FR3018246A1 - Dispositif d'ancrage a moyens anti sous-marinage pour une ceinture de securite a trois points de vehicule - Google Patents

Abstract

Un dispositif d'ancrage (D) définit un point d'ancrage inférieur d'une ceinture de sécurité à trois points d'un véhicule. Ce dispositif (D) comprend i) deux glissières (G) solidarisées à l'élément, ii) une paroi d'appui (PA) présentant une section semi circulaire et solidarisée fixement aux glissières (G), iii) une tige (TA) coulissant dans les glissières (G) et à laquelle sont solidarisées fixement une partie (ES) de la ceinture de sécurité et une protubérance (PG) comportant une extrémité libre (EL) propre à s'appuyer sur la paroi d'appui (PA) tant qu'un angle (α), définissant la désorientation de cette partie (ES) par rapport à une direction longitudinale, est supérieur à un seuil prédéfini, et iv) des moyens d'amortissement (MA) propres à amortir une translation de la partie (ES), induite par un coulissement de la tige (TA) par rapport aux glissières (G), lorsque l'angle (α) est sensiblement égal au seuil prédéfini.

Description

DISPOSITIF D'ANCRAGE À MOYENS ANTI SOUS-MARINAGE POUR UNE CEINTURE DE SÉCURITÉ À TROIS POINTS DE VÉHICULE L'invention concerne les ceintures de sécurité à trois points équipant des véhicules, éventuellement de type automobile, et plus précisément certains dispositifs d'ancrage que comprennent de telles ceintures de sécurité. Une ceinture de sécurité à trois points comprend trois dispositifs la d'ancrage qui définissent trois points de fixation (ou d'ancrage) sur des éléments ou équipements d'un véhicule, éventuellement de type automobile. Un premier dispositif d'ancrage est solidarisé fixement à une partie inférieure du véhicule, par exemple au plancher ou au bas d'un montant, et sert de moyen de solidarisation à rotation pour une extrémité de la sangle. Un 15 deuxième point d'ancrage (souvent appelé brin de boucle de ceinture) est solidarisé fixement à une autre partie inférieure du véhicule, par exemple au plancher ou au siège associé. Il sert de point de verrouillage temporaire pour un pêne de verrouillage extractible qui est couplé à la sangle. Un troisième point d'ancrage comprend un dispositif de renvoi de sangle, solidarisé 20 fixement à une partie supérieure du véhicule, par exemple au dossier du siège correspondant ou à la partie supérieure d'un montant, et un enrouleur de sangle. Comme le sait l'homme de l'art, lorsqu'un véhicule subit un choc frontal, les passagers qui sont assis sur ses sièges peuvent faire l'objet d'un 25 sous-marinage, c'est-à-dire d'un enfoncement de leur bassin dans l'assise de leur siège combiné à un glissement vers l'avant du véhicule. Cet enfoncement combiné à ce glissement induisent un déplacement relatif de la partie transversale (ou ventrale) de la sangle de la ceinture de sécurité par rapport au passager, qui peut occasionner de graves lésions internes du fait que la 30 résistance du ventre est très inférieure à celle du bassin (typiquement trois fois plus petite). Lors d'un choc frontal, l'angle que fait un côté de la partie transversale (ou ventrale) de la sangle par rapport au passager a donc tendance à varier.

Il a été observé lors de tests qu'il existait une relation entre cet angle et la probabilité de survenue d'un sous-marinage. Plus précisément, il a été observé que lorsque cet angle devenait inférieur à un seuil (fonction de l'angle que prend le bassin d'un passager pendant un choc), la probabilité de survenue d'un sous-marinage devenait très importante. Or, plus le passager se déplace vers l'avant de l'assise, plus l'angle entre un côté de la partie transversale (ou ventrale) de la sangle et le plan horizontal diminue et donc plus il risque de faire l'objet d'un sous-marinage. L'invention a donc notamment pour but d'éviter que l'angle précité devienne inférieur à un seuil prédéfini grâce à un contrôle réalisé au niveau du premier dispositif d'ancrage et/ou du deuxième dispositif d'ancrage d'une ceinture de sécurité à trois points. Elle propose plus précisément et notamment un dispositif d'ancrage, propre à définir un point d'ancrage inférieur d'une ceinture de sécurité à trois points d'un véhicule, et comprenant : - deux glissières parallèles et propres à être solidarisées fixement au véhicule, - une paroi d'appui présentant une section semi circulaire et solidarisée fixement aux glissières, - une tige coulissant dans les glissières et à laquelle sont solidarisées fixement une partie de la ceinture de sécurité et une protubérance comportant une extrémité libre propre à s'appuyer sur la paroi d'appui tant qu'un angle, définissant la désorientation entre la direction d'extension de cette partie et une direction longitudinale, est supérieur à un seuil prédéfini, et - des moyens d'amortissement propres à amortir une translation de la partie de ceinture de sécurité, induite par un coulissement de la tige par rapport aux glissières, lorsque l'angle est sensiblement égal au seuil prédéfini. Le seuil définit ici un angle limite en-deçà duquel survient 30 généralement un sous-marinage. Par conséquent, en permettant une translation de la partie de ceinture de sécurité lorsque l'angle de rotation de cette partie devient inférieur au seuil prédéfini on empêche cet angle de rotation de continuer à diminuer et donc on empêche le sous-marinage.

Le dispositif d'ancrage selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - dans un premier mode de réalisation, il peut comprendre des parois propres à être solidarisées fixement aux glissières et définissant un logement comprenant les moyens d'amortissement et muni d'une ouverture. Dans ce cas, la paroi d'appui prolonge l'une de ces parois au niveau de l'ouverture de sorte que l'extrémité libre de la protubérance contacte les moyens d'amortissement lorsque l'angle est sensiblement égal au seuil prédéfini, afin qu'ils amortissent la translation de cette partie induite par un coulissement de la tige par rapport aux glissières ; - ses moyens d'amortissement peuvent comprendre un ressort comportant une première extrémité solidarisée à l'une des parois définissant un fond du logement et une seconde extrémité, et une pièce définissant une butée, solidarisée à la seconde extrémité du ressort et placée sensiblement au niveau de l'ouverture en l'absence d'interaction avec la protubérance ; - en variante, ses moyens d'amortissement peuvent être agencés sous la forme d'une mousse synthétique déformable en présence d'une compression ; - le logement peut être placé devant les glissières et sensiblement parallèlement à ces dernières ; - dans un second mode de réalisation, ses glissières peuvent comprendre ses moyens d'amortissement ; - sa tige peut comprendre deux extrémités montées à coulissement dans ses glissières et une partie intermédiaire à laquelle sont solidarisées fixement la partie de la ceinture de sécurité et la protubérance. Dans ce cas, cette partie intermédiaire peut comprendre une sous-partie au moins partiellement annulaire à laquelle est solidarisée fixement la protubérance.

Par exemple, la partie de la ceinture de sécurité peut comprendre deux moyens de fixation solidarisés à la partie intermédiaire de la tige sensiblement symétriquement par rapport à la sous-partie. L'invention propose également une ceinture de sécurité à trois points destinée à équiper un véhicule et comprenant au moins un dispositif d'ancrage du type de celui présenté ci-avant. Cette ceinture de sécurité peut comprendre une partie solidarisée au dispositif d'ancrage et constituant une extrémité d'une sangle ou bien un brin de boucle propre à verrouiller un pêne de verrouillage couplé à une sangle. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins une ceinture de sécurité du type de celle présentée ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe dans un plan XZ, un exemple de réalisation d'un dispositif d'ancrage d'une ceinture de sécurité auquel est solidarisée fixement une extrémité d'une sangle présentant une première orientation non critique, la figure 2 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe dans le plan XZ, le dispositif d'ancrage de la figure 1 avec l'extrémité de la sangle présentant une deuxième orientation non critique, et la figure 3 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe dans le plan XZ, le dispositif d'ancrage de la figure 1 avec l'extrémité de la sangle présentant une troisième orientation critique. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif d'ancrage D destiné à définir un point d'ancrage inférieur pour une ceinture de sécurité à trois points d'un véhicule.

Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule possédant au moins un siège devant être associé à au moins une ceinture de sécurité à trois points. Par conséquent, elle concerne non seulement les véhicules terrestres, mais également les véhicules fluviaux (ou maritimes), dès lors qu'ils peuvent faire l'objet de chocs frontaux. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif d'ancrage D est destiné à être solidarisé fixement à une partie inférieure d'un véhicule, comme par exemple son plancher ou le bas de l'un de ses montants, et sert de moyen de solidarisation à rotation pour une pièce ES de la ceinture de sécurité constituant une extrémité de la sangle SC. Mais l'invention n'est pas limitée à cette application. En effet, le dispositif d'ancrage D pourrait être destiné à être solidarisé fixement à une partie inférieure d'une armature d'assise de siège de véhicule, par exemple. Par ailleurs, le dispositif d'ancrage D pourrait être destiné à servir de moyen de solidarisation à rotation pour une pièce ES de la ceinture de sécurité constituant un brin de boucle dont le mécanisme de verrouillage est propre à verrouiller temporairement un pêne de verrouillage extractible qui est couplé à la sangle SC. Ce brin de boucle pourra notamment comprendre ce que l'homme de l'art appelle un feuillard et une interface de type « engrenage » avec la tige TA (mentionnée plus loin), car la modification d'orientation de la sangle SC est alors particulièrement bien transmise. On a schématiquement représenté sur les figures 1 à 3 un exemple de réalisation de dispositif d'ancrage D d'une ceinture de sécurité à trois points. Sur les figures, la direction X est la direction longitudinale du véhicule, laquelle est sensiblement parallèle aux côtés latéraux qui comportent les portes latérales (ou portières), la direction Y est la direction transversale du véhicule, laquelle est perpendiculaire à la direction longitudinale X et aux côtés latéraux, et la direction Z est la direction verticale du véhicule, laquelle est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y.

Comme illustré, un dispositif (d'ancrage) D, selon l'invention, comprend au moins deux glissières G, une paroi d'appui PA, une tige TA et des moyens d'amortissement MA. Les deux glissières G sont propres à être solidarisées fixement au véhicule de manière à être parallèles entre elles (c'est-à-dire placées suivant la direction longitudinale X et décalées l'une par rapport à l'autre suivant la direction transversale Y). Ces glissières G sont réalisées dans un matériau résistant et peu déformable, comme par exemple un acier, de l'aluminium ou un matériau synthétique rigide (par exemple composite). La solidarisation des glissières G au véhicule peut se faire par vissage, soudage, rivetage ou utilisation d'une colle structurante, par exemple. La paroi d'appui PA présente une section semi circulaire et est solidarisée fixement aux glissières G. Cette paroi d'appui PA est réalisée dans un matériau résistant et peu déformable, comme par exemple un acier, de l'aluminium ou un matériau synthétique rigide (par exemple composite). La solidarisation de la paroi d'appui PA aux glissières G peut se faire soit directement, soit indirectement au moyen de pattes de fixation PF1 constituant des extensions de la paroi d'appui PA ou des glissières G (comme illustré non limitativement). La tige TA est ici orientée suivant la direction transversale Y, et donc perpendiculairement aux glissières G. Elle comprend deux extrémités opposées montées à coulissement respectivement dans les deux glissières G. Une partie ES de la ceinture de sécurité (ici une extrémité de la sangle SC) et une protubérance PG sont solidarisées fixement à la tige TA, de préférence, et comme illustré non limitativement, selon des orientations différentes dans le plan XZ. La protubérance PG comporte une extrémité libre EL qui est propre à s'appuyer sur la paroi d'appui PA tant qu'un angle a, qui définit la désorientation entre la direction d'extension de la partie ES et la direction longitudinale X, est supérieur à un seuil prédéfini. Le seuil prédéfini est un angle dont la valeur est légèrement supérieure à une valeur limite (ou critique) en-deçà de laquelle survient généralement un sous-marinage. Cette valeur limite (ou critique) dépend généralement de l'angle que prend le bassin d'un passager pendant un choc). Généralement, elle est comprise entre environ 20° et environ 30°. Grâce à l'invention, dès que l'angle a devient sensiblement égal au seuil prédéfini, la tige TA (et donc la partie ES de la ceinture de sécurité qui est solidarisée fixement à cette tige TA) peut se translater dans les glissières G vers l'avant du véhicule sans que la valeur de l'angle a ne puisse diminuer. De ce fait, on empêche le sous-marinage puisque l'angle a demeure supérieur à la valeur limite (ou critique).

La protubérance PG fait par exemple partie intégrante de la tige TA. Mais il pourrait également s'agir d'une pièce rapportée, solidarisée fixement à la tige TA. Elle se présente, par exemple, sous la forme d'un pion cylindrique dont l'extrémité libre EL présente une face convexe semi-sphérique.

Comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, la tige TA peut comprendre entre ses deux extrémités opposées une partie intermédiaire PI à laquelle sont solidarisées fixement la partie ES de la ceinture de sécurité et la protubérance PG, selon des orientations angulaires différentes. Egalement comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, cette partie intermédiaire PI peut, par exemple, comprendre une sous-partie SP au moins partiellement annulaire et à laquelle est solidarisée fixement la protubérance PG. Par exemple, la protubérance PG peut constituer une extension dans la plan XZ de cette sous-partie SP, laquelle peut éventuellement se présenter sous la forme d'un disque.

Egalement comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, la partie ES de la ceinture de sécurité peut comprendre deux moyens de fixation MF solidarisés à la partie intermédiaire PI de la tige TA sensiblement symétriquement par rapport à la sous-partie SP. Pour ce faire, la partie ES peut, par exemple, comprendre un trou (ou oeillet) TF traversé par une petite barre rigide (orientée sensiblement suivant la direction transversale Y) à laquelle sont solidarisées fixement deux pièces triangulaires sensiblement identiques, constituant les deux moyens de fixation MF et également solidarisées fixement (par exemple par soudage) à la partie intermédiaire PI éventuellement dans des rainures (ou trous) de positionnement qu'elle (PI) comprend. En variante, le trou (ou oeillet) TF peut être directement solidarisé fixement aux deux pièces triangulaires MF. On notera que dans le cas d'un brin de boucle à feuillard, ce dernier peut être solidarisé fixement à la tige TA (ainsi il n'y a que du métal entre le brin de boucle et la tige TA ce qui facilite la transmission de la rotation de la sangle SC).

Les moyens d'amortissement MA sont propres à amortir une translation de la partie ES de la ceinture de sécurité, induite par un coulissement de la tige TA par rapport aux glissières G (voir figure 3), lorsque l'angle a est sensiblement égal au seuil prédéfini.

On comprendra que ces moyens d'amortissement MA sont destinés à éviter que la partie transversale (ou ventrale) de la sangle SC se translate soudainement vers l'avant du fait que la protubérance PG ne s'appuie plus contre la paroi d'appui PA. Cela pourrait en effet s'avérer contre-productif, voire potentiellement dangereux pour le passager. En effet, la sangle SC ne doit pas être découplée brutalement du passager, car les à-coups ne sont pas bons sur le plan de la biomécanique et risquent d'engendrer une perte d'efficacité des moyens de retenu. Dans un premier mode de réalisation illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, le dispositif D peut comprendre des parois PL propres à être solidarisées fixement aux glissières G et définissant un logement L qui comprend les moyens d'amortissement MA et qui est muni d'une ouverture OL orientée vers la tige TA. Dans ce cas, la paroi d'appui PA prolonge l'une des parois PL au niveau de l'ouverture OL, afin que l'extrémité libre EL de la protubérance PG puisse contacter les moyens d'amortissement MA lorsque l'angle a est sensiblement égal au seuil prédéfini. Ainsi, les moyens d'amortissement MA peuvent amortir la translation de la partie ES qui est induite par le coulissement de la tige TA par rapport aux glissières G du fait que l'extrémité libre EL de la protubérance PG ne s'appuie plus sur la paroi d'appui PA. On notera que la paroi d'appui PA est de préférence solidarisée fixement à la paroi PL qu'elle prolonge au niveau de l'ouverture OL. Cela permet en effet de rigidifier l'ensemble constitué de la paroi d'appui PA et des parois PL qui définissent le logement L.

Ces parois PL peuvent être réalisées dans un matériau résistant et peu déformable, comme par exemple un acier, de l'aluminium ou un matériau synthétique rigide (par exemple composite). La solidarisation des parois PL aux glissières G peut se faire soit directement, soit indirectement au moyen de pattes de fixation PF2 constituant des extensions de l'une au moins de ces parois PL ou des glissières G (comme illustré non limitativement). On notera que le logement L peut être placé devant les glissières G et sensiblement parallèlement à ces dernières G.

Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, les moyens d'amortissement MA peuvent comprendre un ressort R et une pièce PB. Le ressort comprend une première extrémité solidarisée à la paroi PL qui définit un fond du logement L et une seconde extrémité. La pièce PB définit une butée, est solidarisée à la seconde extrémité du ressort R et est placée sensiblement au niveau de l'ouverture OL lorsqu'elle n'interagit pas avec la protubérance PG (voir figures 1 et 2). De préférence, le ressort R est du type dit à crantage anti-retour de sorte qu'il ne puisse pas repousser la protubérance PG vers l'arrière après avoir réalisé son amortissement. Un tel repoussement pourrait en effet contribuer à augmenter la pression exercée par la sangle SC sur le ventre du passager. En effet, il n'est pas bon que le passager soit repoussé en arrière une fois que l'avancée de son bassin est maximale car la tête continue d'avancer dans le véhicule et donc l'effort subi par le cou serait encore plus important si le bassin se mettait à reculer violemment. Dans une variante de réalisation non représentée, les moyens d'amortissement MA logés dans le logement L pourraient être agencés sous la forme d'une mousse synthétique déformable en présence d'une compression. Dans ce cas, l'amortissement de la protubérance PG (et donc de la partie ES de la ceinture de sécurité) résulte de la déformation de la mousse provoquée par la compression exercée par cette protubérance PG. De préférence, plus la mousse est comprimée, plus l'amortissement est important. A titre d'exemple on pourra utiliser une mousse de type IMPAXX® fabriquée par Dow Chemical Company.

Dans encore une autre variante de réalisation non représentée, les moyens d'amortissement MA logés dans le logement L pourraient être agencés sous la forme d'une lame déchirable à effet d'amorce. Lorsque la protubérance PG contacte cette lame, elle provoque son déchirement partiel et ce dernier freine sa progression et donc provoque son amortissement.

L'effort que doit exercer la protubérance PG est maximal au niveau de l'amorce de déchirement, puis il devient moindre et sensiblement constant. Dans un second mode de réalisation non illustré les glissières G peuvent comprendre les moyens d'amortissement MA. A cet effet, la zone d'une glissière G dans laquelle coulisse l'extrémité d'une tige TA peut, par exemple, présenter une hauteur qui va en diminuant lorsque l'on se dirige vers l'avant (c'est-à-dire suivant le sens de coulissement de la tige TA en cas de choc frontal). En variante, cette zone peut comporter un ressort muni éventuellement d'une butée ou bien une mousse synthétique déformable en présence d'une compression. L'invention permet d'empêcher le sous-marinage, sans qu'il faille concevoir un plancher de support d'assise spécifique ou une architecture d'assise spécifique, et donc de réduire le nombre de contraintes, imposées par les règles de sécurité sur la conception des sièges, tout en permettant d'améliorer le confort du passager. Par ailleurs, un siège sous-marinant peut, une fois qu'il a été associé à un dispositif d'ancrage selon l'invention ne plus être considéré comme sous-marinant, sans autre modification.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'ancrage (D) propre à définir un point d'ancrage inférieur d'une ceinture de sécurité à trois points d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend i) deux glissières (G) parallèles et propres à être solidarisées fixement audit véhicule, ii) une paroi d'appui (PA) présentant une section semi circulaire et solidarisée fixement auxdites glissières (G), iii) une tige (TA) coulissant dans lesdites glissières (G) et à laquelle sont solidarisées fixement une partie (ES) de ladite ceinture de sécurité et une protubérance (PG) comportant une extrémité libre (EL) propre à s'appuyer sur ladite paroi d'appui (PA) tant qu'un angle (a), définissant la désorientation de ladite partie (ES) par rapport à une direction longitudinale, est supérieur à un seuil prédéfini, et iv) des moyens d'amortissement (MA) propres à amortir une translation de ladite partie (ES), induite par un coulissement de ladite tige (TA) par rapport auxdites glissières (G), lorsque ledit angle (a) est sensiblement égal audit seuil prédéfini.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des parois (PL) propres à être solidarisées fixement auxdites glissières (G) et définissant un logement (L) comprenant lesdits moyens d'amortissement (MA) et muni d'une ouverture (OL), et en ce que ladite paroi d'appui (PA) prolonge l'une desdites parois (PL) au niveau de ladite ouverture (OL), de sorte que ladite extrémité libre (EL) de la protubérance (PG) contacte lesdits moyens d'amortissement (MA) lorsque ledit angle (a) est sensiblement égal audit seuil prédéfini, afin qu'ils amortissent la translation de ladite partie (ES) induite par un coulissement de ladite tige (TA) par rapport auxdites glissières (G).
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'amortissement (MA) comprennent un ressort (R) comportant une première extrémité solidarisée à l'une desdites parois (PL) définissant un fond dudit logement (L) et une seconde extrémité, et une pièce (PB) définissant une butée, solidarisée à ladite seconde extrémité du ressort (R) et placée sensiblement au niveau de ladite ouverture (OL) en l'absence d'interaction avec ladite protubérance (PG).
4. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'amortissement (MA) sont agencés sous la forme d'une mousse synthétique déformable en présence d'une compression.
5. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit logement (L) est placé devant lesdites glissières (G) et sensiblement parallèlement à ces dernières (G).
6. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites glissières (G) comprennent lesdits moyens d'amortissement (MA).
7. 7. Ceinture de sécurité à trois points pour un véhicule, caractérisée en la ce qu'elle comprend au moins un dispositif d'ancrage (D) selon l'une des revendications précédentes.
8. 8. Ceinture de sécurité selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend une partie (ES) solidarisée audit dispositif d'ancrage (D) et constituant une extrémité d'une sangle (SC). 15
9. 9. Ceinture de sécurité selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend une partie (ES) solidarisée audit dispositif d'ancrage (D) et constituant un brin de boucle propre à verrouiller un pêne de verrouillage couplé à une sangle (SC).
10. 10. Véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une ceinture de 20 sécurité selon l'une des revendications 7 à 9.