FR3139527A1 - ceinture de sécurité présentant un tronçon élastique - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une sangle de sécurité (2) destinée à équiper un ensemble de sécurité, la sangle de sécurité (2) comportant :- un tronçon rigide (21) configuré pour ne rompre que lorsqu’il est soumis à un effort de traction supérieur à 10 kN ;- au moins un tronçon élastique (22) solidaire du tronçon rigide (21), l’ensemble des tronçons élastiques (22) étant configurés pour autoriser un allongement supérieur à 50 mm pour un effort de traction égal à 4,5 kN tout en permettant de ne pas rompre lorsqu’ils sont soumis à un effort de traction supérieur à au moins 10 kN. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 7
Description
Le contexte technique de la présente invention est celui de la sécurité des occupants d’un véhicule automobile, et plus particulièrement de leur intégrité physique en cas d’accident. Plus particulièrement, l’invention a trait à une sangle de sécurité destinée à équiper un ensemble de sécurité pour un véhicule automobile.
Dans l’état de la technique, on connait des ceintures de sécurité permettant de maintenir un individu plaqué contre son siège en cas d’accident. De telle ceintures de sécurité prennent la forme d’une sangle de sécurité formant un harnais ou s’étendant en travers du torse de l’individu, la sangle de sécurité étant fixée à des points d’ancrage solidaires d’un siège sur lequel l’individu est installé.
Afin d’augmenter la sécurité et l’intégrité physique de l’individu en cas d’accident, de telles ceintures de sécurité sont, de manière connue, complétées par des dispositifs additionnels formant des ensembles de sécurité pour les individus, très performants. De tels ensembles de sécurité comportent par exemple des dispositifs qui permettent notamment d’amorcer une tension de la sangle de sécurité contre l’individu dans le but de réduire le jeu résiduel de la ceinture de sécurité, et/ou des dispositifs qui permettent de limiter les efforts afin d’éviter que la ceinture de sécurité elle-même ne blesse trop fortement l’individu en cas de choc violent.
Consécutivement, il résulte de ces systèmes de retenue, bien que très performants, permettant d’augmenter la sécurité des occupants de manière importante en cas d’accident en augmentant les chances de survie et réduisant les risques de blessures graves, sont très onéreux.
En outre, un inconvénient connu est qu’ils nécessitent de concevoir, produire et assembler entre eux plusieurs dispositifs lors de l’intégration sur les véhicules automobiles.
Consécutivement, de tels ensembles de sécurité ne sont pas adaptés à tous les marchés automobiles, et ils ne sont notamment pas compatibles avec le segment des véhicules automobiles à bas coûts.
La présente invention a pour objet de proposer une nouvelle sangle de sécurité afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.
Un autre but de l’invention est de réduire les risques de blessures pouvant être induites par la sangle de sécurité elle-même.
Un autre but de l’invention est de proposer un ensemble de sécurité à moindre coût.
Un autre but de l’invention est d’améliorer la sécurité des occupants dans des véhicules automobiles à bas coûts.
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec une sangle de sécurité destinée à équiper un ensemble de sécurité pour un véhicule automobile, la sangle de sécurité comportant :
- un tronçon rigide configuré pour ne rompre que lorsqu’il est soumis à un effort de traction supérieur à 10 kN ;
- au moins un tronçon élastique solidaire du tronçon rigide, chaque au moins un tronçon élastique présentant un module d’élasticité inférieur à un module d’élasticité du tronçon rigide, de sorte que l’au moins un tronçon élastique, pris dans sa globalité, autorise un allongement supérieur à 50 mm pour un effort de traction égal à 4,5 kN.
Dans le contexte de la présente invention le tronçon rigide est configuré pour résister à un effort de traction largement plus important que le tronçon élastique. En particulier, le tronçon rigide est configuré pour rompre, c’est-à-dire se déchirer ou casser lorsqu’il est soumis à un effort de traction – dit effort de traction limite – supérieur à 10 kN. En d’autres termes, le tronçon rigide est configuré pour ne pas se déformer et/ou pour se déformer élastiquement et/ou pour se déformer plastiquement si l’effort de traction auquel il est soumis est inférieur à 10 kN.
Dans le contexte de la présente invention l’effort de traction est considéré dans le sens d’élongation longitudinale de la sangle de sécurité, c’est-à-dire selon sa plus grande dimension.
Dans le contexte de la présente invention, la sangle de sécurité prend la forme d’une nappe de faible épaisseur et de très grande longueur. En outre, une largeur de la sangle de sécurité est largement supérieure à son épaisseur, par exemple supérieure à dix fois son épaisseur, une longueur de la sangle de sécurité, prise selon sa direction d’élongation longitudinale, étant elle-même largement supérieure à sa largeur, par exemple supérieure à dix fois sa largeur.
Dans le contexte de la présente invention, la sangle de sécurité comporte un ou plusieurs tronçons élastiques. Lorsque la sangle de sécurité comporte plusieurs élastiques, l’ensemble des tronçons élastiques, pris comme un seul tronçon élastique, autorise un allongement supérieur à 50 mm pour un effort de traction limite au moins égal à 4,5 kN. En d’autres termes, la somme des allongement de chaque tronçon élastique est supérieur à 50 mm.
Dans le contexte de la présente invention, le module d’élasticité considéré est plus particulièrement du type d’un module de Young.
Ainsi, la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention permet de réduire la violence d’un choc du fait de ses propriété élastiques internes qui rendent possible un amortissement dudit choc et donc une réduction de la pression exercée par la sangle de sécurité sur un individu lorsqu’elle est mise en œuvre comme ceinture de sécurité.
Consécutivement, l’utilisation d’une telle sangle de sécurité comme ceinture de sécurité permet de réduire les coûts de fabrication et d’intégration, tout en garantissant une sécurité accrue des passagers d’un véhicule automobile équipé d’une telle ceinture de sécurité.
La sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
– l’au moins un tronçon élastique comporte un segment rigide placé en parallèle de l’au moins un tronçon élastique, le segment rigide ayant une longueur, mesurée entre deux extrémités de l’au moins un tronçon élastique, supérieure ou égale à la longueur de l’au moins un tronçon élastique augmenté de son allongement. Complémentairement, de manière avantageuse, le segment rigide est configuré pour ne pas rompre lorsqu’il est soumis à un effort de traction égal à 4,5 kN. Ainsi, le segment rigide forme, à l’intérieur de l’au moins un tronçon élastique, un dispositif de sécurité qui permet à la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention de ne pas rompre en deçà d’un effort de traction égal à 4,5 kN. En d’autres termes, l’invention conforme à son premier aspect permet ici de bénéficier ici à la fois d’un comportement élastique, via l’au moins un tronçon élastique, tout en garantissant une retenue de l’individu à un effort de traction intense supérieur ou égal à 4,5 KN. Ainsi, la sangle de sécurité telle que discutée ici propose à la fois un comportement élastique permettant d’amortir le choc pour l’individu retenu par une ceinture de sécurité incorporant ladite sangle de sécurité, et un comportement rigide permettant de retenir l’individu sans risque de casse prématurée de la sangle de sécurité ;
- préférentiellement, le tronçon rigide de la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention est configuré pour ne rompre que lorsqu’il est soumis à un effort de traction supérieur à 14,7 kN. En d’autres termes, le tronçon rigide est configuré pour ne pas se déformer et/ou pour se déformer élastiquement et/ou pour se déformer plastiquement si l’effort de traction auquel il est soumis est inférieur à 14,7 kN ;
- l’allongement de l’au moins un tronçon élastique de la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention est compris entre 50 mm et 120 mm. Préférentiellement, l’allongement de l’au moins un tronçon élastique est égal à 100 mm. Ces configurations avantageuses permettent de générer une déformation élastique de suffisamment grande amplitude pour pouvoir amortir l’énergie du choc et réduire le risque de blessure ;
- l’allongement de l’au moins un tronçon élastique de la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention est constant pour l’effort de traction ;
- selon une première variante de réalisation, la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention comporte un seul tronçon élastique. De manière préférée, l’unique tronçon de sécurité est placé à un bout de la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention, le tronçon élastique étant rattaché au tronçon rigide au niveau d’une seule de ses extrémités. Alternativement, l’unique tronçon élastique de la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention est placé au niveau du tronçon rigide, de sorte que ledit tronçon élastique est relié au tronçon rigide au niveau de ses deux extrémités. En d’autres termes, l’unique tronçon élastique comporte deux extrémités longitudinales qui sont chacune reliées au tronçon rigide de la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention ;
- selon une deuxième variante de réalisation, la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention comporte plusieurs tronçons élastiques. Dans cette deuxième variante de réalisation, les tronçons élastiques sont placés le long de la sangle de sécurité, à différents endroits du tronçon rigide et selon n’importe quelle configuration.
- dans la deuxième variante de réalisation et selon un premier mode de réalisation, tous les tronçons élastiques présentent un même module d’élasticité. Alternativement, selon un deuxième mode de réalisation de la deuxième variante, les tronçons élastiques présentent des modules d’élasticités différents, de sorte à ce que chaque tronçon élastique présente une réponse élastique – et donc un allongement – différente en fonction de l’effort de traction auquel la sangle de sécurité est soumise. En particulier, dans la deuxième variante de réalisation et selon un premier type de réalisation, les tronçons élastiques sont tous distants les uns des autres, chaque tronçon élastique étant séparé du tronçon élastique directement adjacent par un tronçon rigide de la sangle de sécurité. En d’autres termes, il existe une distance non nulle entre deux tronçons élastiques adjacents, lesdits deux tronçons élastiques adjacents étant reliés entre eux, au niveau de l’une de leurs extrémités, par un tronçon rigide de la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention. Bien entendu, dans ce premier type de réalisation, la sangle de sécurité comporte plusieurs tronçons rigides, fixés solidairement aux tronçons élastiques, de sorte que les tronçons rigides et les tronçons élastiques ainsi reliés deux à deux forme la sangle de sécurité selon l’invention. cette configuration avantageuse permet ainsi de proposer des propriétés mécaniques – et notamment élastiques – différentes en fonction de chaque tronçon élastique, et/ou de placer lesdits tronçons élastiques à différents endroits prédéterminés de la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention, afin de mieux protéger l’individu en fonction de son âge par exemple ou des organes situés en regard des tronçons élastiques ;
- dans la deuxième variante de réalisation et selon un deuxième type de réalisation, les tronçons élastiques de la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention sont adjacents les uns des autres, chaque tronçon élastique étant solidaire du tronçon élastique directement adjacent. En d’autres termes, les tronçons élastiques sont tous reliés entre eux, au niveau de l’une de leurs extrémités, de sorte à former ensemble un seul tronçon élastique continu, formé de plusieurs tronçons élastiques pouvant présenter ensemble des propriétés mécaniques, et notamment élastiques différentes ;
– afin de réduire l’encombrement des tronçons élastiques et de prévoir une libération programmée et séquentielle desdits tronçons élastiques, les tronçons élastiques de la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention sont repliés les uns sur les autres, un deuxième tronçon élastique étant replié sur un premier tronçon élastique et maintenue dans cette position par un dispositif de maintien. De manière préférée, le dispositif de maintien est du type d’une couture ou d’un collage ;
- selon une première déclinaison de l’invention, compatible avec n’importe laquelle des variantes de réalisation présentées précédemment, chaque au moins un tronçon élastique comporte (i) à chaque extrémité, un barreau métallique qui s’étend transversalement à la sangle de sécurité, (ii) une pluralité de lames extensibles reliée au niveau de chacune de leur terminaison aux barreaux métalliques, les lames extensibles présentant un module d’élasticité inférieur au module d’élasticité du tronçon rigide. Dans le contexte de l’invention, les barreaux métalliques sont situés à chaque extrémité du tronçon élastique correspondant et permettent d’établir une liaison avec le tronçon rigide correspondant de la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention. En particulier, les barreaux métalliques permettent de tendre entre eux les lames extensibles. Dans le contexte de l’invention, les lames extensibles sont configurées pour pouvoir présenter un allongement – lorsque soumises à un effort de traction – supérieur à celui du tronçon rigide lorsque soumis au même effort. Comme évoqué précédemment, les lames extensibles sont configurées pour permettre un allongement supérieur à 50 mm lorsque soumises à un effort de traction de 4,5 kN ;
– de manière préférée, les barreaux métalliques de chaque au moins un tronçon élastique de la sangle de sécurité selon la première déclinaison sont formées d’un matériau comportant un acier ductile. Dans le contexte de l’invention, par acier ductile, on comprend un acier présentant une ductilité supérieure ou égale à 5 ;
– de manière préférées, les lames extensibles de la sangle de sécurité selon la première déclinaison sont formées d’un matériau comportant un élastomère. Plus particulièrement, les lames extensibles sont formées d’un matériau de type non Newtonien, c’est-à-dire présentant c'est-à-dire une viscosité constante et indépendante d’une contrainte mécanique à laquelle ledit matériau est soumis ;
- selon une deuxième déclinaison de l’invention, compatible avec n’importe laquelle des variantes de réalisation présentées précédemment, chaque au moins un tronçon élastique comporte (i) une pluralité de câbles rigides reliés, au niveau de chacune de leur terminaison, à un tronçon rigide de la sangle de sécurité, chaque câble étant configuré pour ne rompre que lorsqu’il est soumis à un effort de traction supérieur à 10 kN, (ii) une pluralité de gaines internes extensibles, chaque gaine interne extensible étant associé à l’un des câbles rigides et chemisant ledit câble rigide correspondant, et, éventuellement (iii) une pluralité de gaines externes de renfort, chaque gaine externe de renfort étant associé à l’une des gaines internes extensibles et chemisant ladite gaine interne extensible. Dans le contexte de la présente invention, les câbles rigides s’étendent longitudinalement le long de l’au moins un segment élastique et sont liées, au niveau de chacune de leur terminaison, à un tronçon rigide de la sangle de sécurité. Ainsi, les câbles rigides permettent de garantir que l’au moins un tronçon élastique ne rompra pas lorsque la déformation des gaines internes extensibles et des gaines externes extensible aura conduit à leur rupture. A titre d’exemple non limitatif, les propriétés mécaniques, et notamment la résistance à la traction, des câbles rigides est égale ou sensiblement égale à celles du tronçon rigide de la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention. En outre, dans le contexte de la présente invention, chaque câble rigide est enfilé dans l’une des gaines internes extensible, chaque gaine interne extensible présentant le comportement élastique attendu pour le tronçon élastique correspondant. Les gaines externes de renfort collaborent avec les gaines internes extensibles. Ainsi, dans le contexte de l’invention et dans cette deuxième déclinaison de l’invention, l’au moins un tronçon élastique est formé d’une pluralité d’organes placés en parallèles les uns des autres entre deux tronçons rigides de la sangle de sécurité conforme à l’invention, chaque organe comportant un câble rigide enfilé dans une gaine interne extensible, elle-même emmanchée dans une éventuelle gaine externe de renfort. A titre d’exemple non limitatif, l’au moins un tronçon élastique comporte au moins 5 organes ainsi définis ;
- chaque au moins un tronçon élastique comporte en outre une matrice composite recouvrant ledit tronçon élastique entre les terminaison des câbles rigides ;
- chaque câble rigide prend la forme d’un câble monobrin ou d’un câble multibrins. Une section transverse de chaque câble rigide est circulaire ou rectangulaire. Un diamètre de chaque câble rigide est compris entre 2 mm et 3 mm ;
- au niveau de chacune de ses terminaisons axiales, chaque câble rigide comporte un connecteur permettant de fixer ladite terminaison au tronçon rigide situé en regard. Le connecteur est fixé au tronçon rigide situé en regard par n’importe quel moyen, et préférentiellement par sertissage ou par soudage ou par collage ;
- chaque gaine interne extensible comporte (i) une chemise destinée à collaborer avec le câble rigide associé pour former un chemisage dudit câble rigide, (ii) une pluralité de cylindres de chemisage qui s’étendent en saillie de la chemise, les cylindres de chemisage étant répartis, préférentiellement régulièrement, le long de la chemise. Dans le contexte de la présente invention, la chemise forme un cylindre dont les dimensions permettent au câble rigide correspondant d’être enflé à l’intérieur, préférentiellement avec jeu, éventuellement sans jeu. Dans tous les cas, la gaine interne extensible, et plus particulièrement la chemise, est configurée pour pouvoir glisser à la surface du câble rigide. Dans le contexte de l’invention, les cylindres de chemisage s’étendent radialement en saillie de la chemise, relativement à un axe d’élongation longitudinal de ladite chemise. Les cylindres de chemisage permettent d’augmenter la surface en contact avec la gaine externe de renfort. En outre, ils permettent aussi d’éviter que la gaine externe de renfort ne diminue sa section lorsqu’elle est étirée du fait de l’effort de traction, permettant ainsi d’éviter une striction de la gaine externe de renfort. Dans le contexte de la présente invention, la chemise et les cylindres de chemisage sont issus de matière. Les cylindres de chemisage sont préférentiellement régulièrement répartis le long de la chemise ;
- chaque gaine interne extensible comporte, au niveau de chacune de ses extrémités, un embout de couplage configuré pour s’accoupler avec le connecteur du câble rigide correspondant. Ainsi, la gaine interne extensible est fixée solidairement au câble rigide au niveau de ses extrémités. Plus particulièrement, l’embout de couplage est accouplé au connecteur correspondant du câble rigide. L’embout de couplage et le connecteur collaborent ensemble par engagement de formes complémentaires ;
- chaque gaine interne extensible est libre de glisser relativement au câble rigide auquel elle est associée, notamment au niveau de la chemise. Un diamètre des cylindres de chemisage est compris entre 5 mm et 6 mm. Les gaines internes extensibles sont formées d’un matériau comportant un élastomère. Cette configuration avantageuse permet de faciliter une élongation longitudinale des gaines internes extensibles. Préférentiellement, les gaines internes extensibles sont formées d’un matériau du type non Newtonien ;
- les gaines externes de renfort sont formées d’un matériau choisi parmi la fibre de verre ou le carbone ;
- pour un couple donné de gaine externe de renfort et de gaine interne extensible, la gaine externe de renfort est fixée solidairement à la gaine interne extensible. La gaine externe de renfort est fixée solidairement à la gaine interne extensible au niveau des embouts de couplage. Plus particulièrement, la gaine externe de renfort comporte des embouts de fixation situés à chacune de ses extrémités longitudinales, les embouts de fixation étant accouplés aux embouts de couplage de la gaine interne extensible, par engagement de forme complémentaire.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un ensemble de sécurité équipant un siège de véhicule automobile, l’ensemble de sécurité comportant :
- la sangle de sécurité conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, la sangle de sécurité formant une ceinture de sécurité comportant un segment thoracique et un segment abdominal ;
- un enrouleur de sangle de sécurité configuré pour enrouler la sangle de sécurité autour d’un axe de rotation ;
- au moins un dispositif d’ancrage de la sangle de sécurité au niveau du siège.
De manière avantageuse, l’au moins un tronçon élastique de la sangle de sécurité est situé sur le segment thoracique et/ou sur le segment abdominal de ceinture de sécurité.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant au moins un siège équipé d’un ensemble de sécurité conforme au deuxième aspect de l’invention.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
En référence aux FIGURES, l’invention adresse une sangle de sécurité 2 destinée à un usage automobile, c’est-à-dire destinée à être mise en œuvre dans un ensemble de sécurité 1 et prenant la forme d’une ceinture de sécurité 3.
Comme visible plus particulièrement sur les FIGURES 3 à 7, une telle sangle de sécurité 2 comporte :
- un tronçon rigide 21 configuré pour ne rompre que lorsqu’il est soumis à un effort de traction supérieur à 10 kN ;
- au moins un tronçon élastique 22 solidaire du tronçon rigide 21, chaque au moins un tronçon élastique 22 présentant un module d’élasticité inférieur à un module d’élasticité du tronçon rigide 21, de sorte que l’au moins un tronçon élastique 22, pris dans sa globalité, autorise un allongement supérieur à 50 mm pour un effort de traction égal à 4,5 kN.
Ainsi, selon l’invention, le tronçon rigide 21 est configuré pour pouvoir résister à des efforts de traction supérieurs aux efforts de traction de l’au moins un tronçon élastique 22. Plus particulièrement, le tronçon rigide 21 présente un comportement moins élastique que l’au moins un tronçon élastique 22, de sorte que la sangle de sécurité 2 est configurée pour pouvoir se déformer et s’allonger sur son au moins un tronçon élastique 22, tout en garantissant une intégrité physique et une retenue de l’individu IND harnaché par une ceinture de sécurité 3 présentant une telle sangle de sécurité 2 grâce au tronçon rigide 21 qui résiste à des efforts de traction élevés.
Lorsque mise en œuvre dans le domaine automobile, et tel que visible sur les FIGURES 1 et 2, l’ensemble de sécurité 1 conforme au deuxième aspect de l’invention comporte :
- la sangle de sécurité 2 telle que décrite précédemment et formant une ceinture de sécurité 3 comportant un segment thoracique et un segment abdominal 20B ;
- un enrouleur de sangle de sécurité 2 configuré pour enrouler la sangle de sécurité 2 autour d’un axe de rotation ;
- au moins un dispositif d’ancrage 11 de la sangle de sécurité 2 au niveau du siège 12.
De manière avantageuse, l’au moins un tronçon élastique 22 de la sangle de sécurité 2 est situé sur le segment thoracique et/ou sur le segment abdominal 20B de ceinture de sécurité 3. En particulier, comme visible sur les FIGURES 1 et 2, la sangle de sécurité 2 peut comporter au moins un tronçon élastique 22 sur le segment thoracique et/ou au moins un tronçon élastique 22 sur le segment abdominal 20B.
Dans le contexte de l’invention, toutes les configuration d’implantation de l’au moins un segment élastique sont prévues. A titre d’exemple non limitatif, les FIGURES 1 et 2 illustrent deux exemples de réalisation d’une telle implantation :
– dans la , le segment thoracique de la ceinture de sécurité 3 comporte un unique tronçon élastique 22, et le segment abdominal 20B comporte un unique tronçon élastique 22. De manière préférée, le tronçon élastique 22 du segment thoracique est situé au niveau des côtes de l’individu IND afin de limiter les efforts de compression au niveau desdites côtes et réduire les risques de fractures ou de lésions en cas d’accident. Pour des raisons comparables, le tronçon élastique 22 du segment abdominal 20B est situé au niveau de l’intestin de l’individu IND ;
– dans la , le segment thoracique de la sangle de sécurité 2 comporte plusieurs tronçons élastiques 22 situés au niveau de la cage thoracique de l’individu IND et permettant de réduire les points de compression de ladite cage thoracique en cas d’accident. Le segment abdominal 20B comporte un unique tronçon élastique 22.
Le tronçon rigide 21 de la sangle de sécurité 2 selon l’invention est configuré pour rompre, c’est-à-dire se déchirer ou casser lorsqu’il est soumis à un effort de traction – dit effort de traction limite – supérieur à un effort de traction limite, dit effort de rupture. En d’autres termes, le tronçon rigide 21 est configuré pour ne pas se déformer et/ou pour se déformer élastiquement et/ou pour se déformer plastiquement si l’effort de traction auquel il est soumis est inférieur à l’effort de rupture.
L’effort de rupture dépend notamment de la législation en vigueur en matière de sécurité automobile et dans les pays dans lesquels la sangle de sécurité 2 est utilisée comme ceinture de sécurité 3. A titre d’exemple non limitatif, l’effort de rupture est égal à 10 kN ou à 14,7 kN.
A la différence du tronçon rigide 21, l’au moins un tronçon élastique 22 est configuré pour se déformer de manière élastique lorsqu’il est soumis à un effort de traction, conduisant ledit au moins un élastique à présenter un allongement prédéterminé et rendu possible par la géométrie et/ou la conception et/ou les matériaux mis en œuvre dans l’au moins un tronçon élastique 22. L’allongement prédéterminé attendu pour l’au moins un tronçon élastique 22 est donné pour un effort de traction nominal. La valeur de l’effort de traction nominal dépend notamment de la législation en vigueur en matière de sécurité automobile et dans les pays dans lesquels la sangle de sécurité 2 est utilisée comme ceinture de sécurité 3. A titre d’exemple non limitatif, l’effort de traction nominal est égal à 4,5 kN
Lorsque soumis à un tel effort de traction nominal, l’allongement de l’au moins un tronçon élastique 22 de la sangle de sécurité 2 conforme au premier aspect de l’invention est compris entre 50 mm et 120 mm. Préférentiellement, l’allongement de l’au moins un tronçon élastique 22 est égal à 100 mm.
Comme évoqué en référence aux FIGURES 1 et 2, la sangle de sécurité 2 comporte un ou plusieurs tronçons élastiques 22. Lorsque la sangle de sécurité 2 comporte plusieurs élastiques, l’ensemble des tronçons élastiques 22, pris ensemble comme un seul tronçon élastique 22, autorise un allongement supérieur à 50 mm pour un effort de traction limite au moins égal à 4,5 kN. En d’autres termes, la somme des allongements produits par tous les segments élastiques, lorsque ceux-ci sont soumis à l’effort de traction limite, est supérieur à 50 mm, préférentiellement compris entre 50 mm et 120 mm, préférentiellement encore égal à 100 mm.
Les FIGURES 3 à 5 illustrent une première déclinaison de la sangle de sécurité 2.
Dans cette première déclinaison, chaque au moins un tronçon élastique 22 comporte :
- à chaque extrémité 221, un barreau métallique 232 qui s’étend transversalement à la sangle de sécurité 2. Comme visible sur les FIGURES 3 à 5, les barreaux métalliques 232 sont situés à chaque extrémité 221 du tronçon élastique 22 correspondant et permettent d’établir une liaison avec le tronçon rigide 21 correspondant de la sangle de sécurité 2.
- une pluralité de lames extensibles 233 reliées au niveau de chacune de leur terminaisons aux barreaux métalliques 232, les lames extensibles 233 présentant un module d’élasticité inférieur au module d’élasticité du tronçon rigide 21. Les lames extensibles 233 s’étendent ainsi entre les deux barreaux métalliques 232 du tronçon élastique 22. Les lames extensibles 233 sont configurées pour pouvoir présenter un allongement – lorsque soumises à un effort de traction égal à l’effort de traction limite – supérieur à celui du tronçon rigide 21 lorsque soumis au même effort de traction. Comme évoqué précédemment, les lames extensibles 233 sont configurées pour permettre un allongement supérieur à 50 mm lorsque soumises à un effort de traction de 4,5 kN.
Comme visible sur les FIGURES, les lames extensibles 233 sont régulièrement réparties entre deux bords longitudinaux de la sangle de sécurité 2. Dans les exemples de réalisation illustré sur les FIGURES 3 à 5, le tronçon élastique 22 représenté comporte 7 lames extensibles 233 placées en parallèles les unes des autres et formant une première rangée de lames extensibles 233. Eventuellement, l’invention autorise aussi la présence d’une deuxième rangée voire d’autres rangées supplémentaires de lames extensibles 233 placées en parallèle de la première rangée, afin d’obtenir les propriétés mécaniques recherchées pour chaque tronçon élastique 22.
Les lames extensibles 233 de la sangle de sécurité 2 sont formées d’un matériau comportant un élastomère. Plus particulièrement, les lames extensibles 233 sont formées d’un matériau de type non Newtonien, c’est-à-dire présentant c'est-à-dire une viscosité constante et indépendante d’une contrainte mécanique à laquelle ledit matériau est soumis. De manière préférée, toutes les lames extensible d’une rangée donnée ont les mêmes dimensions et/ou sont formées d’un même matériau afin e présenter les mêmes propriétés mécaniques en regard à l’effort de traction limite.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux et représenté sur la , lorsque la sangle de sécurité 2 comporte plusieurs tronçons élastiques 22 situés de manière adjacente les uns aux autres, alors les tronçons élastiques 22 sont repliés les uns sur les autres, un deuxième tronçon élastique 22 étant replié sur un premier tronçon élastique 22 et maintenu dans cette position par un dispositif de maintien du type d’une couture 29 ou d’un collage.
Les FIGURES 6 à 8 illustrent une deuxième déclinaison de la sangle de sécurité 2, dans laquelle chaque tronçon élastique 22 comporte :
- une pluralité de câbles rigides 222 reliés, au niveau de chacune de leur terminaison, à un tronçon rigide 21 de la sangle de sécurité 2, chaque câble étant configuré pour ne rompre que lorsqu’il est soumis à un effort de traction supérieur à 10 kN. Les câbles rigides 222 s’étendent longitudinalement le long de l’au moins un segment élastique et sont liés, au niveau de chacune de leur terminaison, à un tronçon rigide 21 de la sangle de sécurité 2. A titre d’exemple non limitatif, les propriétés mécaniques, et notamment la résistance à la traction, des câbles rigides 222 sont égales ou sensiblement égales à celles du tronçon rigide 21 de la sangle de sécurité 2 conforme au premier aspect de l’invention ;
- une pluralité de gaines internes extensibles 223, chaque gaine interne extensible 223 étant associée à l’un des câbles rigides 222 et chemisant ledit câble rigide 222 correspondant.
De manière particulièrement avantageuse, dans la déclinaison de l’invention illustrée sur les FIGURES 6 à 8, le câble rigide 222 présent dans chaque au moins un tronçon élastique 22 forme un segment rigide placé en parallèle de l’au moins un tronçon élastique 22, le segment rigide ayant une longueur, mesurée entre deux extrémités 221 de l’au moins un tronçon élastique 22, supérieure ou égale à la longueur de l’au moins un tronçon élastique 22 augmenté de son allongement. Cette configuration permet ainsi de garantir que la sangle de sécurité 2 ne rompe pas au niveau de chaque au moins un tronçon élastique 22. Le segment rigide a des propriétés mécaniques comparables à celle du tronçon rigide 21 de la sangle de sécurité 2, notamment en termes de résistance à la traction. Ainsi, le segment rigide qui s’étend dans chaque au moins un tronçon élastique 22 est configuré pour ne pas rompre lorsqu’il est soumis à un effort de traction égal à l’effort de traction limite, formant ainsi à l’intérieur de chaque au moins un tronçon élastique 22, un dispositif de sécurité.
Ainsi, les câbles rigides 222 permettent de garantir que l’au moins un tronçon élastique 22 ne rompe pas lorsque la déformation des gaines internes extensibles 223, soumises au moins à l’effort de traction nominal, conduit à leur rupture.
Chaque câble rigide 222 est enfilé dans l’une des gaines internes extensible, chaque gaine interne extensible 223 présentant le comportement élastique attendu pour le tronçon élastique 22 correspondant, conformément à ce qui a été décrit précédemment.
Au niveau de chacune de ses terminaisons axiales, chaque câble rigide 222 comporte un connecteur 228 permettant de fixer ladite terminaison au tronçon rigide 21 de la sangle de sécurité 2 situé en regard. Le connecteur 228 est fixé au tronçon rigide 21 situé en regard par n’importe quel moyen, et préférentiellement par sertissage ou par soudage ou par collage.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURES 6 à 8, chaque au moins un tronçon élastique 22 comporte aussi une pluralité de gaines externes de renfort 224, chaque gaine externe de renfort 224 étant associé à l’une des gaines internes extensibles 223 et chemisant ladite gaine interne extensible 223. Les gaines externes de renfort 224 collaborent avec les gaines internes extensibles 223.
Ainsi, comme visible sur les FIGURES 6 à 8, chaque tronçon élastique 22 comporte plusieurs organes placés en parallèles les uns des autres entre deux tronçons rigides 21 de la sangle de sécurité 2 conforme à l’invention, chaque organe comportant un câble rigide 222 enfilé dans une gaine interne extensible 223, elle-même emmanchée dans une éventuelle gaine externe de renfort 224. A titre d’exemple non limitatif, dans l’exemple de réalisation visible sur les FIGURES 6 à 8, chaque tronçon élastique 22 de la sangle de sécurité 2 comporte cinq organes ainsi définis.
Chaque gaine interne extensible 223 du tronçon élastique 22 comporte :
- une chemise 229 destinée à collaborer avec le câble rigide 222 associé pour former un chemisage dudit câble rigide 222. La chemise 229 forme un cylindre dont les dimensions permettent au câble rigide 222 correspondant d’être enflé à l’intérieur, de sorte que la gaine interne extensible 223, et plus particulièrement la chemise 229, soit configurée pour pouvoir glisser à la surface du câble rigide 222.
- une pluralité de cylindres de chemisage 226 qui s’étendent en saillie de la chemise 229, les cylindres de chemisage 226 étant répartis, préférentiellement régulièrement, le long de la chemise 229. Les cylindres de chemisage 226 s’étendent radialement en saillie de la chemise 229, relativement à un axe d’élongation longitudinal de ladite chemise 229. Les cylindres de chemisage 226 permettent d’augmenter la surface en contact avec la gaine externe de renfort 224. En outre, ils permettent aussi d’éviter un effet de striction de la gaine externe de renfort 224 lorsque le tronçon élastique 22 s’allonge sous l’effet de l’effort de traction appliqué à la sangle de sécurité 2.
Afin de collaborer avec le connecteur 228 du câble rigide 222 correspondant et de permettre une fixation de la gaine interne extensible 223 sur le câble rigide 222 au niveau de ses connecteurs 228, chaque gaine interne extensible 223 comporte, au niveau de chacune de ses extrémités 221, un embout de couplage 227 configuré pour s’accoupler avec le connecteur 228 du câble rigide 222 correspondant.
Les gaines internes extensibles 223 sont formées d’un matériau comportant un élastomère afin de faciliter une élongation longitudinale des gaines internes extensibles 223. Préférentiellement, les gaines internes extensibles 223 sont formées d’un matériau du type non Newtonien.
Les gaines externes de renfort 224 sont formées d’un matériau choisi parmi la fibre de verre ou le carbone ;
La gaine externe de renfort 224 est fixée solidairement à la gaine interne extensible 223 au niveau des embouts de couplage 227 de la gaine interne extensible 223, et au niveau d’embouts de fixation 225 de la gaine externe de renfort 224. Les embouts de fixation 225 sont accouplés aux embouts de couplage 227 de la gaine interne extensible 223 par engagement de forme complémentaire.
Enfin, chaque au moins un tronçon élastique 22 comporte en outre une matrice composite recouvrant ledit tronçon élastique 22 entre les terminaison des câbles rigides 222. La matrice composite forme une trame de la sangle de sécurité 2 conforme au premier aspect de l’invention, la trame s’étendant, au niveau de chaque tronçon élastique 22, entre et éventuellement autour des organes définis précédemment.
En synthèse, l’invention concerne une sangle de sécurité 2 destinée à équiper un ensemble de sécurité 1, la sangle de sécurité 2 comportant :
- un tronçon rigide 21 configuré pour ne rompre que lorsqu’il est soumis à un effort de traction supérieur à 10 kN ;
- au moins un tronçon élastique 22 solidaire du tronçon rigide 21, l’ensemble des tronçons élastiques 22 étant configurés pour autoriser un allongement supérieur à 50 mm pour un effort de traction égal à 4,5 kN tout en permettant de ne pas rompre lorsqu’ils sont soumis à un effort de traction supérieur à au moins 10 kN.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.
Claims (10)
- Sangle de sécurité (2) destinée à équiper un ensemble de sécurité (1) pour un véhicule automobile, la sangle de sécurité (2) comportant :
- un tronçon rigide (21) configuré pour ne rompre que lorsqu’il est soumis à un effort de traction supérieur à 10 kN ;
- au moins un tronçon élastique (22) solidaire du tronçon rigide (21), chaque au moins un tronçon élastique (22) présentant un module d’élasticité inférieur à un module d’élasticité du tronçon rigide (21), de sorte que l’au moins un tronçon élastique (22), pris dans sa globalité, autorise un allongement supérieur à 50 mm pour un effort de traction égal à 4,5 kN. - Sangle de sécurité (2) selon la revendication précédente, dans laquelle les tronçons élastiques (22) sont adjacents les uns des autres, chaque tronçon élastique (22) étant solidaire du tronçon élastique (22) directement adjacent.
- Sangle de sécurité (2) selon la revendication précédente, dans laquelle les tronçons élastiques (22) sont repliés les uns sur les autres, un deuxième tronçon élastique (22) étant replié sur un premier tronçon élastique (22) et maintenue dans cette position par un dispositif de maintien.
- Sangle de sécurité (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle chaque au moins un tronçon élastique (22) comporte :
- à chaque extrémité (221), un barreau métallique (232) qui s’étend transversalement à la sangle de sécurité (2) ;
- une pluralité de lames extensibles (233) reliée au niveau de chacune de leur terminaison aux barreaux métalliques (232), les lames extensibles (233) présentant un module d’élasticité inférieur au module d’élasticité du tronçon rigide (21). - Sangle de sécurité (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle chaque au moins un tronçon élastique (22) comporte :
- une pluralité de câbles rigides (222) reliés, au niveau de chacune de leur terminaison, à un tronçon rigide (21) de la sangle de sécurité (2), chaque câble étant configuré pour ne rompre que lorsqu’il est soumis à un effort de traction supérieur à 10 kN ;
- une pluralité de gaines internes extensibles (223), chaque gaine interne extensible (223) étant associé à l’un des câbles rigides (222) et chemisant ledit câble rigide (222) correspondant ;
- une pluralité de gaines externes de renfort (224), chaque gaine externe de renfort (224) étant associé à l’une des gaines internes extensibles (223) et chemisant ladite gaine interne extensible (223). - Sangle de sécurité (2) selon la revendication précédente, dans laquelle chaque gaine interne extensible (223) comporte :
- une chemise (229) destinée à collaborer avec le câble rigide (222) associé pour former un chemisage dudit câble rigide (222) ;
- une pluralité de cylindres de chemisage (226) qui s’étendent en saillie de la chemise (229), les cylindres de chemisage (226) étant répartis, préférentiellement régulièrement, le long de la chemise (229). - Sangle de sécurité (2) selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, dans laquelle chaque gaine interne extensible (223) comporte, au niveau de chacune de ses extrémités (221), un embout de couplage (227) configuré pour s’accoupler avec le connecteur (228) du câble rigide (222) correspondant.
- Ensemble de sécurité (1) équipant un siège (12) de véhicule automobile, l’ensemble de sécurité (1) comportant :
- la sangle de sécurité (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, la sangle de sécurité (2) formant une ceinture de sécurité (3) comportant un segment thoracique et un segment abdominal (20B) ;
- un enrouleur de sangle de sécurité (2) configuré pour enrouler la sangle de sécurité (2) autour d’un axe de rotation ;
- au moins un dispositif d’ancrage (11) de la sangle de sécurité (2) au niveau du siège (12). - Ensemble de sécurité (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’au moins un tronçon élastique (22) de la sangle de sécurité (2) est situé sur le segment thoracique et/ou sur le segment abdominal (20B) de ceinture de sécurité (3).
- Véhicule automobile comportant au moins un siège (12) équipé d’un ensemble de sécurité (1) selon l’une quelconque des revendications 8 ou 9.
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