14. Dans l'accouplement indirect, réalisé dans cet exem- ple de réalisation, entre le mécanisme de commande et l'organe de positionnement, un léger déroulement de la ceinture suffit, lorsque le disque de commande 14 est bloqué, pour entraîner le déplacement de l'organe de ver- rouillage, de manière connue en soi, à partir du déplace- ment relatif entre l'arbre d'enroulement de ceinture et le disque de commande, de sorte que même sans déroulement effectif de la ceinture, lorsque le levier 18 est en po- sition rentrée, l'enrouleur de ceinture 10 est nécessai- rement réglé sur sa position de blocage, sans que le pas- sager s'en rende compte, par suite d'une accélération ou d'un ralentissement effectif. A la fin de la situation correspondante du véhicule, l'organe de positionnement 19 rappelle l'arbre 11, dans le sens des aiguilles d'une montre, à la suite d'un signal correspondant, délivré par le calculateur 20 du véhicule, ce qui fait que le levier 18 libère le disque de commande 14 et ne bloque plus le déroulement de la ceinture. Comme non représenté, l'arbre 11 peut aussi être relié, par exemple de manière flexible, à plusieurs enrou- leurs de ceinture, placés dans le véhicule, dans le cas o il existe plusieurs ensembles de ceinture de sécurité et peut, en tournant, bloquer le mécanisme de commande des enrouleurs de ceinture, toujours raccordés, par l'in- termédiaire de leviers convenablement disposés. Font encore partie du domaine de l'invention des solutions dans lesquelles un levier, correspondant au le- vier 18, agit directement sur l'organe de verrouillage mobile, côté enrouleur de ceinture.Dans une variante de 1'invention, on peut prévoir de faire agir sur l'organe de verrouillage, au lieu des leviers mécaniques, par exem- ple des électro-aimants qui sont excités ou commandés, en fonction de signaux correspondants du calculateur 20 du véhicule. - REVENDICATIONS - 1. Ensemble de ceinture de sécurité destiné à être utilisé dans des véhicules automobiles ou dans des avions, pour protéger les passagers, comportant au moins un enrou- leur de ceinture (10) avec un mécanisme de blocage à ver- rouillage automatique, avec un mécanisme de commande (14) pour commander un organe de verrouillage dans la position de blocage empêchant la poursuite du déroulement de la ceinture, caractérisé en ce qu'on prévoit un calculateur (20), calculant l'accélération du véhicule et accouplé au mécanisme de commande (14) de l'enrouleur de ceinture (10), et en ce que le mécanisme de commande (14) amène l'organe de verrouillage dans sa position de blocage ou le replace dans sa position de repos, en fonction d'un signal délivré par le calculateur (20). 2. Ensemble de ceinture de sécurité selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le mécanisme de commande (14) de l'enrouleur de ceinture (10) comporte un électro- aimant déplaçant l'organe de verrouillage, entre la posi- tion de repos et la position de blocage, lequel électro- aimant est relié au calculateur (20) du véhicule, par une ligne de signalisation (21). 3. Ensemble de ceinture de sécurité selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le mécanisme de commande 14 de l'enrouleur de ceinture (10) est accouplé à un levier (18) actionnant l'organe de verrouillage, lequel levier est relié, par l'intermédiaire d'un arbre (11), à un organe de positionnement (19) commandé par le calculateur (20). 4. Ensemble de ceinture de sécurité selon la reven- dication 3, caractérisé en ce que le levier (18) agit di- rectement sur l'organe de verrouillage de l'enrouleur de ceinture (10). 5. Ensemble de ceinture de sécurité selon la revendi- cation 3, caractérisé en ce que le levier (18) agit indi- rectement sur l'organe de verrouillage de l'enrouleur de ceinture (10). 6. Ensemble de ceinture de sécurité selon l'une quel- conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que plu- sieurs enrouleurs de ceinture (10) de plusieurs ensembles de ceinture de sécurité, prévus dans le véhicule, fonction- nent indépendamment les uns des autres et sont accouplés au calculateur (20), par leurs propres lignes de commande (21,11l). 7. Ensemble de ceinture de sécurité selon l'une quel- conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que plusieurs enrouleurs de ceinture (10) de plusieurs ensem- bles de ceinture de sécurité, prévus dans le véhicule, sont reliés entre eux, au moyen d'un organe de transmission (11) chacun, et en ce que l'organe de transmission (11) est raccordé à l'organe de positionnement (19), accouplé au calculateur (20). 8. Ensemble de ceinture de sécurité selon l'une quel- conque des revendications 1 à 7, destiné à être utilisé dans des avions, caractérisé en ce que le mécanisme de com- mande (14) de l'enrouleur de ceinture (10), est accouplé au calculateur de vol (20) de l'avion et commande l'organe de verrouillage, en fonction d'un signal délivré par le calculateur de vol (20). 9. Ensemble de ceinture de sécurité selon l'une quel- conque des revendications 1 à 7, destiné à être utilisé dans des véhicules automobiles, caractérisé en ce que le mécanisme de commande (14) est accouplé au calculateur de véhicule (20), calculant au préalable l'accélération du véhicule, et commande l'organe de verrouillage, en fonc- tion d'un signal délivré par le calculateur de véhicule (20). 10 Ensemble de ceinture de sécurité selon l'une quel- conque des revendications 1 à 9,avec un dispositif de rappel de corps (dispositif tendeur), agissant sur l'arbre d'en- roulement de l'enrouleur de ceinture, caractérisé en ce que l'élément de déclenchement du dispositif de rappel de corps est accouplé au calculateur (20). 11. Ensemble de ceinture de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, avec un dispositif de blocage, entraînant le blocage de la sangle de ceinture en cas de déclenchement, caractérisé en ce que l'élément de déclenchement du dispositif de blocage est accouplé au calculateur (20).