Brevet FR2306714A1 — publié le 19761105

ta présente invention concerne un dispositif de blocage à sensibilité variable pour un enrouleur de sangle. tes IRS enrouleurs automatiques de sangle et leur applica- tion particulière aux ceintures de sécurité pour automobiles sont maintenant bien connus. De tels dispositifs lorsqu'ils sont appliqués à des ceintures de sécurité, permettent normalement les mou vements dé l'utilisateur mais se bloquent en cas de choc dans le sens du déroulement soit au moyen d'un dispositif sensible à l'accé lération du véhicule soit au moyen d'un dispositif sensible à l'ac célération de la sangle, ou bien encore au moyen de ces deux dispositifs mis en parallèle. La présente invention concerne un perfectionnement aux dispositifs sensibles à l'accélération de la sangle, et plus parti culièrement, aux dispositifs comprenant un élément d'inertie main tenu sur un support mobile pourvu d'un moyen de rappel disposé de façon à stopposer au couple transmis à l'élément d'inertie par le déroulement de la sangle et agissant sur le support mobile pour l'écarter de sa position normale d'équilibre et bloquer la bobine de l'enrouleur dans le sens du déroulement. Un dispositif de t ce type est décrit en particulier dans la demande de brevet fran ne 2.223.2l4 déposée le 27 mars 1974, sous le titre : "dispo- 1sîtif de rétraction de ceinture de sécurité à double action", au nom de Allied Chemical Corporation.Un tel dispositif comporte génd- raclement un volant a' inertie solidaire du mouvement de l'axe de la bobine par l'intermédiaire d 'un engrenage et maintenu en place sur un support lui-même mobile autour de l'axe de la bobine. Le sup port est normalement rappelé par un moyen de ressort s'opposant tau mouvement du support mobile lorsque la sangle est déplacée dans tle sens du déroulement et se trouve dans une position telle que la bobine est libre de tourner aussi bien dans le sens de 1 'enroule- moment que dans le sens du déroulement.Lors d'un déroulement lent de la sangle, le couple créé n'est pas suffisant pour déplacer le support de l'élément d'inertie, mais lors d'un déroulement rapide, jale couple résistant du volant d'inertie est tel que le support mo bile se déplace par réaction sur les engrenages à l'encontre de l'action du ressort, vers une position où la bobine est bloquée dans le sens du déroulement. On remarque donc que la sensibilité du dispositif est liée à la force exercée par le ressort sur le support de l'élément d'inertie rotatif. Pour une meilleure sécurité, on conçoit donc que ce ressort soit le plus faible possible, de façon à permettre un blocage mgme lors d'un déroulement relativement lent de la sangle. Une telle disposition est cependant désavantageuse lors du bouclage de la sangle par l'utilisateur.En effet, si le dispositif est trop sensible, lorsque l'utilisateur commence à tirer la sangle pour la boucler, le dispositif se bloque et l'utilisateur est obligé de relâcher un peu la sangle afin de pouvoir la tirer à nouveau. Un tel blocage intempestif provoque l'énervement de l'utilisateur qui au lieu de tirer la sangle plus doucement comme cela serait nécessaire pour éviter son blocage, la tire finalement plus nerveusement et provoque un nombre accru de blocages intempestifs. I1 faut noter à ce propos qu'il se produit pourtant naturellement une variation de sensibilité du dispositif, en effet, lorsque la bobine est pleine, le déroulement d'une certaine longueur de sangle correspond à une vitesse de rotation de la bobine, et donc à un couple du volant d'inertie, plus faible que lors du déroulement de la même longueur de sangle lorsque la bobine est déjà à moitié dévidée. L'utilisateur bénéficie donc là d'une relative facilité puisque,au moment où il commence à tirer la sangle, il pourra débobiner celle-ci un peu plus vite que par la suite sans risquer de la bloquer. La différence de sensibilité naturelle qui vient autre décrite, n'est cependant pas suffisante pour permettre un bouclage de la sangle très rapide tout en conservant une sensibilité suffisante vis-à-vis des normes légales imposées dans les différents pays. Un objet de la présente invention est donc de réaliser un dispositif qui tout en permettant d'obtenir une faible sensibilité du dispositif de blocage lors de la mise en place de la sangle par l'utilisateur permette en même temps d'obtenir une sensibilité suffisante lorsque la ceinture est bouclée. Pour réaliser cet objet,on prévoit selon la présente invention un dispositif permettant d'agir sur le ressort de rappel du support de l'élément d'inertie rotatif pour faire varier la tension exercée par le ressort, la tension étant forte lorsque la ceinture n'est pas encore bouclée et plus faible lorsque la ceinture est en position normale d'utilisation. Selon une réalisation plus particulière de la présente invention on prévoit l'utilisation d'une came dont le mouvement est lié au mouvement de l'axe de la bobine par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs engrenages et dont la position détermine la force de traction du ressort de rappel du support de l'élément d1 inertie rotatif. Selon une autre réalisation particulière, on prévoit de fixer l'extrémité du ressort de rappel opposée à celle qui est fixée au support de l'élément d'inertie rotatif au noyau plongeur mobile d'une bobine électrique qui est excitée lorsque la ceinture n'est pas bouclée et désexcitée lorsque la ceinture est bouclée. Selon encore une autre réalisation particulière, on prévoit deffixer l'extrémité du ressort de rappel opposée à celle qui est fixée au support de l'élément d'inertie rotatif à un bras dont la position est commandée par l'introduction ou le retrait du pêne dans la boucle par l'intermédiaire d'un dispositif hydraulique, ce dispositif ayant une structure telle qu'en cas de fuite du liquide de transmission, le ressort de rappel se trouve automatiquement dans la position pour laquelle le dispositif de blocage de sangle a sa sensibilité maximum. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront au cours de la description qui suit en regard des dessins parmi lesquels La figure 1 est une vue d'ensemble de côté d'un enroulement comportant un dispositif de blocage sensible à l'accélération de la sangle et un dispositif de variation automatique de sensibilité selon la présente invention; La figure 2 est une vue schématique détaillée du dispositif automatique de variation de sensibilité selon la présente invention; La figure 3 est une variante du dispositif de variation de sensibilité selon la présente invention; et La figure 4 est une autre variante du dispositif de variation de sensibilité selon la présente invention. En se reportant à la figure 1, le dispositif sensible à l'accélération de la sangle selon la présente invention comporte d'une façon classique un bottier 1 traversé par un axe portant un pignon 2 solidaire de la bobine portant la sangle. Le pignon 2 engrène avec un pignon 3 porté par l'élément d'inertie rotatif 4 lui-même supporté par un organe de support mobile 5 pouvant pivoter autour de l'axe du pignon 2. L'élément support mobile 5 comporte un bras 6 coopérant avec un cliquet 7 destiné à bloquer la bobine de la sangle (non représentée) selon un fonctionnement maintenant bien connu et décrit en particulier dans la demande de brevet français n" 2.223.214 susmentionnée. Pour éviter le blocage de la sangle pour une vitesse même très faible de déroulement, ltélément support mobile est normalement ramené dans le sens des aiguilles d'une montre par un ressort 8 dont une des extrémités est solidaire de l'élément support, par exemple accroché dans un des trous 9 et l'autre extrémité normalement solidaire d'un point fixe sur le bottier. La présence de plusieurs trous 9 sur l'élément support mobile est connue et permet de régler la sensibilité de fonctionnement du dispositif pour l'adapter aux normes en vigueur dans les différents pays où le dispositif doit être utilisé. On remarquera que la possibilité de réglage est alors manuelle, nécessite un démontage du bottier de l'enrouleur et est destinée à faire varier la sensibilité nominale du dispositif de blocage.Au contraire, le dispositif selon la présente invention a pour objet de permettre une variation automatique de la sensibilité entre une position à faible sensibilité et la position à sensibilité nominale telle que sélectionnée lors du montage du dispositif. Selon la présente invention, on remplace l'élément d'accrochage normalement solidaire du bottier du ressort 8 par un élément d'accrochage 10 mobile. Dans le cas de la variante représentée sur les figures 1 et 2, l'élément d'accrochage 10 est porté par un bras ll pouvant pivoter autour d'un axe 12 lui-même fixé sur le bottier. Dans le cas où le bras support 18 est disposé du côté opposé à l'élément d'accrochage 10 par rapport à la cloison du boltier, on prévoit une lumière 13 permettant un débattement de l'élément d'accrochage 10. Le dispositif de variation automatique de sensibilité de la présente invention comporte également une tige de poussée 14 s'appuyant d'une part sur le bras support 11 et d'autre part sur une came 15 solidaire du mouvement de la sangle comme il sera expliqué ciaprès (pour des raisons de clarté, le dispositif d'entratnement de la came n'a pas été représenté sur la figure 1). Le dispositif peut également comporter un ressort 16 solidaire du boitier à l'une de ses deux extrémités et s'appuyant à l'autre extrémité sur le bras de-support 11 de façon à appliquer celui-ci contre la tige de poussée 14. Un tel ressort-n'est cependant pas indispensable puisque le ressort 8 aura en principe tendance à ramener le bras support 11 vers la came 15.On notera également que la tige de poussée n'est pas indispensable, on peut en effet prévoir pour la came une position telle que celle-ci agit directement sur le côté du bras pivotant 11. En se reportant à la figure 2 où on a représenté une réalisation particulière du dispositif de variation de sensibilité selon la présente invention, on voit que la came 15 est supportée par un axe 17 portant un pignon 18 qui est solidaire du mouvement de la sangle par l'intermédiaire d'un jeu d'engrenagesdémultipli cateur 19, 20, 21 ce dernier engrenant avec le pignon 2 ou tout autre pignon directement monté sur l'axe de la bobine. te fonctionnement du dispositif est le suivant :lorsque la sangle est totalement enroulée sur la bobine > la came 15 et l'élément d'accrochage 10 sont dans la position représentée en trait plein sur la figure 2, c'est-à-dire que la tige de poussée 14 repose sur la partie la plus large de la came 15 et repousse donc l'élément d'accrochage 10 vers une position telle que le ressort 8 est tendu. La tension du ressort 8 exerce donc une rorme importante à ltencontre du mouvement de l'élément support mobile 5. Le dispositif de blocage est peu sensible et l'utilisateur peut tirer rapidement la ceinture sans voir celle-ci se bloquer.Au fur et à mesure du déroulement de la sangle, la came 15 est entralnée en rotation par l'intermédiaire du jeu d'engrenagesdémultiplicateur et pour une longueur de sangle correspondant à la longueur moyenne de sangle déroulée pour le bouclage de la ceinture, la came atteint la position opposée à la position initiale et représentée en pointillé sur la figure 2. Sous l'action du ressort 8 dventuellement du ressort complémentaire 16, le bras support 11 et l'élément d'accrochage 10 prennent également la position représentée en pointillé et il apparat clairement que le ressort 8 est alors détendu par rapport à la position initiale. La sensibilité du dispositif atteint alors la valeur nominale requise suivant les normes de sécurité en vigueur dans le pays considéré et la ceinture est bloquée instantanément en cas de déroulement rapide.La forme de la came sera bien entendu appropriée pour que la sensibilité du dispositif reste sensiblement la même dans une plage de longueur déroulée correspondant à la plage de taille des personnes susceptibles d'utiliser la ceinture de sécurité. On notera également que le nombre d'engrenages démultiplicateur n'est pas limitatif et pourra être varié en fonction de la démultiplication désirée. -On se reportera maintenant à la figure 3 où une variante de réalisation a été représentée. Selon cette variante, l'élément d'accrochage 10 est monté sur le noyau plongeur 26 d'une bobine électromagnétique 22 pouvant être alimentée par une source 23 par l'intermédiaire d'un circuit comportant deux interrupteurs 24 et 25. Lorsque la bobine est désexcitée, le noyau plongeur est tiré par le ressort 8 et le dispositif de blocage sensible à l'action de la sangle a la sensibilité normale requise par les normes de sécurité. Lorsque la bobine 22 est excitée, le noyau plongeur est attiré par la bobine suivant la position représentée en pointillé, et le ressort 8 exerce sur l'élément de support mobile une force importante permettant le bouclage rapide de la sangle sans blocage intempestif de celle-ci. Pour la commande de l'excitation et de la désexcitation de la bobine > on peut prévoir que l'interrupteur 24 est un interrupteur normalement ouvert dont le mouvement est lié à celui de la mise du contact de la voiture et l'interrupteur 25 est un interrupteur normalement fermé disposé dans la boucle de la ceinture de sécurité de façon à être ouvert par l'introduction du pêne de la ceinture dans la boucle. Le fonctionnement est alors le suivant lorsque l'utilisateur met le contact, il ferme de ce fait l'interrupteur 24 et la bobine 22 est excitée, le noyau plongeur 26 se trouve alors dans la position représentée en trait plein sur la figure 3 et le ressort 8 est tendu; l'utilisateur peut alors tirer la ceinture même rapidement et introduire le pêne dans la boucle de la ceinture de sécurité (non représentée). L'introduction du pêne provoque l'ouverture de l'interrupteur 25 et par conséquent la désexcitation de la bobine. Le noyau prend alors la position représentée en pointillé sur la figure 3 lorsque la ceinture est en place; le dispositif de blocage a donc la sensibilité nominale requise par les normes en vigueur. On se reportera maintenant à la figure 4 qui représente une autre variante de réalisation du dispositif selon la présente invention. Selon cette variante, l'élément d'accrochage 10 est monté sur un bras 27 pouvant pivoter autour 4 axe 28 solidaire du boîtier et articulé en 29 avec une tige de piston 30 reliée à un piston 31.Le piston 31 est maintenu dans une gaine 32 formant cylindre et attachée à l'une de ces extrémités au boltier de l'en rouleur ou un point quelconque fixe par rapport à ltenrouleur. Le cylindre 32 est raccordé à une gaine 33 contenant un fluide incom pressible. On peut également prévoir un ressort de rappel 34 pre nant appui d'une part sur la cloison intérieure extrême du cylin dre 32 et d'autre part sur le piston 31 de façon à solliciter le bras 27 vers une position où le ressort 8 est soumis à une tension correspondant à la sensibilité nominale du dispositif de blocage de la sangle. La gaine 33 est, par ailleurs, raccordée à un cylindre 35 fixe par rapport à la boucle de la ceinture de sécurité, par exemple fixée sur le boiter de celle-ci. Un piston 36 est dispo sé dans le cylindre 35 et porte une tige de piston 37 articulé en 38 avec un bras de commande 39 pouvant pivoter autour d'un axe 40. Le piston 36 est normalement maintenu dans une position écartée de l'extrémité fermée du cylindre 35 par l'intermédiaire d'un ressort 41 prenant appui d'une part sur l'extrémité fermée du cy lindre et d'autre part sur le piston 36, et qui exerce sur celui ci une force supérieure à la force contraire exercée par les res sorts 34 et 8. Le fonctionnement du dispositif est alors le suivant; tant que la ceinture n'est pas bouclée, le ressort 41 repousse le piston 36 dont la position est transmise au piston 31 par l'inter médiaire du fluide contenu dans la gaine 33 (qui peut être souple ou rigide pourvu qu'elle transmette convenablement la pression). Le piston 31 repousse alors lui-meme le ressort 34 et agit sur l'extrémité du bras 27 pour mettre celui-ci dans la position re présentée en traits pleins sur la figure 4. Le bras 27 se trouve alors dans la position où le ressort 8 est le plus tendu,rédui sant ainsi la sensibilité du dispositif de blocage et empêchant tout blocage intempestif même pour un déroulement rapide de la san gle. Lorsque le pêne est introduit dans la boucle de ceinture de sécurité, le bras 39 prend la position représentée en pointillé sur la figure 4 et agit par l'intermédiaire de la tige 37 sur le piston 36 pour ramener celui-ci vers l'extrémité du cylindre 35. Le piston 31 peut alors s'écarter de lteÄtré ivé du cylindre 32 sous l'effet du ressort de rappel 34 et également au ressort & Le bras 27 prend la position représentée en pointillé telle que le ressort 8 exerce sur le support mobile 5 une force adaptée à la sensibilité nominale requise. On remarquera que la pv;sit o. du bras 27 dépend donc en définitive de la position du bras Dc; pour avoir une précision plus grande quant à la tension exercée par le ressort 8, on peut prévoir une butée 42 fixée au bolier do l'enrouleur et déterminant la position du bras 27 lors du fonctionnement normal du dispositif de blocage de la sangle. On remarquera également que le ressort 8 exerce une force tendant à éloigner le piston 31 de l'extrémité du cylindre 32 et que le ressort de rappel 34 n'est donc pas absolument indispensable pour un fonctionnement satisfaisant du dispositif selon la présente invention.On notera enfin que le dispositif variateur de sensibilité décrit est parti- culièrement sur en effet, en cas de fuite hydraulique, le piston 31 n'est plus dépendant de la position du piston 36 mais automatiquement ramené par le ressort 8 (et le ressors "I si on a prévu ce ressort) dans la position pour laquelle l'enrouleur a sa sens bi- lité maximum; dans ce cas, le bras 27 se déplace jusqu'au moment où il vient contre la butée 42. On remarque que le dispositif selon la présente invention n'empêche en aucune façon l'utilisation en parallèle d'un dispositif de blocage sensible à l'action du véhicule. De plus pour un tel dispositif, le problème du blocage intempestif pour bouclage rapide ne se pose pas. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'etre décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparattront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de blocage d'un enrouleur de sangle sensible au déroulement de la sangle et comportant un élément d'inertie rotatif disposé sur un élément support mobile maintenu par un élément de rappel, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen permettant de faire varier automatiquement la sensibilité en fonction de la position de la sangle par action sur la force de rappel. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens permettant de faire varier la force de rappel comportent un élément d'accrochage disposé sur un bras support mobile dont la position est commandée par l'intermédiaire d'une came. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la position de la came est fonction de la longueur de sangle déroulée. 4 - Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que l'arbre de la came est relié à l'arbre de la bobine de la sangle par l'intermédiaire d'un jeu d'engrenages démultiplicateur. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la position de la came est transmise au bras support de l1élément d'accrochage par l'intermédiaire d'une tige de poussée. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 > caractérisé en ce que lorsque la sangle est totalement enroulée, la came a une position telle que le moyen de rappel exerce une force maximum sur l'élément support mobile. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'élément d'accrochage est repoussé vers la came par l'intermédiaire d'un moyen de ressort complé mentaire. 8 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen permettant de faire varier la force de rappel comporte une bobine électromagnétique dont le noyau mobile supporte l'élément d'accrochage de ltélément de rappel de l'élément support mobile. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la force exercée par les moyens de rappel est plus grande lorsque la bobine est excitée que lorsqu'elle est désexcitée. 10 - Dispositif selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est appliqué à une ceinture de sécurité et en ce que le circuit d'excitation de la bobine comporte une source électrique, un interrupteur normalement ouvert et un interrupteur normalement fermé et en ce que l'interrupteur normalement fermé est incorporé dans la boucle de la ceinture de sécurité et est ouvert par introduction du pene de la ceinture dans la boucle, l'interrupteur normalement ouvert étant fermé lors de la mise du contact. 11 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens permettant de faire varier la force de rappel comportent un bras pivotant supportant l'élément d'accrochage du moyen de rappel et dont la position est commandée par la présence ou l'absence du pêne de la ceinture dans la boucle de ceinture par l'intermédiaire d'un organe de commande hydraulique. 12 - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le moyen de commande hydraulique comporte deux pistons disposés aux extrémités d'une gaine étanche et solidaire l'un de l'autre par l'intermédiaire d'un fluide incompressible, la position d'un des pistons étant commandée par la présence ou l'absence du pêne dans la boucle et l'autre piston étant relié au bras support de l'élément d'accrochage du ressort de rappel, le piston commandé par le pêne étant normalement sollicité vers une position provoquant la tension la plus forte du moyen de rappel. 1) - Dispositif selon la revendication 11 ou la revendication 12, caractérisé en ce que le boîtier de l'enrouleur comporte une butée pour limiter la course du bras pivotant dans le sens de la sensibilité maximum.