Brevet FR2725673A3 — publié le 19960419

FR 2725673 A3 19960419 FR 9512046 A 19951013 Enrouleur de ceinture pour une ceinture de sécurité d'un vé- vlhicule. La présente invention concerne un enrouleur de ceinture pour une ceinture de sécurité d'un véhicule, avec une bobine pour la ceinture de sécurité, avec un cadre, qui peut être assem- blé par force d'adhérence avec la carrosserie, et sur lequel est montée la bobine avec une possibilité de rotation, et avec un dispositif de blocage, qui agit par prise entre le cadre et la bobine en cas de variation de vitesse surélevée du véhicule. Par un tel enrouleur de ceinture, la bobine est bloquée sur le cadre contre une rotation ultérieure, en cas d'accident, par le dispositif de blocage. Un étirement uLtérieur de La sangle hors de l'enrouleur est ainsi évité. En cas d'acci- dent, des forces très élevées peuvent s'exercer sur le corps de l'occupant du véhicule, ces forces étant transmises par le corps à la ceinture de sécurité, bloquée contre un étire- ment ultérieur. Il en résulte un risque de blessures accru aux endroits du corps, sur Lesquels s'applioue La sangle de la ceinture de sécurité. L'invention vise à créer un enrouleur de ceinture du type cité en introduction, qui réduise le risque de blessures de l'occupant du véhicule, retenu sur son siège par La ceinture de sécurité, blessures occasionnées par La sangLe de La ceinture s'appliquant sur Le corps. Cet objectif est atteint, conformément à l'invention, par le fait qu'un absorbeur d'énergie, qui autorise un étirement défini de la sangle, avec une absorption simultanée d'éner- gie, transmise par la sangle, est prévu entre un éLément d'arbre de la bobine, sur lequel agissent des forces issues de la sangle, et une zone de prise de La bobine, sur la- quelle le dispositif de blocage peut entrer en prise. Une partie de l'énergie, transmise à La carrosserie par le corps par l'intermédiaire de la ceinture de sécurité, par le biais de la bobine, du dispositif de blocage et du cadre, est ainsi consommée dans l'enrouleur de ceinture pendant un accident. La sollicitation des endroits du corps, sur Les- quels s'applique la sangle de la ceinture de sécurité, est réduite de cette manière. L'absorbeur d'énergie, prévu dans l'enrouleur de ceinture, dans la bobine en particulier, fait ainsi office de limiteur de force, car la soLLicitation de l'occupant du véhicule, retenu sur son siège par la ceinture de sécurité, est abaissée. L'absorbeur d'énergie est commuté au-dessus d'un seuil donné de variation de vitesse du véhicule, pendant un accident par exemple, entre un éLément d'arbre de la bobine, sur lequel agissent des forces issues de La sangle, et une zone de prise de la bobine, des dents de blocage ou un dispositif de blocage agissant de la même manière, par exemple. L'absor- beur d'énergie a une réalisation teLLe qu'un mouvement rela- tif, consommant de l'énergie, est permis entre l'élément d'arbre et la zone de prise de la bobine. Une énergie donnée, transmise par la sangle à l'éLément d'arbre, est ainsi annihilée. L'enrouleur de ceinture peut être réalisé de manière que, au-dessous du seuil défini de La variation de vitesse du véhicule, une adhérence directe entre l'éLément d'arbre de la bobine et la zone de prise de La bobine, avec laqueLle peut entrer en prise le dispositif de blocage, court-cir- cuite l'absorbeur d'énergie. Il est ainsi garanti que, en cas de faibles variations de vitesse du véhicule, avec lesquelles le dispositif de blocage est amené en prise avec la zone de prise de la bobine, un blocage de La bobine soit obtenu dans des situations de marche, dans lesquelles Les sollicitations, agissant sur le corps de l'occupant du vehi- cule, se situent au-dessous du seuil défini, et qu'un senti- ment de sécurité soit transmis à l'occupant du véhicule dans ces situations également, des négociations extrêmes de vi- rages par exemple. Au-dessus du seuil défini de la variation de vitesse du véhicule, en cas d'accident en particulier, l'absorbeur d'énergie est commuté entre l'éLément d'arbre et la zone de prise de la bobine, de sorte qu'il fait office de limiteur de force pour l'occupant du véhicule. L'absorbeur d'énergie est réalisé de manière qu'un mouvement relatif entre l'éLément d'arbre, qui est par exemple l'éLé- ment sur lequel s'enroule la ceinture de sécurité sur la bobine, et la zone de prise, par laquelle le dispositif de blocage peut entrer en prise sur la bobine, peut se dérouler en consommant de l'énergie. Ce mouvement est de préférence une rotation de l'élément d'arbre par rapport à l'élément de prise de la bobine, bloqué sur le cadre. Ce mouvement peut être assuré par un frein commuté, en forme de garnitures de frein et/ou de friction, agissant entre l'élément d'arbre et l'éLément de prise. Un côté de l'absorbeur d'énergie est alors assemblé avec l'élément d'arbre, sur Lequel agit un force issue de la sangle, l'autre côté de l'absorbeur d'énergie étant assemblé avec la zone de prise de la bobine, attaquée par le disposi- tif de blocage. Le mouvement relatif, consommant de L'énergie, entre L'é Lé- ment d'arbre et la zone de prise, peut être assuré de préfé- rence autour de L'axe de La bobine. Dans une forme de cons- truction préférentielle, l'absorbeur d'énergie est réalisé sous forme d'élément de torsion, en forme de barre en parti- cul i er. Pour commuter l'absorbeur d'énergie entre l'é Lément d'arbre et la zone de prise de la bobine, iL est possible de prévoir un éLément d'adhérence mobile. Cet éLément mobile peut être réalisé de manière qu'il produise aussi bien La force d'adhérence entre L'éLément d'arbre et la zone de prise de la bobine en service normal, c'est-à- dire au-dessous du seuil défini de la variation de vitesse du véhicule. L'élé- ment d'adhérence peut être mobiLe de manière qu'il commute l'absorbeur d'énergie entre l'élément d'arbre et la zone de prise de la bobine, audessus du seuil de La variation de vitesse du véhicule. L'élément d'adhérence peut être mobile de sorte qu'il assemble l'un des côtés de l'absorbeur d'énergie avec l'éLément d'arbre, ou avec la zone de prise de la bobine, tandis que l'autre côté de l'absorbeur d'énergie est assembLé, sans possibilité de rotation, avec la zone de prise ou l'élément d'arbre. Dans une forme de construction préférentielle, l'absorbeur d'énergie est assemblé sans possibilité de rotation, sur l'un de ses côtés, avec l'éLément d'arbre, et peut être assembLé sur son autre côté, par L'éLément d'adhérence mo- bile, avec la zone de prise de La bobine, au-dessus du seuil défini de variation de vitesse du véhicule. Il est avantageux que L'absorbeur d'énergie soit disposé d'une manière coaxiale par rapport à l'axe de La bobine, et que l'éLément d'adhérence puisse se déplacer dans Le sens axial. L'éLément d'adhérence est de préférence réaLisé sous forme de douille, qui comporte l'une des extrémités de L'absorbeur d'énergie, réalisé sous forme de barre de torsion. Le déplacement de l'élément d'adhérence est assuré, d'une manière préférentielle, par une conduite inflammable de gaz propulseur, pour commuter l'absorbeur d'énergie entre l'élé- ment d'arbre et la zone de prise de la bobine. Cette con- duite est amorcée au-dessus du seuil défini de variation de vitesse du véhicule. L'allumage peut être assuré si un autre composant du système de retenue du véhicule, un sac gonfla- ble associé au même siège que l'enrouleur de ceinture et/ou un rétracteur de ceinture serrant la ceinture de sécurité, par exemple, a été actionné. Des signaux d'allumage, qui permettent d'actionner les autres composants de retenue, le sac gonflable en particulier, sont alors utilisables pour enflammer la charge de gaz propulseur, prévue pour l'élément d'adhérence. Par l'invention, il est par ailleurs garanti de ce fait que, en combinaison avec un autre composant de retenue, le sac gonflable par exemple, le déplacement vers l'avant, permis par l'absorbeur d'énergie, ne provoque aucun risque de blessures sur la partie du corps déplacée vers l'avant, sur la tête par exemple, car le sac gonflé offre une protection contre les impacts. De cette manière, non seulement le risque de blessures est réduit dans la zone des parties du corps, sur lesquelles s'applique la sangle de la ceinture de sécurité, mais il est également possible d'obtenir, en utilisant des composants de retenue supplémentaires, tels qu'un sac gonflable, un étire- ment relativement long de la sangle, c'est-à-dire une ab- sorption d'énergie relativement élevée dans la bobine. En utilisant un rétracteur pour le serrage de la ceinture de sécurité, également, la soLLicitation aux endroits du corps, sur lesquels s'applique La sangle serrée, est limitée et/ou réduite par la consommation d'énergie dans la bobine. L'invention sera explicitée à l'aide d'un exemple de cons- truction reproduit sur la figure. La figure est une représentation en coupe partielle d'un enrouleur de ceinture pour une ceinture de sécurité d'un véhicule. Une bobine 1 est logée avec une possibilité de rotation dans un cadre 8. La bobine 1 peut tourner autour d'un axe 7 pour l'enroulement et le déroulement d'une cein- ture de sécurité, non reproduite. La ceinture de sécurité est assemblée fermement avec un élément d'arbre 2, d'une manière connue en soi. Dans le cas d'un étirement trop rapide de la sangle et d'une variation excessive de la vitesse de rotation de la bobine 1, ou avec une variation de vitesse surélevée du véhicule, un dispositif de blocage 3 peut entrer en prise avec une zone de prise 4 de la bobine 1. La zone de prise 4 de la bobine peut être réalisée, d'une manière connue en soi, sous forme de couronne dentée rota- tive. Le dispositif de blocage 3 est réalisable, d'une manière connue en soi, sous forme de cliquet d'arrêt, qui s'appuie sur le cadre 8 et entre en prise d'arrêt entre deux dents de la zone de prise 4. La bobine 1 est ainsi bloquée contre une rotation ultérieure. Le fonctionnement de l'en- rouleur représenté concorde, sur ce point, avec les enrou- leurs de formes de construction connues. Dans l'exemple de construction représenté, un absorbeur d'énergie 5, en forme d'une barre de torsion, est par ailleurs prévu dans la bobine. L'absorbeur d'énergie s'étend dans le sens axial, d'une manière coaxiale par rapport à l'axe 7 de la bobine. Sur l'un de ses côtés, l'absorbeur d'énergie est assemblé sans possibilité de rotation, par un quatre-pans 10 par exemple, avec l'élément d'arbre 2, sur lequel peut s'enrouler la sangle de la ceinture de sécurité. Un élément d'adhérence 6, en forme d'une douille et/ou d'un manchon mobile dans le sens axial, est prévu sur l'autre côté et/ou sur l'autre extrémité de l'absorbeur d'énergie 5, réalisé sous forme de barre de torsion. En service normal, c'est-à-dire au-dessous d'un seuil défini de variation de vitesse du véhicule et/ou de variation de vitesse de rotation de la bobine 1, une force mécanique et d'adhérence est produite par l'élément 6, entre la zone de prise 4 et l'élément d'arbre 2. L'élément d'adhérence 6 s'engage à cet effet sur une section élargie (culot 19), par des dentures à cannelures 11 par exemple, dans des dentures formées en conséquence sur le côté interne de l'élément d'arbre 2. Des dentures à cannelures 12, prévues sur le côté externe de l'élément d'adhérence 6 en forme de douille, s'engagent par ailleurs dans des dentures internes, formées en conséquence, d'une roue 13, qui supporte la zone de prise 4, en forme de dentures externes sur son pourtour en parti- culier. Par cette force d'adhérence, produite par l'élément 6 entre l'élément d'arbre 2 et la zone de prise 4, l'absor- beur d'énergie est court-circuité en service normal de l'en- rouleur de ceinture. Par l'intermédiaire d'un coeur 21 reposant sur l'élément d'adhérence 6, un ressort-moteur 14 attaque la bobine 1, à laquelle il transmet une force de rappel pour l'enroulement de la sangle. Le supportage rotatif de la bobine est monté côté ressort sur le cadre 8, par une saillie sur la roue 13, logée dans un cadre d'appui 15 assemblé avec le cadre 8. Sur l'autre côté de la bobine (côté mécanique), le supportage rotatif de cette dernière peut être assuré d'une manière connue en soi, par l'intermédiaire d'un capuchon 16 supporté sur le cadre 8, par exemple. Au moyen d'un vissage, emmanché au travers d'une ouverture de fixation 17, le cadre 8 peut être assembLé par force mécanique et d'adhérence avec la carrosserie, dans la zone de la colonne B, par exemple, ou en un autre endroit adé- quat. Une conduite de gaz propulseur 9, qui peut être allumée électriquement par des arrivées électriques 18, sert au déplacement axial de l'élément d'adhérence 6 en cas de dépassement par le haut du seuil de variation de vitesse défini, en cas d'accident par exemple. Un gaz propulseur, par lequel l'élément d'adhérence 6 en forme de douille est déplacé dans le sens axial, vers la droite sur la figure, est produit en cas d'amorçage de la charge propulsive 9. La section élargie (culot 19), et les dentures à cannelures 11 prévues sur cette dernière, sont alors amenées hors de prise avec l'élément d'arbre 2, et s'engagent intégralement dans un évidement annulaire 20, prévu sur la roue 13. L'élément d'adhérence est ainsi désaccouplé de l'élément d'arbre 2, mais reste, par ses dentures à cannelures 12, en force d'adhérence avec la roue 13, qui supporte sur son pourtour externe la zone de prise 4 pour le dispositif de blocage 3. Une force d'adhérence s'exerce par ailleurs entre le côté interne de l'élément d'adhérence 6 en forme de douille et l'un des côtés de l'absorbeur d'énergie 5. Cette force d'adhérence ne peut être produite que par le déplacement. Mais elle peut également s'exercer pendant le service normal et être maintenue lors du déplacement axial de l'élément d'adhérence 6. Pendant le déplacement axial, l'élément d'adhérence 6 peut également se déplacer encore à l'inté- rieur du coeur de ressort 21, dans le sens axial. Un évide- ment adéquat 23 est prévu dans un couvercle 22 de la cassette de ressort, pour permettre le déplacement axial de l'élément d'adhérence 6. L'assemblage rotatif par force d'adhérence entre l'élément 6 en forme de douille et l'absorbeur d'énergie 5 peut être également assuré par des dentures à cannelures, qui créent un assemblage rotatif, mais permettent le déplacement axial de l'élément d'adhérence 6 en forme de douille. Si, comme précédemment décrit, Le culot 19 se situe dans l'évidement 20 de la roue 13, après le déplacement de l'élé- ment d'adhérence 6, vers la droite sur la figure, l'absor- beur d'énergie 5 est activé. Si une force s'exerce sur l'élément d'arbre 2 par le biais de la sangle, l'élément 2 tourne par rapport à la roue 13 bloquée, de l'énergie étant alors absorbée par torsion de l'absorbeur 5. Lors du mouve- ment relatif de l'élément d'arbre 2 par rapport à la roue bloquée 13, l'un des côtés de l'absorbeur 5 est assemblé, dans cet exemple de construction, sans possibilité de rota- tion avec l'élément d'arbre 2, par l'intermédiaire du qua- tre-pans 10. L'autre côté de l'absorbeur d'énergie 5 est assemblé sans possibilité de rotation avec la roue bloquée 13, par l'intermédiaire de l'élément d'adhérence 6 déplacé vers la droite. Une limitation de force est ainsi obtenue pour le corps de l'occupant du véhicule, qui se déplace en direction de la sangle assemblée avec l'éLément d'arbre 2. L'allumage de la charge propulsive 9 peut être assuré simul- tanément avec l'actionnement d'un sac gonflable 24, associé au même siège que l'enrouleur de ceinture. En combinaison avec un tel sac gonflable, une trajectoire d'étirement rela- tivement élevée (jusqu'à 80 mm) de la sangle, assemblée avec l'élément d'arbre 2, peut être obtenue, ainsi qu'une faible sollicitation du corps de l'occupant du véhicule, par suite de l'énergie relativement élevée alors absorbée dans l'ab- sorbeur 5. Le risque de blessures est réduit à un minimum par le concours de l'enrouleur de ceinture représenté et du sac gonflable 24 actionné, c'est-à-dire gonfLé. Le sac gon- fiable est référencé schématiquement par 24 sur la figure. Il est par ailleurs schématisé que le sac gonflable, comme la charge propulsive 9, sont amorcés par un signal d'allu- mage 25. Revendications 1. Enrouleur de ceinture pour une ceinture de sécurité d'un véhicule, avec une bobine pour la ceinture de sécurité, avec un cadre, qui peut être assemblé par force d'adhérence avec la carrosserie, et sur lequel est montée la bobine avec une possibilité de rotation, et avec un dispositif de blocage, qui agit par prise entre le cadre et la bobine en cas de variation de vitesse surélevée du véhicule, caractérisé en ce qu'un absorbeur d'énergie (5), qui autorise un étirement défini de la sangle, avec une absorption simultanée d'éner- gie, transmise par la sangle, est prévu entre un élément d'arbre (2) de la bobine (1), sur lequel agissent des forces issues de la sangle, et une zone de prise (4) de la bobine (1), sur laquelle le dispositif de blocage (3) peut entrer en prise. 2. Enrouleur de ceinture suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, au-dessous d'un seuil défini de la variation de vitesse du véhicule, l'absorbeur d'énergie (5) est court-circuité par force d'adhérence directe entre l'élément d'arbre (2) et la zone de prise (4) de la bobine (1), et peut être commuté, au-dessus du seuil défini, entre l'élément d'arbre (2) et la zone de prise (4). 3. Enrouleur de ceinture suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'un élément d'adhérence (6) mobile produit la force d'adhérence directe entre l'élément d'arbre (2) et la zone de prise (4) de la bobine (1). 4. Enrouleur de ceinture suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'absorbeur d'énergie (5) peut être commuté entre l'élément d'arbre (2) et la zone de prise (4) de la bobine (1) par un élément d'adhérence (6) mobile. 5. Enrouleur de ceinture suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le même élément d'adhérence (6) est prévu, aussi bien pour la force d'adhérence directe entre l'élément d'arbre (2) et la zone de prise (4) de la bobine, 4- que pour la commutation de l'absorbeur d'énergie (5) entre l'élément d'arbre (2) et la zone de prise (4). 6. Enrouleur de ceinture suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'absorbeur d'énergie (5), commutée entre l'élément d'arbre (2) et la zone de prise (4) de la bobine (1), absorbe de l'énergie transmise par la sangle à l'élément d'arbre (2), lors d'une rotation de l'élément d'arbre (2) par rapport à la zone de prise (4) bloquée sur le cadre (8). 7. Enrouleur de ceinture suivant l'une des revendications 3 à 5, ou la revendication 6 prise en dépendance de l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'absorbeur d'énergie est assemblé sans possibilité de rotation avec l'élément d'arbre (2) sur l'un de ses côtés, et peut être assemblé par force d'adhérence, sur son autre côté, avec la zone de prise (4) de la bobine (1), par l'élément d'adhérence (6) mobile. 8. Enrouleur de ceinture suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'absorbeur d'énergie (5) est disposé d'une manière coaxiale par rapport à l'axe (7) de la bobine, et en ce que l'élément d'adhérence (6) peut se déplacer dans le sens axial. 9. Enrouleur de ceinture suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'absorbeur d'énergie (5) est réalisé sous forme d'élément de torsion. 10. Enrouleur de ceinture suivant les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'élément d'adhérence (6) est réalisé sous forme de douille, qui comporte l'une des extrémités de l'absorbeur d'énergie (5), réalisé sous forme de barre de torsion. 11. Enrouleur de ceinture suivant l'une des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que l'élément d'adhérence (6) peut être déplacé par une charge propulsive (9) inflammable, pour la commutation de l'absorbeur d'énergie (5) entre l'élément d'arbre (2) et la zone de prise (4) de la bobine (1). 12. Enrouleur de ceinture suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la charge de gaz propulseur (9) peut être allumée par suite de l'actionnement d'un autre dispositif de retenue, au moins, du système de retenue du véhicule. 13. Enrouleur de ceinture suivant l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'autre système de retenue est un sac gonflable, associé au même siège du véhicule que l'enrouleur de ceinture. 14. Enrouleur de ceinture suivant l'une des revendications i à 13, caractérisé en ce que l'autre dispositif de retenue est un rétracteur de ceinture, serrant la ceinture de sécurité.