Brevet FR2390969A1 — publié le 19781215

La présente invention concerne les dispositifs de sécurité pour véhicules automobiles et a plus particulièrement pour objet un rétracteur à fermeture de secours pour la ceinture de sécurité d'un véhicule. La présente invention peut être appliquée le plus efficacement aux dispositifs assurant la sécurité du conducteur et des passagers dans les voitures particulières ou de tourisme notamment. Dans l'équipement des voitures d'aujourd'hui on introduit largement des ceintures assurant lasécurité des personnes en situations dangereuses, ayant lieu lors d'un accident de circulation : tamponnements, inclinaisons périlleuses et capotages des voitures. De telles ceintures se composent d'une sangle retenant l'usager, d'un dispositif de verrouillage servant à boucler l'usager, de dispositifs de fixation attachant lesdites ceintures à la carosserie de la voiture, et d'un dispositif régulateur destiné à ajuster la longueur de la sangle sur le corps de l'usager. Le dispositif régulateur peut être mis en action soit automatiquement, soit à la main, Les dispositifs régulateurs automatiques sont souvent du type à fermeture de secours, verrouillant les sangles dans le dispositif régulateur au moment d'une situation dangereuse, et, dans les conditions normales, assurant la rétraction et l'extraction libres du ruban à partir d'un dispositif enrouleur. On connatt un dispositif automatique à fermeture de secours, appelé souvent bobine à inertie, comportant une carcasse qui renferme un arbre sollicité par un ressort en spirale et constituant une bobine servant à enrouler un ru ban- fixé sur l'arbre.Sur ce meme arbre est montée une roue à rochet avec laquelle coopère un cliquet bloquant ladite roue et monté pivotant dans la carcasse. Le dispositif contient aussi un élément sensible aux inclinaisons et aux accélérations et comprenant un pendule suspendu librement sur un appui à charnière fixé rigidement sur la carcasse, et un mécanisme intermédiaire qui transmet le mouvement du pendule au cliquet pour verrouiller la roue à rochet.Le pendule se compose d'une tige à l'unie des extrémités de laquelle est fixée une masse d'inertie, tandis que son autre extrémité porte une tette hémisphérique. Par sa surface plane, la tete hémisphérique entre en contact avec les éléments du mécanisme intermédiaire commandant le mouvement du cliquet de blocage. La nécessité d'équiper ce dispositif d'un mécanisme intermédiaire est due au faible déplacement linéaire de la surface plane de la tette hémisphérique lors des déviations pendule de sa position initiale, et sa présence conduit à une altération de la réaction de ce dispositif aux inclinaisons et aux accélérations de la voiture, ce qui ne permet pas d'assurer la sensibilité voulue et surtout la fiabilité de fonctionnement de tout le dispositif de sécurité. En outre, dans la bobine d'inertie connue, la fixation du ruban de la ceinture de sécurité sur l'arbre du dispositif enrouleur s'effectue à l'aide d'une cheville introduite dans l'inflexion de 11 extrémité du ruban enveloppant l'arbre. La cheville et l'inflexion enveloppant cette cheville sont situées sur un méplat longitudinal prévu sur l'arbre du dispositif enrouleur. Toutefois, une telle fixation est insuffisamment fiable en raison du fait que, sous l'action de la charge résultant de la tension du ruban de la ceinture de sécurité dans une situation. dangereuse, la cheville peut fléchir, sortir des éléments qui la bloquent en position et glisser dudit méplat de l'arbre, meme si la surface de l'arbre est taillée. Ceci affecte la fixation du ruban sur l'arbre, ce qui conduit également à une baisse de la fiabilité du dispositif de sécurité tout entier. On s'est donc proposé de mettre au point un rétracteur à fermeture de secours pour la ceinture de sécurité d'un véhicule, permettant de réaliser la transmission du mouvement du pendule au cliquet de blocage de la roue à rochet meme en cas de déplacements angulaires assez faibles du pendule, provoqués par des forces de déviation. Ce problème est résolu grace à un rétracteur à fermeture de secours pour ceinture de sécurité de véhicule automobile, comportant une carcasse qui renferme un arbre à méplat longitudinal, sollicité par un ressort et sur lequel est fixé le ruban de la ceinture de sécurité à l'aide d'une cheville, un mécanisme d'encliquetage, un dispositif faisant sortir le ruban de la carcasse, ainsi qu'un pendule comprenant une tige sur laquelle est emmanchée une masse dtinertie avec un dispositif permettant de fixer et régler la position de ladite masse sur la tige, ledit pendule étant suspendu à charnière à un appui sphérique et commandant le mécanisme d'encliquetage à l'aide d'un élément intermédiaire, ledit rétracteur étant caractérisé, suivant l'invention, en ce que l'élément intermédiaire est réalisé sous forme d'un levier formant poussoir monté sur un axe et disposé dans l'espace entre l'appui sphérique et la masse d'inertie, le bout libre dudit levier étant en liaison fonctionnelle avec le mécanisme d'encliquetage, ledit levier étant réalisé sous forme d'une plaque courbée dans la partie médiane de laquelle est pratiqué un orifice pour le passage de la tige du pendule, et dont la surface inférieure entourant ledit orifice est disposée sur celle des surfaces de la masse d'inertie qui est orientée vers l'appui sphérique. Conformément à l'une des variantes de réalisation de la présente invention, le dispositif d'extraction du ruban de la carcasse comporte un rouleau de guidage fixé immobile dans ladite carcasse et enveloppé partiellement par ledit ruban. Conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, le méplat de l'arbre, auquel est fixé et sur lequel est enroulé le ruban, comporte une saillie longitudinale empêchant le déplacement tangentiel de la cheville de fixation du ruban de la ceinture de sécurité. Conformément à encore une autre variante de réalisation de l'invention, le dispositif de fixation et de réglage de la position de la masse d'inertie sur la tige du pendule est constitué par une fente axiale pratiquée à l'extrémité de ladite tige, par des rebords ou bourrelets ménagés à cette extrémité et sur lesquels, reposent des rondelles de réglage, et par une cale d'écartement introduite dans ladite fente. L'avantage principal de la présente invention consiste en ce que le~mouvement de la masse d'inertie du pendule est utilisé directement pour augmenter la course du poussoir actionnant le cliquet du mécanisme d'encliquetage. On obtient ainsi un blocage sOr et net de la roue à rochet, ce qui se traduit à son tour par un accroissement de la fiabilité du dispositif de sécurité tout entier. La présente invention est expliquée ci-dessous par la description d'un exemple de réalisation non limitatif avec référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure I représente une vue en coupe transversale du rétracteur à fermeture de secours pour ceinture de sécurité de véhicule, suivant l'invention; - la figure 2 représente le même rétracteur en coupe suivant II-II de la figure 1. il ressort de l'examen des figures 1 et 2 que le rétracteur à fermeture de secours comporte une carcasse métallique emboutie 1 recouverte d'une enveloppe de protection 2 en matière plastique. La carcasse 1 renferme un arbre 3 sur lequel est fixé le ruban 5 de la ceinture de sécurité, par l'intermédiaire d'une cheville 4. Sur l'un des bouts de l'arbre 3 est fixée une roue à rochet 6 présentant des dents profilées 7 et des creux 8. L'arbre 3 peut tourner dans des bagues 9 et 10 montées respectivement dans la paroi latérale Il et la paroi latérale 12 de la carcasse 1. La bague 9 est retenue dans un orifice de la paroi latérale Il de la carcasse 1 par une lame 13 à l'aide de vis 14 et 15, tandis que la bague 10 est montée à la presse ou à force dans un orifice de la paroi latérale t2 de la carcasse 1.Du côté de la bague 10 se trouve une monture 16 fixée à la carcasse 1 et dans laquelle est incorporé un ressort en spirale 17 relié à l'arbre 3 par son extrémité intérieure 18 engagée dans une fente 19 ménagée dans ltextrémité de l'arbre 3. Dans la paroi latérale 12 de la carcasse 1 est fixé en porte-à-faux un axe 20 avec un cliquet 21 monté pivotant sur celui-ci. Le cliquet 21 possède une dent de travail 22 qui ccnstitue avec la roue à rochet 6 un mécanisme d'encliquetage. A travers les parois latérales 11 et 12 passe en outre un axe 23 sur lequel est monté par l'une de ses extrémités le poussoir 24 du cliquet 21. Le poussoir 24, faisant office d'élément intermédiaire, est exécuté sous forme d'un levier constitué par une plaque courbée dont le bout libre 25 agit sur le cliquet 21 du mécanisme d'encliquetage. Dans la partie médiane horizontale du poussoir 24 est pratiqué un orifice 26 dont les bords, pour assurer la rigidité, sont rabattus de manière à former des arrondis sur la surface inférieure 27 du poussoir 24. Afin d'empêcher le poussoir 24 de se déplacer longitudinalement sur l'axe 23, ce dernier porte une rondelle 28 et une rondelle d t arrêt 29. Sur la paroi latérale 12, entre le cliquet 21 et l'axe 23 du poussoir 24, est montée une console 30 dans laquelle est incorporé un appui sphérique 31 possédant un orifice 32. Sur l'appui sphérique 31 repose la tbte d'appui hémisphérique 33 de la tige 34 d'un dispositif formant pendule 35. La tige 34 est engagée à travers l orifice 26 prévu dans la partie horizontale du poussoir 24. Sur la tige 34 est placée une masse dtinertie 36 de forme sensiblement cylindrique présentant une face plane 37. Dans la masse d'inertie 36 est pratiqué un trou central 38 permettant son montage sur la tige 34. Le pendule 35 en suspension articulée, sa tige 34 et la masse d'inertie 36 disposée sur cette tige constituent un dispositif sensible aux inclinaisons et aux accélérations de tout le dispositif. Le poussoir 24 constitue un élément intermédiaire transmettant le mouvement du pendule 35 au cliquet 21 du mécanisme d'encliquetage. Afin de fixer la masse d'inertie 36 sur la tige 34, on a pratiqué au bout de celle-ci une fente axiale allongée 39 dans laquelle est introduite à la presse une cale d'écarte ment 40. En outre, sur ce meme bout de la tige 34, on a prévu des rebords ou bourrelets d'extrémité arrondis 41 servant à retenir un jeu de rondelles 42 à l'aide desquelles on règle la position de la masse d'inertie 36 sur la tige 34 pour obtenir la valeur requise d'un jeu 43 entre les dents 7 de la roue à rochet 6 et la dent de travail 22 du cliquet 21. La face supérieure 37 de la masse d'inertie 36 est en contact avec une partie de la surface inférieure 27 entourant orifice 26 de la partie horizontale du poussoir. Sur l'arbre 3 est pratiqué méplat longitudinal 44 auquel se raccorde une saillie 45 contre laquelle, lorsque le ruban 5 est tendu,s'appuie la cheville 4 disposée dans l'inflexion 46 de la boucle terminale 47 du ruban 5 enveloppant l'arbre 3. Sur l'arbre 3, sont montés des rondelles 48 et 49 tournant conjointement avec ledit arbre et destinées à prévenir le déplacement latéral du ruban 5 enroulé sur l'arbre 3, ainsi qu'un anneau- 50 fixé rigidement au bout de l'arbre 3 et dont la surface intérieure profilée reproduit la forme de cette partie de l'arbre 3. L'anneau 50 s'engage dans la bague 9 et forme un tourillon pour l'arbre 3. Dans les rondelles 48, 49, l'anneau 50 et la roue à rochet 6, on prévu des orifices disposés coaxialement, à travers lesquels passent les bouts de la cheville 4. A la partie supérieure de la carcasse 1, dans les parois latérales 11 et 12, est fixé immobile un rouleau de guidage 51 donnant la possibilité de dévier le ruban 5 dans le-sens nécessaire, comme montré sur la figure 1. L'enveloppe de protection 2 a une fente 52 à travers laquelle le ruban 5 sort du dispositif, ainsi qu'unorifice 53 obturé par un bouchon 54 et permettant de fixer le dispositif au moyen d'un boulon 55 à la carrosserie de la voiture. Dans la carcasse 1, on a prévu un orifice 56 pour le passage du boulon 55. Le dispositif décrit fonctionne de la manière suivante. A l'état normal, quand le dispositif fixé dans la voiture n'est pas soumis à l'action d'accélérations brusques ou d'inclinaisons, la tige 34 du pendule 35 est disposée verticalement,et la face supérieure 37 de la masse d'inertie 36, horizontalement. Dans ces conditions, la face supérieure 37 de la masse d'inertie 36, en contact avec la surface inférieure 27 du poussoir 24, maintient le poussoir 24 en position horizontale de manière que son bout libre 25 en contact avec le cliquet 21 supporte celui-ci en position écartée par rapport aux dents 7 de la roue à rochet 6, avec maintien d'un jeu 43. De ce fait, l'extraction du ruban de la bobine ou son dévidement de l'arbre 3, peuvent s'effectuer sans obstacle, de mEme que l'enroulement du ruban 5 sur l'arbre 3 sous l'action du ressort en spirale 17. Dans une situation critique ou dangereuse, quand le dispositif fixé dans la voiture est soumis à une brusque accélération, c'est-à-dire lors d'une collision de la voiture avec un obstacle ou lors d'une inclinaison dans n'importe quelle direction, le pendule 35 s'écarte de sa position verticale. Si l'accélération subie par le dispositif est dirigée de gauche à droite, le pendule 35 s'écarte de sa position initiale comme indiqué par les lignes mixtes de la figurez. La face supérieure 37 de la masse d'inertie 36 agit alors sur la surface inférieure 27 du poussoir 24, et celui-ci, en pivotant autour de l'axe 23, fait tourner par l'intermédiaire de son bout libre 25 le cliquet 21 autour de l'axe 20, en engageant ainsi la dent de travail 22 du cliquet 21 dans l'un des creux ode la roue à rochet 6. La dent de travail 22 du cliquet 21 était ainsi entrée en prise avec une dent 7 de la roue à rochet 6 et le ruban 5 étant tendu, le cliquet 21 exerce une pression sur la roue à rochet 6 et l'arbre 3 ne peut plus tourner. il s'ensuit un blocage du mécanisme d'encliquetage et le ruban 5 ne peut plus se dérouler de l'arbre 3. Quand l'accélération cesse d'agir sur le dispositif, le pendule 35 revient à sa position verticale, le poussoir 24 descend, et, après l'élimination de la tension du ruban 5, le cliquet 21, sous l'action de son propre poids, s'écarte de la roue à rochet, le dispositif se retrouvant ainsi en position initiale. En comparaison des dispositifs connus analogues, le rétracteur à fermeture de secours conforme à l'invention est caractérisé par une certaine simplicité de fabrication, par le nombre réduit de ses pièces, donc par sa construction plus ramassée et son plus faible encombrement. L'utilisation prolongée du rétracteur proposé n'entraine aucune modification de ses caractéristiques de fonctionnement, étant donné l'influence insignifiante de l'usure des pièces conjuguées de l'élément sensible sur la fiabilité du fonctionnement du dispositif. Le dispositif permet également de régler facilement sa sensibilité par déplacement de la masse d'inertie di endule Jusqu' la position nécessaire, à l'aide des rondelles de réglage. La présence d'un rouleau de guidage à la sortie du ruban du dispositif permet de monter le dispositif en orientant la sangle de la ceinture de sécurité suivant différentes directions compte tenu des conditions concrètes ou des particularités du véhicule considéré. En outre,- le rouleau de guidage assure une certaine absorption de l'énergie lors de l'application de charges importantes sur le ruban de la ceinture de sécurité, grace à son aptitude à se déformer en flexion et à la friction supplémentaire se produisant entre le ruban et la surface du rouleau. La fente axiale ménagée au bout de la tige du pendule for mant une bague élastique facilite le montage de la masse d'inertie du pendule et assure, conjointement avec la cale d'écartement, une fixation fiable de ladite masse sur la tige du pendule. Bien entendu, l'invention ntest nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la resJendication qui suit. REVEND I CATI ON ~=~=~=~=~=~=~=~=~=~=~=~=~=~ 1. Rétracteur à fermeture de secours pour ceinture de sécurité de véhicule automobile, du type comportant : une carcasse renfermant un arbre pourvu d'un méplat longitudinal et sollicité par un ressort; le ruban de la ceinture de sécurité fixé audit arbre à l'aide d'une cheville; un mécanisme d'encliquetage; un dispositif d'extraction dudit ruban de ladite carcasse; un pendule comprenant une tige sur laquelle est emmanchée une masse d'inertie; ainsi qu'un dispositif permettant de fixer et régler la position de ladite masse sur ladite tige, ledit pendule étant monté en suspension articulée sur un appui sphérique et commandant ledit mécanisme d'encliquetage à l'aide d'un élément intermédiaire, caractérisé en ce que ledit élément intermédiaire est réalisé sous forme d'un levier formant poussoir monté sur un axe et disposé dans l'espace entre ledit appui sphérique et ladite masse d'inertie, ledit levier étant fonctionnellement relié par son extrémité libre audit mécanisme d'encliquetage et étant constitué par une plaque courbée ou coudée dans la partie médiane de laquelle est pratiqué un orifice pour le passage de ladite tige dudit pendule et dont la surface inférieure entourant ledit orifice est fonctionnellement reliée à celle des surfaces de ladite masse d'inertie qui est orientée vers ledit appui sphérique.