Brevet FR2283704A1 — publié le 19760402

L'invention concerne un dispositif d'enroulement pour ceinture de sécurité de véhicule, en particulier de véhicule automobile, dans lequel la ceinture subit l'action d'un agencement de rappel agissant au moins pendant la marche. L'inconvénient des agencements de rappel de ce genre, qui sont généralement formés d'un ressort à lame inséré avec precharge dans le carter du dispositif d'enroulement, est qu a mesure que la traction de la ceinture augmente, la force de rappel augmente, ce qui entraine, lorsque la ceinture est en place, une pression gênante sur le corps de l'usager. Par le DT-OS 2 256 493, on connait un dispositif permettant de réduire la force d'enroulement et constitué par exemple par un dispositif de freinage agissant en fonction de la longueur de déploiement de la sangle. On arrive ainsi à ce que la force d'enroulement soit inférieure à la force du ressort. Toutefois, ce dispositif n'est avantageux que Si l'occupant muni de la ceinture reste sans bouger sur son siège. Si par contre, l'utilisateur de la ceinture tente de se mouvoir vers l'avant, par exemple pour retirer quelque chose de la boite à gants, ou s'il veut faire coulisser le siège vers l'avant, il faut surmonter non seulement la force de rappel qui agit à nouveau pleinement, mais en outre la force de freinage appliquée. L'invention a pour but de fournir un dispositif d'enroulement de ceinture qui ne présente pas cet inconvénient, de manière à obtenir le maximum de liberté de mouvement, Mais en même temps, il faut qu'il soit assuré que l'enroulement complet de la ceinture se produise, une fois celle-ci détachée. C'est pourquoi, on propose un dispositif d'enroulement de ceinture de sécurité pour véhicule, notamment pour véhicule automobile, dans lequel la ceinture subit l'action d'un agencement de rappel agissant au moins pendant la marche, dispositif carac térisé par le fait que la force de déploiement nécessaire pour surmonter la force engendrée par le dispositif de rappel est portée par au moins un organe de commande à une valeur constante sur toute la gamme de déploiement de la ceinture ou à une valeur qui diminue à mesure que la longueur de déploiement augmente et qui correspond, au maximum, à la force de rappel agissant vers la fin d'un processus d'enroulement. Dans un exemple d'exécution de l'invention, l'agencement de rappel peut être sous la forme d'un moteur rotatif à palettes, dont le rotor est accouplé à la bobine de la ceinture et qui est soumis par exemple à une dépression engendrée par un moteur à combustion interne, l'organe de commande prévu étant un palpeur qui détecte la longueur déployée de la ceinture de sécurité ou son diamètre d'enroulement et agit sur une valve qui règle la grandeur de la dépression. Dans un autre exemple d'exécution, l'agencement de rappel peut être influencé par une force agissant constamment, par exemple appliquée par un ressort à lame, cette force pouvant être modifiée par interposition d'un agencement de transmission jouant le rôle d'organe de commande et dont les bras d'application de force varient. L'agencement de transmission peut constituer un train comportant au moins deux roues à came. Un mode d'exécution de structure plus simple et donc plus économique est caractérisé par le fait que l'agencement de rappel est formé d'un ressort à col de cygne en lui-même connu qui se déroule d'une bobine de réserve en s'enroulant avec inversion de courbure sur une bobine de travail et qu'au moins dans une région déterminée du ruban de ressort, la tension de flexion de celui-ci est modifiée de façon dirigée, par variation du diamètre de la bobine pendant la fabrication du ressort et/ou par variation de la section du ruban de ressort. On entend par ressort à col de cygne un éiément élastique en ruban qui oppose à l'effort momentané une force constante de traction ou de compression ou un couple constant. Le ressort à col de cygne est formé en principe d'un ruban d'acier très élastique qui tend à s'enrouler sur lui-même par suite de la courbure initiale imposée par le diamètre de la bobine, conditionné par la technique de fabrication. Etant donné que les spires s'appliquent entièr'rnent l'une contre l'autre et qu'il ne se produit pas de glissement entre elles, il ne se produit pas de pertes pa27/frotte- ment.Si dans l'utilisation d'un ressort de ce genre on vise en outre à maintenir autant que possible constant et réduit le frottement des paliers, on peut grâce à la courbure uniforme du ruban obtenir une force pratiquement constante sur toute la longueur de déploiement, b'est-a-dire que le gradient de ressort a une valeur à peu près nulle. On tire parti de cet avantage dans des mécanismes techniques de roulement, par exemple dans des enrouleurs de câble. Cet état idéal ne peut pas être obtenu dans les dispositifs d'enroulement de ceinture, même compte tenu des facteurs connus et si l'on donnait une structure correspondante aux élé- ments de palier et de renvoi de ceinture, il en résulterait un coût inadmissible, car il apparait d'autres facteurs impossibles à maîtriser, par exemple le frottement de la ceinture contre les vêtements. C'est seulement en faisant varier de façon dirigée la tension de flexion du ressort à col de cygne, qui joue le rôle d'une sorte d'organe de commande, au moins dans une gamme déterminée, qui est par exemple celle de mise en place de la ceinture que iton arrive à utiliser avantageusement et économiquement des ressorts de ce genre dans des dispositifs d'enroulement de ceinture. En général, dans la gamme de mise en place de la ceinture, on diminue la tension de flexion, en augmentant le diamètre de la bobine pendant la fabrication du ressort et/ou en diminuant la section du ruban de ressort, de manière à donnner à la ceinture une tension initiale qui donne une impression agréable.Naturellement il est possible aussi d'adopter une valeur particulièrement grande de la tension de flexion au début de la fabrication du ressort et de dégrader alors la précharge de façon continue a mesure que la longueur de fabrication augmente. Ainsi, même s'il se produit de grandes forces de palier et de frottement, un en roulement complet de la ceinture peut être assuré. On décrira plus précisément l'invention ci-après a propos de trois exemples d'exécution, représentés par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une élévation latérale d'un dispositif d'enroulement de ceinture dans lequel la force de rappel varie sous l'action de roues a came ; - la figure 2 est un plan correspondant a la figure 1 - la figure 3 montre en élévation latérale un deuxième exemple d'exécution d'un dispositif d'enroulement de ceinture, comportant un moteur rotatif à palettes qui sert à engendrer la force de rappel - la figure 4 est un plan correspondant è la figure 3 - la figure 5 est une élévation par l'avant d'un troisième exemple d'exécution, et - la figure 6 est une élévation latérale correspondante. La ceinture de sécurité 1 représentée en position enrou léewsur les figures 1 et 2 est portée par une bobine 3 montée de manière à pouvoir tourner dans un carter 2 et dont une extrémité se prolonge au delà du carter. Cette extrémité libre d'arbre 4 porte une roue dentée 5 solidaire en rotation qui engrène avec une autre roue dentée 6. Cette roue ainsi qu'une roue dentée 7 qui lui est accouplée sont montées ensemble de manière à pouvoir tourner sur un tourillon 8 qui dépasse du carter2. La roue dentée 7 coopère avec une roue folle 9 solidaire d'une roue à came 10 qui engrène avec une autre roue à came 11, de forme à peu près semblable, également montée de manière à pouvoir tourner. Un ressort à lame à précharge 12, qui sert d'agencement de rappel 13, est solidaire par-une extrémité du tourillon 8, tandis que son autre extrémité s'appuie sur la roue à came 11 et exerce ainsi un couple dans le sens des aiguilles d'une montre. Etant donné que dans la position initiale le rayon effectif de la roue à came 11 est petit, il faut tout d'abord pour déployer la ceinture de sécurité 1 une force relativement grande qui diminue à mesure que la longueur de déploiement augmente, par suite du rayon graduellement croissant de la roue à came 11. L'accouplement des roues à came 10 et 11 constitue ainsi un agencement de transmission 14 qui joue le rôle d'un organe de commande 15. Les roues dentées 5, 6, 7 et 9 jouent simplement à ce point de vue le rôle d'un train démultiplicateur, qui pourrait aussi bien être remplacé par un train planétaire. I1 serait également possible de remplacer par des roues elliptiques les deux roues à came 10 et 11, indiquées sous forme de roues dentées dans l'exemple représenté, ou encore de donner à l'organe de commande 15 la forme d'un dispositif de leviers qui permet de faire varier la force d'un ressort affecté d'une précharge, conformément à la force de dé ploiement désirée. Dans l'exemple d'exécution des figures 3 et 4, l'agencement de rappel 13 constitue un moteur rotatif à palettes 16 dans le tuyau d'alimentatio 7 duquel est insérée une valve 18 non représentée plus précisément, l'organe de commande 15 étant sous la forme d'un palpeur 19 qui détecte le diamètre momentané de la ceinture enroulée 1. Le rotor 20 du moteur rotatif à palettes 16 peut subir par exemple l'action d'une dépression engendrée par un moteur à combustion interne. La grandeur de la dépression dans l'organe de commande 15 est modulée en fonction de l'état momentané de déploiement de la ceinture de sécurité 1. Afin qu'il se produise un déroulement satisfaisant après détachement de la ceinture, le moteur à combustion interne étant arrêté, il est avantageux que dans le tuyau d'alimentation 17 soit prévu un accumulateur 21 qui est séparé par un clapet de retenue 22 du tuyau d'aspiration d'un moteur à combustion interne non représenté. Selon la figure 5, à l'intérieur d'un carter d'enroulement 101, un arbre d'enroulement 102 destiné à une ceinture non représentée plus précisément possède des paliers des deux côtés et est relié à une bobine de travail 103. Un ressort à col de cygne 105 servant d'agencement de rappel 104 et jouant lui-meme le rôle d'organe de commande est fixé à la bobine de travail 103 et lorsque la ceinture se déploie, il se déroule d'une bobine de réserve 106 contre sa précharge et s'enroule sur la bobine de travail 103. La tension de flexion alors surmontée se traduit par un couple appliqué å la bobine de travail 103, par laquelle la force de rappel est transmise à la ceinture. La bobine de réserve 106, la bobine de travail 103 ou leurs axes peuvent être fabriqués en une matière synthétique ayant un petit coefficient de frottement, par un procédé de moulage par injection, ce qui donne une faible perte par frottement aux paliers et donc une faible hystérésis de ressort. Ce dernier point est la condition nécessaire pour que la force d'application de la ceinture soit aussi petite que possible, la force de rappel étant encore suffisante. Ainsi qu'il est connu dans d'autres dispositifs d'enroulement de ceinture, l'arbre d'enroulement 102 peut être muni d'un agencement de blocage 107 indiqué en trait mixte (figure 6), qui empêche par exemple un nouveau déploiement de la ceinture à partir d'une déccélération définie du véhicule. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'enroulement de ceinture de sécurité pour véhicule, notamment pour véhicule automobile, dans lequel la ceinture subit l'action d'un agencement de rappel agissant au moins pendant la marche, dispositif caractérisé par le fait que la force de déploiement nécessaire pou surmonter la force engendrée par le dispositif de rappel est portée par au moins un organe de commande à une valeur constante sur toute la gamme de déploiement de la ceinture ou à une valeur qui diminue à mesure que la longueur de déploiement augmente et qui correspond au maximum à la force de rappel agissant vers la fin d'un processus d'enroulement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'agencement de rappel est sous la forme d'un moteur rotatif à palettes, dont le rotor est accouplé à la bobine de la ceinture et qui est soumis par exemple à une dépression engendrée par un moteur a combustion interne, l'organe de commande prévu étant un palpeur qui détecte la longeur déployée de la ceinture de sécurité ou son diamètre d'enroulement et agit sur une valve qui règle la grandeur de la dépression. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'agencement de rappel est influencé par une force agissant constamment, par exemple appliquée par un ressort à lame, cette force pouvant être modifiée par interposition d'un agencement de transmission jouant le rôle d'organe de commande et dont les bras d'application de force varient. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'agencement de transmissioÇconstitue un train comportant au moins deux roues à came. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'agencement de rappel est formé d'un ressort à col de cygne en lui-meme connu qui se déroule d'une bobine de réserve ens'enroulant avec inversion de courbure sur une bobine de travail et qu'au moins dans une région déterminée au ruban de ressort, la tension de flexion de celui-ci est modifiée de façon dirigée, par variation du diamètre de la bobine pendant la fabrication du ressort et/ou par variation de la section du ruban de ressort.