Brevet FR2035953A1 — publié le 19701224

La présente invention a pour objet un dispositif de rappel de construction nouvelle et perfectionnée applicable aux ceintures de sécurité ou lanières analogues et comportant un cadre et une broche mais spécialement étudié en vue d'etre monté selon un certain angle dans les cas où l'axe de la broche n'a pas besoin d'être parallèle à la traverse du cadre, celui-ci étant constitué en principe par une pièce emboutie avec une grande précision. Les dispositifs de rappel pour ceintures de sécurité ou lanières de ce genre exigent pour la plupart une fabrication de grande précision et un usinage qui entraine un prix de revient élevé. C'est ainsi en particulier que des difficultés ont été rencontrées pour assurer des positions de montage spéciales des dispositifs de rappel de ce genre et que le tourillonnement correct des broches dans le cadre a posé des problèmes de construction assez difficiles à résoudre. En outre, on a cherché à réaliser une broche moulée simple capable d'assurer une mise en place de précision pour le ré enroulement ou un freinage ou un verrouillage des deux côtés. L'invention se propose d'apporter une solution à ce problème technique de la fabrication des cadres pour dispositifs de rappel de ceintures de sécurité, la solution de ce probltme consistant à prevoir le tourillonnement d'une broche spéciale en résine et un montage spécial du mécanisme de réenroulement, un système de fixation de la ceinture ou courroie à la broche et une disposition permettant une certaine variété- de montages angulaires avec un recouvrement protecteur en une seule pièce.C'est là un pro grEs notable dans la technique de la fabrication des dispositifs de rappel pour courroies ou ceintures de sécurité et à la lecture de la description qui suit, les économies résultant de cette construction perfectionnée seront appréciées des hommes de l'art. Un mécanisme de blocage et de déblocage spécial peut être fixé à un prolongement de la broche en résine à partir de la joue du cadre opposée à l'emplacement duressort de rappel, la joue de la broche assurant un contact utile résine contre métal en donnant lieu à une broche de construction d'un seul tenant. Cette technique a déjà été étudiée et on en trouve une trace dans le brevet des Etats Unis dLAmérique N 3*251.627 délivré à la suite de l'invention de Robert C. Fisher. Dans cette construction antérieure, il était prévu une pièce estampée dans laquelle une partie de la traverse du cadre était curviligne pour guider la courroie ou ceinture sur la bobine ou la broche, l'arbre exigeant des paliers constitués par des chapeaux de portee en résine. Ces derniers étaient logés dans des orifices des joues du cadre et assuraient-le support effectif de l'élément formant broche. De façon plus générale, il a été de pratique courante dans cette technique d'utiliser des arbres ou au moins des pièces d'insertion métalliques pour supporter les broches mais il n'existe aucune construction connue dans laquelle les orifices des joues du support du cadre soient alignes avec une précision suffisante pour permettre un tourillonnement direct de la broche. Ce problème est résolu par l'invention qui crée un nouvel ensemble perfectionné de cadre et de broche se différenciant de la technique antérieure,- et dont la simplicité permet de réaliser d'intéressantes économies de fabrication dans ce domaine des dispositifs de rappel pour ceintures de sécurité. D'après ce que prévoit l'invention, le cadre du dispositif comprenant une traverse placée entre deux joues parallèles relevées est constitué par une pièce rabattue et qui est ensuite percée de trous placés exactement d'alignement pour former les orifices de tourillonnement de la broche. Au cours de l'opEration unique d'estampage et de perçage, on pratique un orifice de pré- cision à travers la traverse du cadre pour permettre le montage de celui-ci ou de la console de fixation du dispositif au plancher du véhicule qui peut être une voiture automobile ou un avion. On donne la préférence à un cadre monobloc mais dans certains eas, quand le plan - de la traverse du cadre fait un angle avec l'axe des orifices de tourillonnement, il est desirable de renforcer la traverse du cadre. Ce résultat est obtenu en soudant deux pièces de tole de façon qu'elles seichevauchent afin de renforcer la base du cadre au point de fixation de celui-ci au plancher ou corps du véhicule, par exemple Après l'operation de soudage, les méthodes d'estampage usuelles sont employées pour constituer les bras ou joues de support et obtenir un parallélisme précis malgré la différence angulaire désirée comme entre l'axe de la broche et le plan de la traverse de base. Des organes de fixation sont prévus gracie auxquels des couvercles du mécanisme peuvent être montés (a gauche ou a droite) sur le cadre, et la broche comporte à une extrémité une tête et est engagée dans les orifices alignés avec précision obtenus lors de l'emboutissage. La joue ou tête prévue sur la broche empêche celle-ci de tomber à travers l'orifice, et la courroie de ceinture est ensuite piquée ou pointillée (par exemple par voie ultrasonique) sur la partie plate ménagée entre les extrémité de la broche, la courroie ou ceinture s'opposant ainsi à tout jeu latéral de la broche ou axe. Une broche en résine montée comme indiqué ci-avant contre l'épaulement métallique des joues du cadre se trouve de la sorte convenablement alignée et suEzortEe. Un ressort hélicoïdal est introduit dans une fente du prolongement de la broche en vue d'assurer le réenroulement et fixé par son autre extrémité d'un côté d'une fente symétrique dans le bottier de ce ressort. Ceci permet de réaliser un système de rappel quand la courroie ou ceinture doit être dégagée de la broche. Le boiter du ressort est fixé au cadre en principe concentriquement par rapport à l'extrémité de la joue de la broche et est fendu pour recevoir des organes placés à gauche ou à droite et permettre un mouvement dans le sens horaire ou antihoraire selon les besoins. Les bords du ressort formant un serpentin plat sont séparés du cadre du dispositif par la joue ou bride en résine de la broche.La relation d'enveloppement pardessus la broche par la courroie ou ceinture a pour -résultat d'appliquer une force de maintien aux piqûres de fixation, de sorte qu'il n'y a jamais de force directe qui leur soit appliquée vers l'extérieur. Etant donné que les orifices prévus des deux côtés du cadre sont alignés et ont des dimensions égales, un montage à gauche est possible aussi bien qu'un montage à droite avec le même dispositif, ce qui complète l'inversion du ressort et la fixation à droite ou à gauche du boîtier de réenroulement. pes protubérances sont prévues pour permettre au boîtier du ressort en résine d'être engagé par pression dans une monture de protection. Ces protubérances sont fourchues et se dilatent pour assurer le blocage dans les orifices précités après engagement. Comme on le conçoit, la broche peut être moulée en coquille d'une seule pièce ainsi que le couvercle du mécanisme. L'extrémité saillante lisse de la broche opposée au côté du mécanisme de rappel est adaptable en vue d'être modifiée pour porter n'importe quel verrou ou mécanisme désiré fonctionnant conformément aux conditions choisies de tension ou d'allongement de la courroie ou ceinture. C'est ainsi, par exemple, qu'un dispositif à embrayage et un mécanisme sensible à l'accélération peuvent être logés parallèlement au mécanisme de rappel. Normalement celui-ci est claveté pour être solidaire en rotation de la broche. Cependant, cette variante n'est pas englobée par l'invention.Celle-ci prévoit par contre la disposition d'un couvercle protecteur cons titué par une pièce moulée en résine vinylique ou matière analogue afin d'assurer le guidage de la partie d'entrée et de la partie de sortie de la courroie ou lanière et d'empêcher l'accu- mulation de poussière, de saletés ou d'autres matières étrangères qui pourraient nuire au phénomène de rappel. Pour un réglage normal, un pareil dispositif de rappel est capable de réenrouler une courroie ou ceinture liche et d'assurer son emmagasinage jusqu'S ce que cette courroie ou ceinture et le dispositif associé à elle soient dégagés du véhicule qui les supporte. Dans les dessins schématiques annexés : La fig. l est une vue en perspective du cadre du dispositif de rappel tel que le prévoit l'invention, cette vue montrant la broche montée en position en supposant qu'on regarde par le côté du mécanisme de rappel. La fig. 2 est une vue en perspective d'une variante de réalisation du cadre comportant une base à deux éléments superposés et soudés, les joues étant inclinées -selon un certain angle par rapport au plan de la base du dispositif, la broche étant repré sentée en place sans courroie ou ceinture. La fig. 3 est une vue en perspective d'une variante du cadre du dispositif de rappel suivant l'invention, cette vue montrant une construction d'un seul tenant, les bras de support de la broche ayant des axes en coincidence, l'axe de cette broche faisant un angle par rapport au plan de la base du cadre. La fig. 4 est une vue en perspective éclatée mettant en évi- dence les divers éléments constitutifs du dispositif, objet de l'invention, selon leur relation d'assemblage, cette vue mettant en évidence la simplicité de la construction ainsi réalisée. La fig. 5 est une vue en perspective de la broche que montre la fig. 4 mais indiquant la fixation de la courroie à cette broche ainsi que l'extrémité plane de la broche constituée par une piece moulée. La fig. 6 est une vue en élévation latérale d'un dispositif de rappel conforme à l'invention établi selon la forme la plus simple possible, cette vue montrant que les orifices alignés des bras du cadre sont de dimensions égales et coïncident entre eux. La fig. 7 est une vue en élévation d'extrémité avec coupe transversale par la ligne VII-VII en fig. 6 et contribuant à mettre en évidence le tourillonnement de la broche en résine. La fig. 8 est une vue en élévation de face montrant un couvercle placé en position de protection autour de la bobine d'enroulement telle que la prévoit l'invention. La fig. 9 est une vue en élévation latérale avec coupe transversale par la ligne IX-IX en fig. 8. Si l'on examine les dessins et en particulier la fig. 1, on voit que le dispositif que prévoit l'invention comprend essentiellement un cadre et une broche formant un ensemble désigné par Il constituant un réceptacle d'enroulement recevant une cour- roie ou ceinture 12 représentée ici reliee à une languette 13 comme celle que comportent les harnais usuels fixés aux sièges des autonDbilistes ou des passagers d'avion. La courroie 12 s'enroule sur une broche 14 qui tourillonne dans des joues de support 15 et 16 d'un cadre 17. Tout jeu se produisant dans la courroie 12 est rattrappé sur la broche 14 par un ressort exerçant sa sollicitation sur elle, ce ressort étant logé dans un boîtier 18 qui est fixé à la joue de support 16. Comme on le conçoit, au fur et à mesure que la courroie 12 est dégagée, la résistance offerte par le ressort est augmentée, afin de tendre à réenrouler la partie molle de la courroie 12. En vue de l'usage, l'ensemble 11 formé par le cadre 17 et la broche 14 est boulonné ou autrement fixé au bâti du véhicule ou au corps de l'engin ainsi équipé, notamment par des organes de fixation convenables passant à travers un orifice 19 de la traverse ou base 20 du cadre 17. La broche 14 est constituée par une pièce moulée en résine qui peut aussi être produite par moulage par injection, afin d'assurer des conditions de tourillonnement excellentes par contact avec le métal constitutif du cadre 17. La résine qui convient particulièrement ici est celle qui est désignée aux Etats Unis d'Amérique par la marque "Delrin" qui appartient à la société E.I. DuPont de Nemours & Company, Inc., et est en fait une résine acétal. Cette résine est choisie à cause de sa résistance mécanique convenable, de son pouvoir de lubrification intrinsèque par rapport à un métal, de sa stabilité dimensionnelle raisonnable et de son aptitude à la reproduction en série dans les limites imposées par les tolérances de production, enfin à cause de son bas prix de revient.Mais d'autres résines possédant des qualités égales ou meilleures que celle qui vient d'être mentionnée peuvent aussi trouver leur emploi ici. Comme on le voit, le cadre 17 est une pièce d'un seul tenant mais (comme le montre la fig 2) le cadre 17a peut être rendu monobloc par soudage QU paE d'au- tres expédients de renforcement. Dans la fig. 2, le cadre 17a comprend deux joues de support espacées 15a et 16a s'étendant parallèlement et supportant la broche. Ces joues comprennent des orifices de tourillon- nement axialement alignés 21 et 22 à travers lesquels passe la broche 14. D'après ce que montre la fig. 2, l'axe de cette broche 14 est en biais par rapport au plan de la plaque de support 23. I1 en résulte que cette plaque et la joue 16a sont constituées par une seule et même pièze de métal tandis qu'une pièce de métal rapportée 24 comprend la joue 15a et l'embase 25 soudée ou brasée à la plaque 23. La broche 14 est pratiquement cylindrique sur la totalité de sa longueur mais présente un élément plat 26 avec partie tronconique engageable dans cette broclIfrc 14 entre ses extrémités Cet élément plat 26 est engagé sélectivement en 27 de façon non radiale et en des points convenablemant choisis pour loger des organes de fixation comme représenté. Le bottier 18 est monté en principe concentriquement à la broche 14 et est fixé à la joue de support 16a solidaire du cadre 17a au moyen de goujons fourchus 28 à enclenchement orientés radialement par rapport à l'orifice 22 et passant à travers des Orifices 29. Pour pouvoir inverser la position de la broche 14, des orifices 14, des orifices 29 sont prévus dans~la-joue de support 15a. La broche 14 est inverse en plaçant le boîtier 18 dans la position superieure. Dans les cas exigeant la fixation du mécanisme à l'extérieur du bfiti et du côte opposé au boîtier 18 renfermant le ressort, le prolongement 30 de la broche 14 constitue une monture recevant des mécanismes tels que des embrayages, des verrous ou d'autres éléments rotatifs de commande connus dans la technique. La construction du cadre 17a telle qu'elle est représentée se prête à un renforcement au choix des usagers, et les orifices 19a permettent l'engagement d'organes de fixation au véhicule ainsi équipé. Le cadre 17b que montre la fig. 3 constitue une autre variante de réalisation possible de ce que;prévoit l'invention. Ici, la broche (non représentée) s'étend autour d'un axe aligné entre les orifices 21b et 22b placés en biais par rapport au plan de la base 23b et les joues 15b et 16b de support de la broche sont parallèles entre elles et placées à la distance convenable mais reliées par la traverse commune 23b et le prolongement plan 31. Une ouverture ou fente de fixation 19b est représentée à travers la base ou traverse 23b et des éléments de verrouillage en forme de languettes 32 dépassent par rapport au cadre 17b.Ces éléments de verrouillage contribuent, comme on le conçoit, à la fixation d'un couvercle par-dessus le cadre 17b ; ils sont d'ailleurs utiles dans toutes les réalisations possibles de l'invention partout où il faut prevoir un couvercle ou capot. Dans la fig. 4, la construction du dispositif de rappel tel que le montre la fig. 1 est mieux représentée car cette figure éclatée montre séparément la courroie 12, la broche 14, le cadre 17, le ressort 33, le boîtier 18 et un organe de fixation 34. La broche 14 comprend une bride 35 moulée pour faire corps avec elle et ayant un diamètre supérieur à celui des orifices 21 et 22, de sorte que quand la broche 14 est engagée à travers ces orifices, cette bride 35 bute contre la joue de support 16 par contact. Comme précédemment indiqué, la position de la broche 14 peut être inversée dans le cadre 17, Cette broche comprend également une protubérance fourchue axiale 36 faisant corps avec elle. Quand l'assemblage est réalisé comme il vient d'être dit, l'organe de fixation 34 est enfoncé dans l'élément plat 26 à travers la courroie ou ceinture 12, puis cette courroie 12 est enroulée par-dessus (Fig. 5) pour assurer son assujettissement à la broche 14. Comme on utilise comme matière constitutive une résine, l'organe de fixation 34 peut être engagé aisément et avec la sécurité requise par l'utilisation d'appareils d'enfoncement fonctionnant par ultrasons. La courroie 12, étant fixée comme il a été dit, s'oppose à l'enlèvement de la broche 14 par rapport à sa position de tourillonnement dans les orifices 21 et 22. La courroie 12 est enroulée régulièrement sur la broche 14. Si son enroulement est effectué de façon appropriée, la courroie 12 ne subit pas de sollicitation de réenroulement tant que le ressort en spirale plat 33 n'est pas assujetti dans des conditions assurant l'entraînement à la broche 14 par insertion de l'extrémité interne 37 de ce ressort 33 dans la protubérance fourchue 36. L'extrémité externe 38 du ressort 33 forme un crochet engageable dans un côté convenablement choisi de la fente 39 en forme de T pratiquée dans le périmètre du boîtier 18 du ressort. Ceci permet à ce boîtier 18 et au ressort 33 d'être inversés selon des besoins pour passer de gauche à droite ou vice versa.Le boîtier 18 du ressort est ensuite fixé à la joue de support 16 de la broche 14 de façon que ses parties de fixation 28 soient déprimées à l'endroit où elles sont fourchues et, après assemblage, ces parties 28 se dilatent dans les orifices 29 pour maintenir invariablement le boîtier 18 en place. La cavité 40 de celui-ci isole ainsi le mécanisme du ressort et l'extrémité de la broche. pour les soustraire à la pénétration de débris ou saletés et à une interférence mécanique. Quand la courroie 12 est dégagée de la broche 14, une sollicitation flexible plus forte est appliquée à cette broche 14 qui imprime une traction à la courroie dans le sens du réenroulement jusqu'à une position préalablement déterminée sur la broche 14 en fonction de la sollicitation de départ désirée. Dans la fig. 5, la broche 14 est dessinée à plus grande échelle et cette vue montre sans interférence avec les joues 15 et 16 de support de cette broche, le mode. de fixation de la courroie 12 à l'élément plat 26 avec replient par en dessus de l'extrémité 41 de la courroie 12 et utilisation de l'élément plat 26 pour dissimuler le pli lors de l'enroulement progressif en spirale de la courroie 12 sur la broche 14. La face terminale du prolongement 30 de la broche 14 qui fait saillie à travers le cadre 17 est visible et peut, comme mentionné precédemment, permettre la fixation du mécanisme non inclus ici qui peut être monté à l'extrémité de l'ensemble Il à l'opposé du boîtier 18. Si un épaulement de butée est nécessaire, l'extrémité 30 de la broche 14 peut être matée notamment par tournage à chaud ou par matage par voie ultrasonique de la résine constitutive de cette broche mais cette opération ne s'avère pas nécessaire si la courroie assure un réglage de mise en-position suffisant du mouvement axial de la broche 14 en même temps que l'appui de poussée de sa bride 35, du ressort 33 et du boîtier 18 du ressort. Dans la fig. 6 est représenté vu en profil le côté du cadre 17 voisin du boîtier 18 et l'ensemble 11 comprenant la broche, cette vue mettant en évidence la simplicité de l'assemblage. La fig. 7 aide à comprendre la façon dont l'ensemble 11 est entièrement enroulé, le ressort 33 exerçant une sollicitation élastique minimum. Aussi bien les fig 1, 4, 5 6 et 7 concernentelles une réalisation de l'invention suivant laquelle la broche 14 est parallèle à la traverse 20 du cadre 17 tandis qu'au contraire les fig. 2, 3, 8 et 9 représentent des variantes avec broche à tourillonnement s'effectuant dans des conditions exactement semblables mais avec utilisation de cadres supportant les broches 14 en biais par rapport à la traverse de base du cadre. Dans les fig. 8 et 9 est représentée une construction avec disposition enbiais et avec recouvrement protecteur assuré par un capot ou couvercle déformable en résine 44 moule à l'aide d'un composé vinylique comme du chlorure de polyvinyle ou du polyethylène, par exemple, et agrafé en position pour constituer un écran protecteur par impact interne sur les languettes 32 (Fig. 3) de levres 45 et 46 assurant respectivement la fixation du capot 44 en position par-dessus l'ensemble 47 comprenant le cadre et la broche, les lèvres 45 et 46 enveloppant partiellement les languettes 32 en s'opposant à tout déplacement inopportun. En dehors de cette protection, le capot 44 assure une orientation directionnelle à la courroie 12 grâce à l'emplacement convenablement choisi de l'orifice ou ente 48 prati- qué à travers le capot 44. Ceci facilite le réenroulement ou rappel de niveau et guide le mouvement de dégagement de la courroie 12. Si l'on donne à l'orifice 48 des dimensions convenables par rapport à celles de la languette 13, celle-ci constitue une butée d'arrêt pour le réenroulement ou le rattrapage du jeu, de sorte que l'usager du dispositif peut aisément saisir et tirer à lui la longueur désirée de courroie 12 à partir de la broche 14. Ce dispositif de rappel se présentant selon l'une QU l'autre des réalisations sus-indiquées est capable de trouver les utilisations les plus vastes dans l'industrie automobile ou aéronautique et présente l'avantage d'une construction simple évitant une bobine séparée. En outre, le cadre est plus facile à fabriquer de façon intégrante à partir de tôle, et les trous peuvent y être percés directement pour constituer des orifices de tourillonnement alignés. La construction est particulièrement intbres- sante pour les montages en biais dans les dispositifs de rappel montés à bord des automobiles et le dispositif se prête à une protection facile et économique, les éléments étant utilisables soit à gauche, soit à droite. Divers détails de construction peuvent être modifiés, sans s'écarter de 1'inventiont dans le le domaine des équivalences tech- niques. REVENDICATIONS 1. Dispositif de rappel en métal à construction monobloc avec cadre rabattu pour former deux joues parallèles dressées espacées de support d'une broche (14), ces joues étant percées de trous alignés et reliées par une traverse de support perforée faisant corps avec elles, les orifices des joues ayant des dimensions égales, l'une au moins de ces joues étant percée d'orifices radialement espacés. 2. Dispositif de rappel suivant la revendication 1, caracte- risé en ce que la traverse de support se trouve dans un plan en biais par rapport à l'axe des orifices des joues de support de la broche (14), cette traverse s'étendant au moins en partie transversalement aux joues. 3. Dispositif de rappel à cadre et broche formant un ensemble, caractérisé en ce qu'il comprend : a) un cadre métallique (17) pourvu de deux joues espacées paralleles (15, 16) de support d'une broche (14), les deux joues comportant des orifices axialement alignés de diamètre égal b) une broche en résine pourvue d'une bride (35) à une ex trémité et comportant une protubérance axiale fourchue de diamètre inférieur au sien et à cette bride, cette broche étant tourillonnée en position amovible convenablement choisie dans les orifices des joues de support. 4. Dispositif de rappel suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une courroie (12) fixée à un élément plat (26) de la broche s'étendant entre les joues de support, de telle sorte que cette broche soit empêchée de se déplacer axialement quand la courroie est fixée à elle. 5. Dispositif de rappel suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une fixation par pointillage traversant la courroie (12) et pénétrant dans la broche (14) en fixant cette courroie en position sur l'élément plat (26) de cette broche. 6. Dispositif de rappel à broche et support incorporé, caractérisé en ce qu'il comprend : a) un cadre métallique (17) pourvu de deux joues de support espacées percées d'orifices de dimensions égales et placées d'alignement axial b) une broche en résine (14) ayant un diamètre sur la partie principale de sa longueur sensiblement égal au diamètre des orifices des joues de support, cette broche comprenant une partie tronquée formant un élément plat (26) sur une notable partie de sa longueur et entre ses extrémités, cette broche comprenant à une extrémité une bride (35) et à son autre extrémité une protubérance axiale fourchue (36), cette broche étant engagée axialement à travers les orifices des joues de support du cadre et tourillonnée dedans en contact de butée avec une des joues de support solidaires du cadre c) une courroie (12) en étoffe ou autre matière souple supportée par la broche (14) entre les joues solidaires du cadre (17) qui supportent cette broche d) des organes de fixation traversant la courroie et assurant l'assujettissement de celle-ci à l'élément plat de la broche e) un ressort hélicoidal ou spirale plat (33) fixé à une extrémité à la broche à la hauteur de sa protubérance fourchue (36) f) un boîtier (18) contenant un ressort l'extrémité voisine de la broche étant fixée à ce capot pour maintenir l'extrémité externe de ce ressort g) un capot flexible (44) recouvrant l'ensemble constitué par le cadre et la broche et fixé amoviblernent à ce cadre, ce capot présentant un orifice correspondant à la position de la courroie.