Brevet FR2310140A1 — publié le 19761203

La présente intention concerne un dispositif de rangement de ceinture de sécurité dans lequel un ressort spiral est enronlé lorsque la ceinture est sortie, le ressort se déroulant pour déplacer la ceinture en retrait lors de son relâchement. Dans un dispositif de rangement d'une ceinture de sécurité, on utilise habituellement un arbre qui est entraîné par un ressort spiral de façon à tirer la ceinture en retrait. Le ressort est accouplé & l'arbre de manière à Stre enroulé lorsque la ceintare est sortie.Le ressort doit permettre à l'arbre de tourner d'un nombre suffisant de tours pour que la ceinture puisse être sortie suffisamment loin de manière & s'adapter sur le plus gros occupant d'un véhicule dans les tes de réglage du siège. I1 doit être suffisamment puissant pour assurer que la ceinture soit complètement rentrée lorsque celle-ci n'est pas portée par un utilisateur. Oela pose un problème lorsqu'on utilise un ressort spiral du fait que l'énergie emmagasinée dans le ressort est faible quand la ceinture est presque complètement rentrée.Cependant, le ressort De peut pas Stre suffisamment puissant pour exercer sur la ceinture une tension telle qu'elle causerait une gêne pour l'utilisateur. Ces impératifs contradictoirs sont aggravés par l'augmentation du diamètre effectif de l'arbre d'emmagasinage quand la ceinture est enroulée. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients men tionnés ci-dessus à l'aide de moyens permettant de faire varier le degré d'enroulement du ressort spiral quand la ceinture est sortie. L'invention concerne un dispositif de rangement de ceinture de sécurité comprenant un arbre qui tourne quand la ceinture de sécurité est sortie da dispositif, un ressort spiral qui est enroulé quand la ceinture de sécurité est sortie et qui se déroule pour faire tourner l'arbre en vue de la rentrée de la ceinture de sécurité ainsi qu'un moyen accouplant le ressort à l'arbre pour faire varier le degré d'enroulement ou de déroule- ment du ressort quand l'arbre tourne, ledit Moyen comprenant un élément qui est déplacé radialement par rapport & l'axe de rotation de l'arbre afin de faire varier le couple entre l'arbre et le ressort quand ce dernier tourne. De préférence, ledit moyen d'accouplement comprend une surface d'entraînement s'étendant radialement par rapport à l'axe de rotation de l'arbre, un élément qui est entraîné au contact de ladite surface et un moyen pour retenir l'élément atin de l'empScher de se déplacer radialement par rapport à l'axe de rotation quand l'arbre tourne. La surface d'entraînement peut être solidaire de l'arbre en êtant constituée par exemple par la surfa- ce d'un disque ou d'un corps conique fixé sur l'arbre ou bien elle peut être formée par la surface d'un évidement ménagé dans l'extrémité de l'arbre.Ledit élément peut être une roue pouvant tourner en contact avec la surface d'entraînement. Le moyen de retenue de l'élément pour l'empocher de se déplacer radialement par rapport & l'axe de rotation peut comporter une liaison file- tée existant entre ledit élément et une tige filetée sur laquelle il est porté.E n outre, la roue et la surface d'entaînement com- portent des dentures coopérantes, les dents prévues sur ladite surface étant réparties en spiral.. La roue peut agir directement, ou bien indirectement par l'intermédiaire d'un autre engrenage ou d'une roue, pour faire tourner un second arbre sur lequel est fixée l'extrémité intérieure du ressort spiral.Ce second arbre peut comporter une seconde surface d'entraînement sur laquelle ledit élément est empêché de se déplacer radialement au cours de son mouvement par suite de la rotation de l'arbre mentionné en premier. La seconde surface d'entraùînement peut être plane ou conique et elle peut comporter un engrenage en spirale entrant en prise avec ledit élément ou bien un engrenage qui est solidaire dudit élément. En variante, le second arbre peut être solidaire d'un engrenage qui est on prise avec un engrenage sur ledit élément. Lorsque le moyen d'accouplement comprend une surface coni- que d'entrafrement comportant une voie en spirale, cette surface d'entraînement est solidaire du premier arbre et on peut prévoir un second arbre qui comporte une première extrémité située sur l'extrémité intérieure du ressort spiral et une seconde extrémi- té supportant & rotation le premier arbre, le moyen d'accouplement comportant une roue fixée sur le second arbre et en prise avec la voie en spirale.Dans une telle structure, la surface d'entraînement est constituée de préférence par un engrenage co- nique en spirale comportant des dents définissant ladite voie en spirale, la roue étant constituée par un engrenage en prise avec cette voie. L'extrémité du premier arbre peut être pourvue d'un évidement conique de manière & définir ladite surface d'entraî- nement, le second arbre comportant sa première extrémité qui est reliée de façon coulissante avec l'extrémité intérieure du res- sort spiral tandis que sa seconde extrémité est montée dans un trou du premier arbre de façon & pouvoir pivoter et coulisser dans celui-ci.De préférence, il est prévu des moyens de poussée entre le second arbre et un point relativement fixe pour mainte- nir l'engrènement entre la roue et la voie en spirale. Avantagen- sement, il est également prévu des moyens de poussée du second arbre dans une direction axiale pour faire en sorte que la roue suive la voie en spiral. et De glisse pas entre des voies adja- centes. La première extrémité du second arbre peut Stre logée dans une fente empêchant ce mouvement orbital. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis enévidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : Fig. 1 représente un mécanisme de réenroulement de ceinture de sécurité correspondant à un premier Mode de réalisation de l'invention, Fig. 2 montre la voie en spirale d'un engrenage conique qui est utilisé dans le Mode de réalisation de la fig. 1, et Fig. 3 à 8 représentent respectivement des mécanismes de réenroulement de ceinture de sécurité correspondant & d'antres modes de réalisation de l'invention. En référence aux fig. 1 et 2, une broche 1, qui entraîne un ta@bour portant une ceintare de sécurité (non représenté) conporte une tête conique élargie 2 qui est munie de dents 3 répar- ties sur une voie en spirale. un second arbre évidé 4, qui est monté à rotation, est fixé sur l'extrémité intérieure d'un ressort spiral 5. L'arbre 4 comporte une tête conique élargie 6 sem blable sur laquelle il est prévu des dents 7 réparties an spirale le. Les angles des cônes des tôtes 2 et 6 sont égaux au pas des dents 3 et 7. Un. tige filetée 8 porte une bobine 9 filetée intérieure- lent et colportant n corps 10 et des parties extrêmes 11, 12 en forme de disque. Les parties extrêmes 11, 12 comportent des dents circonférentielles qui sont en prise aveo les dents respective 3, 7 prévues sur les têtes 2, 6. L'axe de la tige 8 est parallèle aux faces coniques respectives des têtes 2, 6. Quand le ressort 5 est enroulé ou déroulé, la tête 6 en- trafne la bobine 9 qui usure à son tour l'entraînement de la tête 2. Quand la bobine 9 est entraînée en rotation, elle avance le long du filetage 7 sur la tige 8. Le rapport de transmission entre les têtes 2, 6 dépend du diamètre effectif de l'entraînement prévu entre les extrémités de bobine 11, 12 et les axes de rotation des taxes 2, 6. Le dispositif est tel que la t8te 2 est initialement entrafrée en rotation plus lentement que la tOto 6 quand le ressort 5 est initialement enroulé. âpres franchissement d'un point où les têtes 2, 6 sont antraînées & la même vitesse, la tête 2 est entraînée plus rapidement que la tête 6 quand le ressort est enroulé.Le rapport variable de transmission entre la broche 1 et l'arbre 4 compense à la fois l'augmentation de tension du ressort quand la ceinture est tirée à partir du tambour et la réduction du rayon effectif de la broche de tambour quand la ceinture est déroulée. Le pas du filetage 8 est sélectionné de manière que l'élément 9 se déplace le long de la tige avec les extrémités dentées 11, 12 en prise avec les voies en spirale respectives des dents 3, 7. La fig. 2 représente la face d'une tête 2 ou 6 et elle montre la voie en spirale des dents respectives. Dans le mode de réalisation de la fig. 3, l'arbre 1 est solidaire d'un disque 15 qui comporte des dents 16 réparties sui- vant une voie on spirale. Un ressort spiral 5 est fixé par son extrémité intérieure sur un arbre 17 monté à rotation sur un palier 18 et solidaire d'une couronne dentée 19. Une tige filetée 20 supporte un double engrenage 21 comportant une partie 22 en forme de disque et une partie cylindrique 23. Quand le ressort est enroulé ou bien lorsqu'il est dérou- lé, la couronne dentée 19 entraîne la partie dentée 23 de l'engre- nage 21 et la partie 22 a forme de disque entraîne le disque 15. Quand l'engrenage 21 tourne, il se déplace le long de la tige filetée 20. Dan@ le mode de réalisationd e la fig. 4, l'arbre 1 est solidaire d'un disque 25 qui comporte @@@ une face des dents 26 réparties en spirale. Un disque 27 semblable est monté à rotation sur un arbre 28 et il est relié à l'extrémité intérieure d'un res sort 5. Le disque 27 comporte des dents 26 réparties sur une voie en spirale. Un engrenage 29 est en prise avec les dents 26 des disques respectifs 25, 27/est vissé sur une tige 30. Quand le disque 27 est entraîné en rotation par le ressort 5, le mouvement d'entramsment est transmis Par l'intermédiaire de l'engrenage 29 au disque 25 quand oet engrenage se déplace le long de la tige filetée 30 Sur la fig. 5. on voit que l'arbre 1 colporte une extré- mité élargie 32 qui est pourvue d'un évidement conique comportant sur me face un engrenage 33 en spirale. Un ressort spiral 5 est fixé par son extrémité intérieure sur un arbre tournant 34. Un pignon conique 35 solidaire d'une extrémité de l'arbre 34 est en prise avec un engrenage cylindrique 36. Un pignon 37 en forme de disque, solidaire de l'engrenage 36 est en prise avec l'engrenage 33 en spirale.Les engrenages 36,37 sont montés sur une tige filette 38. L'axe de la tige 38 est orienté parallèlement & la face du cône définissant l'engrenage 33 en spirale. Quand le ressort 5 s'enroule ou se déroule, le pignon conique 35 entraîne l'engrenage en spirale 33 par l'intermédiaire des engrenages 36. 3?, ces derniers engrenages étant solidaires l'un de l'autre et se déplaçant le long de la tige filetée 38 pendant ae Mouvement de rotation Dans le mode de réalisation de la fig. 6, l'arbre 1 supporte une ou plusieurs tiges filetées 40 s'étendant radialement et supportant chacune un double pignon 41 fileté.Chaque pignon 41 comporte une partie 42 de grand diamètre qui est an contact avec une voie dentée a spirale 43 située sur une plaque 44 relative Mat- fixe ainsi qu'une partie 45 de plus petit diamètre qui est en prise avec une eouronne dentée 46. La couronne dentée 46 est montée & pivotement entre l'extrémité de l'arbre 1 et un moyeu 47 solidaire d'un carter de ressort 48. L'extrémité intérieure du ressort spiral 55 est fixée sur un aibout d'arbre 49 de la couronne 46. Quand l'arbre 1 tourne, les doubles pignons 41 tournent et se déplacent le long des tiges filetées respectives 40, les parties 42 étant en prise avec l'engrenage en spirale 43. Ce Mode de réalisation peut entre logé dans un carter relativement étroit. La fig. 7 représente une variante du mécanisme décrit an référence à la fig. 6. Dans ce cas, la couronne 46 est remplacée par des engrenages 52 qui sont supportés de façon coulissante sur des barres respectives 56 s'étendant radialement & partir d'un palier 57. Les engrenages 52 sont en prise avec des engtrena- ges 51 montés sur les bras radiaux 40 fixés sur l'arbre 1. Les engrenages 51 sont disposés entre don flasques 58, 59 qui main- tiennent l'engrenage 52 en contact avec les engrenages 51.Dans ce mode de réalisation, la plaque d'appui 44 comporte une voie en spirale 53 délimitée par une paroi en spirale, les flasques 58 étant guidés le long de la voie on spirale définie par des spires de la paroi ou bien les engrenages 51 sont vissés sur les bras respectifs 40. Dans le mode de réalisation de la fig. 8, une extrémité d'un arbre 61, représentant une broche de stockage de ceinture de sécurité est supportée par des paliers (non représentés) et est de préférence accouplée & un "mécanisme de verrouillage à inertie". la ceinture est normalement enroulée sur l'arbre 61 à gauche de la partie représentée. Un évidement cylindrique 62 com- munique avec un figure conique en spirale 64. Le pas du pignon conique en spirale 64 peut être égal par exemple à la distance parcourue par une de ses dents par révolution de l'arbre 61. Cependant, le pas et le nombre de dents sont choisis en fonction des impératifs existants. Un second arbre 65 comporte une extrémité sphérique 66 gui est engagée de façon coulissante dans l'évidement cylindrique 62. L'arbre 65 porte un engrenage 67 agencé de manière à engrener avec le pignon conique en spirale 64. L'arbre 65 traverse une bague 68 dans laquelle il est monté à rotatlon, cette bague 68 étant reliée par un ressort 69 & un élément de bâti 63 fixe. Le ressort 69 pousse l'engrenage 67 en prise avec le pignon co- nique en spirale 64. Un ressort spiral 70 est relié par une extrémité extérieu- re 66 & un élément de bâti (non représenté) et par son extrémité intérieure 9 l'extrémité 72 de l'arbre 65. L'extrémité 72 peut être engagée dans une rainure linéaire 71 afin d'empêcher, quand le ressort est enroulé ou déroulé, un noizvement orbital de l'arbre 65, qui produirait un désengrènement de l'engrenage 67. De préférence, il est prévu des moyens de poussée (non représentés) pour pousser axialement l'arbre 65 vers l'intérieur de 1'6viae- ment 62 de façon & maintenir l'engrenage 67 aligné avec les dents d'engrenage 64. Des rangées successives de dents de l'engrenage 64 sont inclinées d'angles différents par rapport à l'axe de l'arbre 61 de façon & s'adapter & l'angle variable d'inclinaison de l'arbre 65 pour rester en prise avec l'engrenage en spirale. Les lignes en trait plein représentant l'arbre 65 corres- pondent & une position qu'il occupe lorsqu'une ceinture de sOcu- rité est complètement enroulée sur l'arbre 61. Quand la ceinture est sortie, l'arbre 61 tourne & une vitesse qui est fonction du rapport de transmission entre l'engrenage 67 et l'engrenage 64. Quand l'arbre 65 se déplace axialement par rapport à l'arbre 61 le long de la voie on spirale de engrenage 64, le rapport ef- fectif de transmission change du rait de l'augmentation du diamètre de la spirale. En conséquence, pour une tension donnée, le ressort 70 exerce sur arbre 61 un plus grand couple quand l'ar- bre 65 le trouve dans sa position limite intérieure que quand il est complètement sorti. Cela permet de compenser une augsenta- ton du diamètre effectif de l'arbre 61 quand la ceinture est en- roulée sur lui et une réduction du couple du ressort quand la ceinture est rentrée. On peut remplacer l'engrenage en spirale 64 et l'engrenage 67 par un entraînement à friction agissant entre la paroi d'une ouverture conique lisse ménagée dans l'arbre 61 et un élément de friction prévu sur l'arbre 65. Cependant, il faut prévoir des moyens pour faire déplacer axialement l'arbre 61 afin qu'il suive une voie en spirale. REVENDICATIONS 1. Dispositif de rangement de ceinture de sécurité, comprenant un arbre entrains en rotation quand la ceinture de eOcu- rité est sortie du dispositif, un ressort spiral qui est enroulé quand la ceinture est sortie et qui est déroulé pour faire tourner l'arbre afin de faire rentrer la ceinture de sécurité et un moyen assurant l'accouplement du ressort et de l'arbre pour faire varier la vitesse d'enroulement ou de déroulement du ressort quand l'arbre tourne, caractérisé en ce que ledit moyen comporte un élément qui est déplacé radialement par rapport à l'axe de rotation de l'arbre afin de faire varier le couple entre l'arbre et le ressort quand l'arbre tourne. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé a ce que le moyen d'accouplement du ressort à l'arbre comporte une surface d'entraînement s'étendant radialement par rapport à l'axe de rotation de l'arbre, un élément qui est entraîné en contact avec ladite surface et un moyen pour empêcher l'élément de se déplacer par rapport à l'axe de rotation quand l'arbre tourne. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé an ce que ladite surface d'entraînement est constitué par la surface d'un disque ou d'un corps conique fixé sur l'arbre. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite surface d'entraînement est constituée par la surface d'un évidement conique ménagé dans l'extrémité de l'arbre. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit élément comprend 'me roue qui peut tourner en contact avec ladite surface d'entraînement. 6. Dispositif selon lune quelconque des rerendioations 2 à 5, caractérisé enc e que le moyen empêchant l'élément de se déplacer radialement par rapport à l'axe de rotation comprend une liaison filetée existant entre ledit élément et un arbre fileté par lequel l'élément est supporté. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé on ce que l'élément et la Surface d'entraîne- ment sont munis de dents d'engrenages coopérantes, les dents pré- vues sur la surface étant réparties suivant une voie en spiral, 8. Dispositif selon lune quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que ledit élément est accouplé par des en- grenages & un second arbre sur lequel est fixé l'extrémité inté- rieure du ressort spirale. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que ledit élément est agencé pour entre ner un corps tournant comportant un second arbre sur lequel est fixée l'extrémité intérieure du ressort spirale 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit corps tournant comprend une seconde surface d'entraîne- sent sur laquelle ledit élément est enpêché de se déplacer radialement quand il est entre par suite d'une rotation de l'arbre mentionné en premier. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite seconde surface d'entraînement est plane on conique et comprend un engrenage ea spirale servant à entraîner ledit élément. 12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noya accouplant le ressort & l'arbre comprend une sur- face d'entraînement s'étendant radialement par rapport & l'axe de rotation de l'arbre, plusieurs desdits éléments étant montés radialement sur l'arbre, et un noya pour empêcher les éléments de se déplacer radialement par rapport & cette rotation en contact avec ladite zurface d'entraînement, quand l'arbre tourne. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit moyen empêchant les éléments de se déplacer radialement par rapport & l'axe de rotation comprend une liaison filetée établie entre les éléments et des bras radiaux respectif s fixés sur l'arbre. 14. Dispositif selon l'une des revendications 12 ou 13, caractériséen ce qu'un ecouronne, entraînée par lesdits éléments, est solidaire de l'arbre sur lequel est fixée l'extrémité inté- rieure du ressort spirale 15. Dispositif selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que lesdits éléments comprennent des engrenages et en ce qu'il est en outre prévu des engrenages montés à coulis soient sur des seconds bras radiaux qui sont solidaires d'un arbre sur lequel est fixée l'extrémité intérieure du ressort spirale 16.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens assurant l'accouplement du ressort à l'arbre com- prennent une surface conique d'entraînement sur laquelle est for a6e une voie en spirale, cette surface d'entraînement étant soli- daire du premier arbre second arbre comportant une première extrémité fixée sur l'extrémité inférieure du ressort spiral une seconde extrémité supportée & rotation par le premier arbre, ainsi qu'une roue solidaire du second arbre, cette roue étant en contact d' entrafrement avec ladite voie an spirale. 17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé an ce que ladite surface d'entratnement est un engrenage spiral conique comportant des dents définissant ladite voie en spirale, la roue étant constituée par un engrenage qui est en prise avec lesdites dents. 18. Dispositif selon l'une des revendications 16 ou 17, caractérisé an ce que l'extrémité du premier arbre est pourvue d'un évidement conique définissant ladite surface d'entrassent, en ce que le second arbre est relié par sa première extrémité et de façon coulissante à l'extrémité intérieure du ressort spiral tandis que sa seconde extrémité est montée de façon pivotante et coulissante dans un trou du premier arbre. 19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 16 & 18, caractérisé a ce qu'il est prévu des moyens de poussé. entre le second arbre et un point relativement fixe pour maintenir le contact entre la roue et la voie en spirale; 20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 16 & 19, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens pour pousser le second arbre dans une direction axiale afin d'obliger ladite roue à suivre la voie en spirale et l'empOcher de glisser entre des voies adjacentes. 21. Dispositif selon lune quelconque des revendications 16 & 20, caractérisé an ce que la première extrémité du second arbre est angagée dans une fonte servant à empêcher un mouvement orbital.