Brevet FR2666058A1 — publié le 19920228

La présente invention concerne un organe de mise sous tension préalable du type à ressort, destiné à une ceinture de sécurité de véhicule, et elle concerne en particulier un dispositif de déclenchement d'un tel organe de mise sous tension préalable, permettant la libération du ressort tendu. Les ceintures de sécurité comportent souvent des organes de mise sous tension préalable qui tirent la sangle fermement contre le corps d'un occupant en cas d'urgence. Il existe divers types d'organes de mise sous tension préalable, par exemple ceux qui font tourner l'enrouleur de la sangle dans le sens d'enroulement, ceux qui tire la sangle par formation d'une boucle, et ceux qui tirent le support de boucle De la poudre à fusil est souvent uti- lisée comme source motrice dans cette opération. Lorsque la poudre à fusil constitue la source motrice, il faut un organe électrique de déclenchement pour sa commande si bien que le coût est élevé Ce problème peut être résolu par utilisation d'organes de mise sous tension préalable à ressort qui sont des dispositifs purement mécaniques utilisant un ressort comme source motrice. Indépendamment du type de l'organe de mise sous tension préalable, la source motrice qui commande cet organe doit avoir une force suffisante de travail et une course suffisante pour réaliser l'opération de mise sous tension de sangle en un temps très court après la collision du véhicule Pour cette raison, les organes de mise sous tension préalable du type à ressort comprennent un puissant ressort soumis à une charge préalable très grande La conservation de cette charge préalable nécessite un méca- nisme de déclenchement qui applique une grande force de manoeuvre et un capteur de détection d'accélération qui crée un signal mécanique qui provoque le fonctionnement du mécanisme de déclenchement qui libère la force préalable du ressort. Des capteurs et des mécanismes de déclenchement de type mécanique sont décrits dans les modèles d'utilité japonais publiés no 90159/1982 et 83060/1983 (modèle d'utilité japonais publié no 35017/1988), et les demandes de brevet japonais no 206765/1983, 164650/1989 et 164651/1989 Tous ces dispositifs reposent sur des ensembles dans lesquels la force de retenue du ressort est libérée lors du déplacement d'une masse d'inertie qui retient directement un mécanisme de déclenchement. Dans les dispositions classiques décrites dans les documents précités, il est nécessaire d'utiliser un corps ayant une grande force d'inertie pour obtenir un signal suffisant d'un capteur, et un levier ayant un long bras amplificateur du signal de sortie du capteur afin qu'une grande force de manoeuvre soit obtenue La dimension importante et le poids élevé de ces mécanismes associés à l'organe de mise sous tension préalable sont indésirables. La présente invention a pour objet la réalisation d'un organe de déclenchement d'un organe de mise sous tension préalable du type à ressort, qui est commandé par le signal de sortie d'un petit capteur. A cet effet, un organe de déclenchement selon l'invention est destiné à provoquer le fonctionnement d'un organe de mise sous tension préalable qui met la sangle sous une tension préalable par commande d'éléments conve- nables de la ceinture de sécurité, lors de la libération d'un ressort soumis à une charge préalable dans l'organe de mise sous tension préalable, en fonction du signal de sortie d'un capteur L'invention se caractérise en ce qu'elle comprend un premier élément à genouillère qui est normalement au contact d'une partie de manoeuvre du ressort et qui maintient le ressort à l'état soumis à une charge préalable, en ce qu'un second élément à genouillère est couplé au premier élément à genouillère, en ce que le second élément à genouillère est normalement dans un état qui ne dépasse pas son point mort et maintient le premier élément à genouillère en position qui se trouve au-delà de son point mort et empêche son déplacement au-delà de son point mort, et en ce que le second élément à genouillère est raccordé à un organe de sortie d'un capteur qui est destiné à déplacer le second élément à genouillère au-delà de son point mort et ainsi à permettre l'articulation des deux éléments à genouillère afin que le ressort soit 5 libéré. Dans un organe de déclenchement de l'organe de mise sous tension préalable du type à ressort selon l'invention, le premier élément à genouillère coopère avec l'extrémité de manoeuvre du ressort et maintient celui-ci à l'état soumis à la charge préalable, et dans un état qui se trouve au-delà du point mort de l'élément à genouillère Le second élément à genouillère qui coopère avec le premier est dans un état tel qu'il ne se trouve pas au-delà de son point mort et empêche le fonctionnement du premier élément à genouillère Lorsqu'un signal de sortie d'un capteur est créé, le second élément à genouillère reçoit le signal de sortie du capteur et libère le premier élément à genouil- lère, et le ressort soumis à la charge préalable est libéré par fonctionnement du premier élément à genouillère En conséquence, l'organe de mise sous tension préalable fonctionne et tend la sangle. 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, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale, avec des parties de châssis arrachées, d'un organe de mise sous tension préalable du type à ressort ayant un organe de déclenchement selon l'invention; la figure 2 est une vue en plan du mode de réalisa- tion de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective représentant uniquement le mécanisme de déclenchement des figures 1 et 2; et les figures 4 A, 4 B et 4 C illustrentle fonction- nement de ce mode de réalisation, à différents stades. Dans le mode de réalisation représenté sur les dessins, un organe de mise sous tension préalable tend une sangle B qui est un élément d'une ceinture de sécurité, lorsqu'un ressort de torsion 1 soumis à une charge préa- lable est libéré à la suite du signal de sortie d'un capteur L'organe 2 de déclenchement maintient normalement la charge préalable du ressort par contact avec les extré- mités la de manoeuvre des ressorts 1 et maintien de ceux-ci afin qu'ils ne puissent pas se déplacer L'organe 2 de déclenchement comprend un premier élément à genouillère 2 A et un second élément à genouillère 2 B raccordé au premier élément 2 A Le premier élément 2 A à genouillère est norma- lement au contact des extrémités de manoeuvre la des ressorts 1 par l'intermédiaire d'une tige lb de coopération avec une sangle, et le second élément 2 B à genouillère est raccordé à un câble 3 qui est un organe de sortie d'un capteur d'accélération Le premier élément à genouillère 2 A maintient les ressorts sous une tension préalable, lors- qu'il est dans un état qui se trouve au-delà du point mort, et le second élément à genouillère 2 B coopère avec le premier élément à genouillère l A lorsqu'il est dans un état dans lequel il ne dépasse pas son point mort et empêche ainsi l'articulation du premier élément à genouillère 2 A. L'organe de mise sous tension préalable est incor- poré à un châssis 10 qui porte aussi un enrouleur R d'un type couramment utilisé pour les ceintures de sécurité. L'organe de mise sous tension préalable comprend, en plus des ressorts 1 et de l'organe 2 de déclenchement assurant sa manoeuvre, une pince 4 de sangle destinée à maintenir l'application de la force de tension de la sangle B après la manoeuvre de l'organe de mise sous tension préalable. Les ressorts 1 ont des parties enroulées placées des deux côtés du châssis 10 La pince 4 est montée sur le châssis et l'organe 2 de déclenchement est placé entre l'enrou- leur R et la pince 4. Les parties enroulées lc des ressorts 1 sont logées et retenues dans des réceptacles cylindriques 11 placés sur le châssis 10 Chaque réceptacle a un flasque lla à son extrémité latérale externe Une partie d'extrémité ld d'une partie externe de chaque ressort hélicoïdal est recourbée vers l'extérieur et coopère avec une encoche llb du flasque lia L'extrémité de manoeuvre la de la partie la plus interne de chaque spire lc se déplace à la base du châssis et est au contact de l'extrémité la de manoeuvre du ressort 1 du côté opposé du châssis 10 Une tige cylin- drique lb de contact avec la sangle est montée sur les extrémités de manoeuvre la des ressorts 1 La tige lb est placée entre la sangle B et la base du châssis 10 lorsque l'organe de mise sous tension préalable est à l'état armé comme représenté sur les figures 1 et 2. La pince 4 comprend un bras 41 de levier de serrage monté afin qu'il puisse tourner sur un arbre 12 dont les extrémités sont supportées par les flasques latéraux l Ob du châssis 10 (Des bagues élastiques de retenue de l'arbre ne sont pas représentées sur les dessins) La pince 4 empêche l'allongement de la sangle B par appui contre un sabot de serrage (non représenté) supporté afin qu'il puisse cou- lisser sur la base du châssis 10 Un arbre 13 de support des logements 11 des ressorts, un organe l Oc d'entretoise destiné à empêcher la déformation des flasques latéraux l Ob, et un arbre de support du guide 5 de sangle sont montés sur les flasques l Ob. L'organe 2 de déclenchement est supporté par les flasques l Od du châssis 10 Chaque organe de chaque élément à genouillère 2 A et 2 B comprend deux bras raccordés par une partie formant un pont Les extrémités inférieures 21 a des bras de l'organe inférieur 21 du premier élément à genouil- lère 2 A maintiennent la force préalable des ressorts 1 par contact avec la tige lb de logement de sangle L'organe inférieur 21 est articulé sur l'arbre 23 Une encoche 21 b de butée qui est au contact de l'arbre 24 de support du premier élément à genouillère est formée à l'extrémité supérieure de chaque bras de l'organe inférieur 21 L'arbre 24 est supporté par les flasques l Od du châssis Les bras de l'organe supérieur 22 sont supportés de manière articu- lée, dans leurs parties intermédiaires, sur l'arbre 24 de support Les extrémités inférieures des bras de l'organe 22 sont articulées sur l'arbre 23, et les extrémités supé- rieures sont articulées sur un arbre 25 de raccordement grâce auquel le premier élément à genouillère 2 A est couplé au second élément à genouillère 2 B. Les bras de l'organe 26 du second élément à genouil- lère 2 B sont articulés sur l'arbre 25 de raccordement, à une extrémité, et les autres extrémités sont articulées sur l'arbre 27 L'autre organe 28 du second élément à genouil- lère 2 A a une première extrémité articulée sur l'arbre 27 et l'autre extrémité articulée sur un arbre 29 de support du second élément à genouillère, monté sur les flasques l Od du châssis Comme l'indique la figure 1, l'organe 28 est courbe et la face interne de la courbe est au contact de l'arbre 25 de raccordement si bien qu'une surface 28 a de contact limite la position des éléments à genouillère. L'organe de mise sous tension est maintenu à l'état armé sous l'action de la force préalable par l'organe de déclenchement lorsque les extrémités de manoeuvre la des ressorts 1 sont maintenues en position sous le trajet de la sangle B comme représenté sur les figures 1 à 3 et 4 A. L'organe inférieur 21 du premier élément 2 A à genouillère a son encoche 21 b d'arrêt qui est au contact de l'arbre 24 de support du premier élément à genouillère, et cette condi- tion est maintenue par le second élément à genouillère 2 B, étant donné que l'arbre de raccordement 25 est au contact de la surface 28 a de contact de l'organe 28 A l'état armé, le premier élément à genouillère 2 A est en position avancée dans laquelle un petit angle e 1 est formé entre les organes, du côté de libération dans la condition de support de charge, c'est-à-dire au-delà du point mort de l'élément à genouillère Ainsi, le premier élément à genouillère 2 A reçoit une force dans une direction permettant l'articula- tion de l'élément à genouillère Cette force est appliquée sous forme d'une force F 2 à l'arbre 25 qui relie le premier élément à genouillère 2 A au second 2 B, dans un sens ayant tendance à déplacer l'arbre vers la droite sur la figure. Comme l'axe de l'arbre 25 est un peu au-dessus d'un axe qui relie l'arbre 27 au second arbre 29, une force descendante F 3 est appliquée à l'arbre 27, et l'organe 2 de déclenche- ment est maintenu en position armée représentée sur la figure 4 A Le second élément à genouillère 2 B est maintenu en position légèrement en amont du point mort d'un angle 02, c'est-à-dire en position qui n'est pas au-delà du point mort d'articulation et est fixé Ainsi, l'organe de mise sous tension préalable est retenu à l'état armé, comme représenté sur les figures 1 à 3 et 4 A, par l'organe de déclenchement 2. Lorsqu'une accélération élevée, au cours d'une collision du véhicule, dépasse un niveau prédéterminé G, le signal mécanique de sortie d'un capteur (non représenté) est transmis par le câble 3 et agit sous forme d'une force qui tire l'arbre 27 Comme l'indique la figure 4 A, la force tire l'arbre 27 vers le haut, cette force étant supérieure à la force descendante F 3 appliquée à l'arbre 27 En conséquence, l'arbre 25 raccordant les deux éléments à genouillère 2 A et 2 B se déplace du côté opposé du point mort de l'élément à genouillère 2 B, et l'état armé est alors supprimé Les forces agissant dans les sens des flèches sont appliquées à chacun des arbres d'articulation par la force du ressort Fl comme indiqué sur la figure 4 B, et les éléments à genouillère 2 A et 2 B présentent une articulation La figure 4 C représente l'état de plus grande articulation des éléments à genouillère. En pratique, les extrémités 21 a de l'organe 21 se séparent de la tige lb lorsque le premier élément à genouillère 2 A présente une articulation partielle si bien que le ressort se sépare du mécanisme à genouillère et tire la sangle B vers le haut, de manière que les forces d'iner- tie s'opposant au déplacement des extrémités de manoeuvre des ressorts soient minimales La partie de sangle se trouvant du côté de l'enrouleur R de la tige lb ne peut pas être tirée par l'enrouleur R et la sangle B est tirée vers le haut sous forme d'une boucle en V retourné par la tige lb de coopération avec les ressorts, la barre 6 de guidage formant un point fixe de flexion et le guide 5 de sangle formant un point coulissant de flexion En conséquence, la sangle B est tirée dans le sens de la flèche sur la figure 4 C et applique une force de tension préalable contre l'occupant du véhicule Après fonctionnement de l'organe de mise sous tension préalable, une force tire la sangle B vers l'extérieur sous l'action de la force d'inertie appliquée par le corps de l'occupant, mais cette traction appliquée à la sangle B est empêchée par manoeuvre de la pince 4 qui comprend le bras 41 de serrage qui est dégagé de la position bloquée par les ressorts 1 si bien que la force de tension préalable de la sangle ne peut pas être supprimée. Dans l'organe de mise sous tension préalable de ce mode de réalisation, si les angles 81 et 02 sont réglés à de faibles valeurs (normalement comprises entre O et 100), il est possible de réduire la force F 3 au minimum (à 10 N environ), cette force étant nécessaire à la libération de l'organe de mise sous tension préalable, même lorsque la force d'armement Fl est élevée (par exemple d'environ 1 000 à 2 000 N) La course de manoeuvre du câble 3, nécessaire à l'entraînement en rotation de l'organe 28 dans ce mécanisme de l'angle 02 peut être aussi faible que 0,5 à 2 mm. Dans la description qui précède, les caractéris- tiques de l'invention sont représentées dans un mode de réalisation, mais l'invention n'est pas limitée à celui-ci. En effet, un organe de déclenchement d'un organe de mise sous tension préalable à ressort selon l'invention peut déclencher le fonctionnement d'un ressort puissant par une petite force de manoeuvre et avec une petite course de manoeuvre, grâce à la combinaison des éléments à genouil- 1 ère, et la force d'armement peut être libérée par une petite force de manoeuvre malgré la grande force du ressort Ceci rend possible le réglage de la force préa- lable du ressort à une valeur élevée, et la réalisation d'un organe de mise sous tension préalable à ressort qui élimine le jeu de la sangle dans la mesure du possible. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux organes de déclenchement qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Organe de déclenchement d'un organe de mise sous tension préalable à ressort pour ceinture de sécurité de véhicule, destiné à appliquer une force de tension préalable à une sangle par libération d'un ressort normale- ment soumis à une force de tension préalable, caractérisé en ce qu'il comprend un premier élément à genouillère ( 2 A) qui est normalement au contact d'une partie de manoeuvre du ressort ( 1) et qui maintient celui-ci sous l'action d'une10 force préalable, en ce qu'un second élément à genouillère ( 2 B) est couplé au premier élément à genouillère ( 2 A), en ce que le second élément à genouillère ( 2 B) est normalement dans un état tel qu'il ne dépasse pas son point mort et maintient le premier élément à genouillère ( 2 A) au-delà de son point mort de manière qu'il ne s'écarte plus de son point mort, et en ce que le second élément à genouillère ( 2 B) est raccordé à un organe de sortie d'un capteur qui est destiné à déplacer le second élément à genouillère au- delà de son point mort de manière qu'il permette l'articu- lation des deux éléments à genouillère et la libération du ressort.