Brevet FR2336148A1 — publié le 19770722

L'invention a pour objet un enrouleur automatique à absorption d'énergie, notamment pour ceinture de sécurité de véhicule, et une ceinture de sécurité comportant un tel enrouleur. On connalt un enrouleur automatique à absorption d'énergie, notamment pour ceinture de sécurité de véhicule qui autorise le déroulement de la sangle de la ceinture pour permettre le déplacement de son utilisateur dans les conditions normales de circulation du véhicule qutil équipe tandis qu'il interdit un tel déroulement lorsque l'utilisateur doit être maintenu, par exemple lors d'une collision. Pour limiter les efforts exercés par la sangle de la ceinture sur l'utilisateur on a déjà proposé,dans un tel enrouleur5 des moyens qui lors d'un choc dtintensité supérieure à une valeur prédéterminée provoquent l'absorption, par des moyens de l'enrouleur, d'une fraction de énergie d'inertie libérée. Dans le dispositif connu, les moyens d'absorption d'énergie sont constitués par un disque plastiquement déformable sur lequel une, et de préférence deux butées munies de saillies parallèles à l'arbre de ltenrouleur impriment des moulures lorsque la traction exercée sur la sangle dépasse une certaine valeur et que lesdites saillies tournent avec arbre de ltenrouleur par rapport au disque maintenu fixe. Lorsqu'ils sont opératoires, ces moyens d'absorption d'énergie engendrent des efforts axiaux importants qui peuvent entratner une détérioration de ltenrouleur. En outre, ces moyens d'absorption d'énergie ne sont pleinement efficaces qu'auprès plusieurs tours d'arbre de ltenrouleur qui s accompagnent dtune extraction importante de sangle hors de sa réserve. C'est un but de l'invention de fournir un enrouleur automatique à absorption d'énergie,notamment pour ceinture de sécurité de véhicule, qui ne présente pas l'inconvénient rappelé ci-dessus du dispositif connu et qui absorbe une grande quantité d'énergie d'inertie avec un très faible allongement de la sangle de ceinture. Test, également, un but de l'invention de fournir un tel dispositif dans lequel les moyens d'absorption d'énergie sont organisés de manière telle qu'ils ntentralnent pas une modification profonde de la structure et des dimensions d'enrouleurs automatiques existants mais démunis d'absorbeurs d'énergie. C'est, aussi5 un but de l'invention de fournir un tel dispositif qui, inopératoire aussi longtemps que l'intensité du choc subi par le véhicule est inférieure à une valeur prédéterminée devient opératoire avec certitude en cas de choc d'intensité supé rieure à ladite valeur, l'absorption d'énergie suivant alors une loi pré-établie en fonction du déroulement de la sangle. Un dispositif d'enrouleur automatique à absorption d'énergie selon l'invention, notamment pour ceinture de sécurité de véhicule, comprenant une réserve de sangle de ceinture à partir de laquelle ladite sangle peut être extraite contre l'action d'une force de rappel aussi longtemps que l'arbre de l'enrouleur sur lequel est accrochée la sangle n1 est pas immobilisé par un dispositif de blocage5 avec un organe déformable pour l'absorption d'une partie de l'énergie transmise par la sangle lorsque la force exercée sur cette dernière dépasse une valeur prédéterminée, est caractérisé en ce que ltorgane déformable présente une gorge s'étendant suivant un arc de cercle, de largeur inférieure à l'épaisseur d'un appendice coopérant avec elle, l'absorption d'énergie résultant de la déformation de ladite gorge par l'appendice lors du mouvement relatif de l'un par rapport à l'autre. Dans une forme de réalisation, l'organe à gorge déformable est solidaire du bâti de l'enrouleur et l'appendice est un ergot ménagé par un doigt radial d'une pièce solidaire en rotation de l'arbre de l'enrouleur. Dans une variante de réalisation, l'ergot est fixé au bâti et l'organe à gorge déformable est une pièce solidaire en rotation de l'arbre de l'enrouleur. Quelle que soit la forme de réalisation, l'invention prévoit que l'absorption d'énergie nuait lieu que sur une fraction de tour de l'arbre de l'enrouleur, en limitant par une butée l'amplitude de rotation relative de l'appendice et de la gorge, l'extraction de la sangle de ceinture hors de sa réserve étant ainsi limitée à une longueur définie de sangle. Selon une autre caractéristique de l'invention, la largeur de la-gorge déformable n'est pas constante d'une de ses extrémités à l'autre de sorte qu'il en résulte, pour l'absorption d'énergie, une loi de variation pré-établie en fonction du déroulement de la sangle. La déformation de la gorge par l'appendice, lors du mouvement relatif de l'un par rapport à l'autre, s'accompagne d'une forte élévation de température et, pour éviter une soudure possible de l'appendice et des lèvres de la gorge, l'invention prévoit complémentairement de réaliser l'appendice et la gorge en des matériaux différents. L'invention sera bien comprise par la description qui suit, faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un enrouleur selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1 - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, mais pour une autre forme de réalisation ; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la figure 3. Dans une première forme de réalisation, figures 1 et 2, l'enrouleur automatique à absorption d'énergie selon l'invention comprend un bâti 10 sur lequel est monté à rotation un arbre 11 dont la partie centrale sert à la fixation d'une sangle s, par exemple la sangle d'une ceinture de sécurité d'automobile. Sur une extrémité 12 de l'arbre 11 s'exerce l'action de rappel d'un ressort spirale 13, qui tend à constamment enrouler la sangle sur l'arbre 11, tandis qu'à l'autre extrémité de l'arbre est prévu un dispositif de blocage 15 qui interdit la rotation de l'arbre ll dans le sens correspondant au déroulement de la sangle lorsqu'il est rendu opératoire par un système à inertie, par exemple, dès que le véhicule équipé de l'enrouleur est soumis à une accélération ou décélération de valeur prédéterminée.Le dispositif 15 comporte une roue 16, montée par un guidage à pas hélicoïdal sur une tête d'axe 17 solidaire de l'arbre 11, des dents 18 de la face frontale interne de ladite roue étant maintenues par un ressort 19 à distance de dents 20 ménagées sur la face frontale externe d'un anneau 21 fixé sur une bague 22 solidaire en rotation de l'arbre 11 aussi longtemps que le dispositif de blocage 15 n'est pas opératoire. Selon l'invention, la bague 22 présente un appendice ou ergot 23, radial, propre à coopérer avec une gorge 24 dont la largeur est inférieure à l'épaisseur de l'appendice ou ergot 23 qui, dans les conditions normales de fonctionnement de l'enrouleur, est soit à l'extérieur de la gorge 24 soit en partie engagé dans ladite gorge au voisinage d'une de ses extrémités, SQ Dans la forme de réalisation décrite et représentée, la gorge 24 est ménagée entre un flasque transversal 25 du bâti et une lèvre 26 conformée suivant un arc de cercle régnant sur environ trois quarts de circonférence, la lèvre 26 étant d'une pièce avec le flasque 25. Dans une variante de réalisation, non représentée, la lèvre 26 est rapportée sur le bâti. Quelle que soit la forme de réalisation, la largeur de la gorge 24 est avantageusement plus faible dans sa zone d'extrémité 28, au débouché de laquelle est prévue une butée 29, que dans sa zone d'extrémité 30. Pour éviter toute soudure possible de l'appendice à la gorge, lors du mouvement relatif de l'un par rapport à l'autre, l'ergot 23 est en un materiau différent de celui constitutif de la gorge 24. Le fonctionnement du dispositif est le suivant Aussi longtemps que le dispositif de blocage 15 n'est pas opératoire, l'enrouleur autorise le déroulement de la sangle de la ceinture tandis qu'il interdit un tel déroulement lorsque l'utilisateur de la ceinture doit être maintenu en position, par exemple lors d'une collision, ou d'une manoeuvre brutale. Dans un tel cas, la roue 16 se déplace au rapprochement de l'anneau 21, par son guidage à pas hélicoïdal conjugué de celui de la tête d'arbre 17, en comprimant le ressort 19, jusqu a amener en prise les dents 18 et les dents 20. L'ergot 23 vient au contact de l'extrémité 30 de la gorge 24 s'il ntest pas déjà engagé dans cette dernière.La rotation de l'arbre 11 est alors interdite tant que la force exercée sur la sangle s est inférieure à une valeur prédéterminée correspondant à celle nécessaire pour faire pénétrer l'ergot 23 dans la gorge 24 ou pour faire déplacer ledit ergot dans ladite gorge s'il y est déjà en partie logé. Dès que, par contre, la force exercée sur la sangle s est supérieure à ladite valeur prédéterminée, l'arbre 11 entrasse la bague 22 et l'ergot 23 se déplace suivant le sens de la flèche f dans la gorge 24, qu'il déforme avec absorption d'une partie de l'énergie transmise par la sangle s et cela suivant une loi de variation, en fonction du déroulement de la sangle,qui est préétablie par un dimensionnement approprié de la gorge 24, dont l'épaisseur décrolt, par exemple, au voisinage de son extrémité 28. Après une rotation de l'ergot 23 d'environ trois quarts de circonférence, celui-ci vient au contact de la butée 29 solidaire du bâti de l'enrouleur, interdisant toute extraction complémentaire de la sangle à partir de sa réserve. Dans une variante, non représentée, l'appendice 23 est solidaire du flasque 25 et la gorge 24 est ménagée sur un anneau solidaire en rotation de l'arbre 11 et qui porte les dents 20. Dans la forme de réalisation montrée sur les figures 3 et 4, la sangle s est fixée à une de ses extrémités sur un arbre 35 monté à rotation dans un bâti 36 dont dépend. une patte 37 d'ancrage au véhicule que l'enrouleur est destiné à équiper. Sur l'une des extrémités de l'arbre 35 est fixé un ressort de rappel 38 et à l'autre extrémité dudit arbre est prévu-un dispositif de blocage 39, du type de celui décrit dans le Brevet français 1 501 230, à doigts 4 13 402' 4 3 404 propres à coopérer, par exemple, lors de l'apparition d'une accélération ou décélération brutale avec une denture 41 d'un manchon 42 logé dans un boîtier d'extrémité 43 du bâti fermé par un couvercle 44. Selon l'invention, le manchon 42 comprend un appendice ou doigt 45 adjacent à ou partiellement logé dans une gorge A ménagée par une lèvre 47 sur le couvercle 44. La gorge 46, conformée suivant un arc de cercle régnant sur la plus grande partie mais non pas la totalité d'une circonférence, et ainsi fermée par une butée 48 à une extrémité en un matériau différent de celui du doigt 45 et d'une largeur inférieure à l'épaisseur de l'appendice ou doigt 45 de sorte que le déplacement de l'appendice ou doigt 45 dans ladite gorge, lorsque la tension sur la sangle dépasse une valeur prédéterminée, provoque la déformation de ladite gorge avec absorption d'une partie de l'énergie transmise par la sangle. Dans cette réalisation, également, l'absorption d'énergie a lieu sur une fraction de tour de l'arbre 35, avec blocage dudit arbre en fin de course, de sorte que la longueur de la sangle s extraite de la réserve n'est pas indûment augmentée. De bons résultats ont eté obtenus avec un enrouleur selon les figures 1 et 2 dans lequel la gorge 24 régnant sur 315 degrés avait une largeur de 2,5 mm et dans lequel l'épaisseur de l'ergot 23 était de 3,1 mm. Des essais conduits avec un tel dispositif ont permis de constater une absorption énergie de l'ordre de 50 mkg pour une extraction de la sangle hors de sa réserve d'une longueur de 85 mm et une force s'exerçant sur ladite sangle d'une valeur de 6 KN. REVENDICATIONS 1. Enrouleur automatique à absorption d'énergie, notamment pour ceinture de sécurité de véhicule, comprenant une réserve de sangle de ceinture å partir de laquelle ladite sangle peut être extraite contre l'action d'une force de rappel aussi longtemps que l'arbre de l'enrouleur sur lequel est accrochée la sangle n'est pas immobilisé par un dispositif de blocage avec, pour l'absorption d'une partie de l'énergie transmise par la sangle lorsque la force exercée sur cette dernière dépasse une valeur prédéterminée, un organe déformable par un appendice propre & coopérer avec lui lors de leur mouvement relatif, caractérisé en ce que l'organe déformable est solidaire du bati de l'enrouleur et présente une gorge en arc de cercle dont la largeur est inférieure à l'épaisseur de l'appendice constitué par un ergot radial faisant saillie à la périphérie d'une pièce solidaire en rotation de l'arbre de l'enrouleur. 2. Enrouleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appendice est formé sur une face frontale d'un manchon rendu solidaire en rotation de l'arbre de l'enrouleur lorsque le dispositif de blocage devient opératoire et en ce que la gorge déformable est ménagée sur la face interne d'un couvercle de bottier logeant ledit manchon. 3. Enrouleur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le mouvement relatif de l'appendice et de la gorge déformable est limité, par une butée, å une fraction de tour de l'arbre de l'enrouleur. 4. Enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur de la gorge déformable varie le long de ladite gorge d'une extrémité å l'autre pour définir une loi pré-établie de variation de l'absorption d'énergie en fonction du déroulement de la sangle. 5. Enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appendice et la gorge sont en des matériaux différents. 6. Ceinture de sécurité de véhicule, caractérisée en ce qu'elle comprend un enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes.