Brevet FR2422413A1 — publié le 19791109

L'invention est relative à un dispositif d'enrouleurdérouleur d'une sangle telle que celle d'une ceinture de sécurité pour véhicule, notamment automobile. On sait que les dispositifs d'enrouleur-dérouleurs de sangles de ceintures de sécurité comportent des moyens de rappel, en général des ressorts spiraux, permettant d'enrouler la sangle sur un arbre et d'exercer sur cette sangle une force de rappel pour la maintenir sous tension de façon qu'elle soit appliquée contre le corps de l'utilisateur. L'emploi d'un ressort présente des inconvénients. En particulier, les caractéristiques des ressorts peuvent se modifier en raison de leur vieillissement ou de leur défaut d'entretien. De plus, le fonctionnement des ressorts spiraux est perturbé par le frottement entre spires. En outre, des moyens de rappel à ressort exercent une force de rappel qui est d'autant plus importante que la longueur de sangle déroulée est grande. Cette augmentation de la force de rappel ne contribue pas au bon fonctionnement de la ceinture. On a déjà proposé un enrouleur-dérouleur de sangle de ceinture de sécurité dans lequel on utilise, pour enrouler la sangle, un moteur électrique. Cependant, dans ce dispositif connu le maintien sous tension mécanique de la sangle contre le corps de l'utilisateur est effectué à l'aide d'un ressort ; les inconvénients mentionnés ci-dessus ne sont donc pas entièrement éliminés. Un but de l'invention est de permettre la réalisation d'un dispositif d'enrouleur-dérouleur de sangle de ceinture de sécurité qui ne comporte pas de ressort. Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif d'enrouleur-dérouleur de sangle d'une ceinture de sécurité qui soit de réalisation simple et économique. Le dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un moteur électrique servant à la fois pour enrouler la sangle et pour la maintenir sous tension sur le corps de l'utilisateur. Ainsi, un tel dispositif d'enrouleur-dérouleur peut ne pas comporter de ressort et en outre il est de réalisation, tant mécanique qu'électrique, particulièrement simple. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'arbre du moteur électrique entralne directement, ou par l'intermédiaire d'un réducteur, 11 arbre sur lequel la sangle s'enroule ou se déroule. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention des moyens sont prévus pour que la puissance fournie par le moteur électrique soit plus faible pour le maintien de la sangle contre le corps de l'utilisateur que pour enrouler cette sangle. Ainsi, la tension mécanique exercée sur la sangle est plus faible lorsqu'elle est disposée contre le corps de l'utilisateur que lorsqu t on enroule ladite sangle ; de cette manière, la gêne occasionnée à l'utilisateur par la force de rappel peut être réduite au minimum. En outre, cette force de rappel est indépendante de la longueur de sangle déroulée. D'autres buts, dispositions et avantages de l'invention apparattront avec la description de certain de-ses modes de réalisation, cette description étant effectuée en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure I est une vue partiellement coupée d'un dispositif d'enrouleur-dérouleur de sangle de ceinture de sécurité conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 mais pour une variante ; - les figures 3 à 7 montrent cinq modes de réalisation, conformes à l'invention, de l'alimentation du moteur d'un enrouleur-dérouleur selon l'invention ; - la figure 8 montre une coupe d'une boucle de ceinture de sécurité selon l'invention, cette boucle étant ouverte, c'est à-dire déverrouillée ; - la figure 9 est une vue analogue à la figure 8 mais pour la position fermée de la boucle, c'est-à-dire verrouillée ;; - la figure 10 est une vue suivant la flèche F de la figure 8. L'enrouleur-dérouleur de sangle de ceinture de sécurité pour véhicule automobile qui est représenté sur la figure 1 comprend, pour faire tourner l'arbre 1 -sur lequel la sangle (non montrée) s'enroule et se déroule - dans le sens d'enroulement de la sangle, un ensemble d'entralnement 2 se trouvant d'un côté de cet arbre. Get ensemble 2 est disposé dans un boîtier formé par un flasque 3 constituant une partie du bâti fixe de l'enrouleur et présentant une ouverture pour laisser le passage à l'extrémité de l'arbre 1, et par un couvercle 4. L'ensemble 2 comporte un moteur électrique 5 à courant continu alimenté à travers des fils de connexion 6 et un passage 7 traversant le couvercle 4, par la batterie d ' accumu- lateurs 8 (figures 3 à 7) du véhicule. L'axe de l'arbre de sortie 9 du moteur 5 est, dans ltexemple, perpendiculaire à l'axe de l'arbre 1 et il l'entraîne par l'intermédiaire de moyens réducteurs de vitesse. A cet effet, cet arbre 9 se termine par une roue dentée 10 de section tronconique dont la plus petite section forme l'extrémité libre. Cette roue dentée 10 coopère avec les dents 11 -inclinées comme celles de la roue 10- d'un pignon 12 d'axe parallèle à celui de l'arbre 1. Ce pignon 12 est solidaire d'un arbre 13 tourillonnant, d'un côté, dans une ouverture 14 du flasque 3 et, de l'autre, dans une ouverture 15 ménagée dans un bossage 16 que présente la paroi interne de la face du couvercle 4 qui est parallèle au flasque 3. La partie 17 de l'arbre 13 qui se trouve entre le pignon 12 et le flasque 3 présente des dents d'arêtes parallèles à l'axe de l'arbre 1 qui coopèrent avec une roue dentée 18 fixée en bout de l'arbre 1. La seconde extrémité de l'arbre 1 est solidaire d'un dispositif 19, non montré en détail, permettant de bloquer l'arbre et donc la sangle lorsque le véhicule subit une accélération ou une décélération qui dépasse des limites prédéterminées ou lorsque l'accélération exercée par l'occupant sur la sangle dépasse une autre valeur limite. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, le pignon 10a qui se trouve à l'extrémité de l'arbre de sortie 9a du moteur électrique 5a présente, comme le pignon 10 (figure 1), une section tronconique mais dans ce cas c'est la plus grande section qui forme l'extrémité libre. Ce pignon 10a coopère avec les dents 20 d'une roue dentée 21 qui est fixée directement à l'arbre la. Cette roue dentée 21 est en forme de cuvette et loge partiellement le moteur électrique 5a. Le moteur 5 (ou 5a) est disposé dans un circuit 21 (figure 3) d'alimentation en énergie électrique qui comprend, outre la batterie 8, l'interrupteur général 22 d'alimentation en énergie électrique des divers circuits à l'intérieur du véhicule -interrupteur qui est en général commandé par une clé 23 dite "de contact. Une résistance 24 est en série avec le moteur 5 et un interrupteur 25 est disposé en parallèle sur cette résistance 24 permettant, lorsqu'il est fermé, de la court-circuiter. L'interrupteur 25 est commandé de telle manière qu'il soit fermé lorsque la boucle de ceinture de sécurité est déverrouillée, et ouvert quand cette boucle est verrouillée. Une réalisation d'une telle commande en fonction de ces conditions sera décrite plus loin en relation avec les figures 8 à 10. La résistance 24 est ainsi disposée en série avec le moteur 5 dans son circuit d'alimentation, seulement lorsque la boucle de ceinture de sécurité est verrouillée. De cette manière, quand la sangle est disposée contre le corps de l'utilisateur, la force de rappel qu'exerce le moteur 5 sur cette sangle est inférieure à celle qu'il exerce pour enrouler cette dernière. En variante (figure 4), au lieu d'une simple résistance 24 on prévoit un régulateur de courant 26 en série avec le moteur5. Ce régulateur 26 présente deux entrées 27 et 28 et une sortie 29. L'entrée 27 est reliée directement à une borne de la batterie 8 tandis que l'entrée 28 est connectée à la meme borne de la batterie 8 mais par l'intermédiaire d'un interrupteur 25a commandé de la même manière que l'interrupteur 25 (figure 3). Le régulateur 26 est agencé de telle manière que lorsque l'interrupteur 25a est ouvert il fournit sur sa sortie 29 un courant ayant une intensité 1l et lorsque cet interrupteur est fermé il débite sur cette sortie 29 un courant d'intensité i supérieure à il Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 5, le moteur 5b comporte deux enroulements (non montrés) ne présentant pas le même nombre de spires. Selon l'état d'un interrupteur 25b c'est l'un ou l'autre des enroulements de ce moteur 5b qui est alimenté et donc selon l'état de cet interrupteur le couple du moteur 5b est plus ou moins important. Le moteur 5b présente trois bornes 30, 31 et 32.Entre les bornes 30 et 32 est disposé l'enrou- lement conférant,à à intensité égale, le couple le plus élevé, tandis qu'entre les bornes 31 et 32 se trouve l'autre enroulement. La borne 31 est reliée à une borne de la batterie 8 tandis que la borne 30 est reliée à la meme borne de la batterie 8 par l'intermédiaire de l'interrupteur 25 commandé de la meme manière que les interrupteurs 25 et 25a (figures 3 et 4). Dans l'exemple montré sur la figure 6, le moteur 5c comporte deux enroulements (également non montrés) en série et, comme le moteur 5b > trois bornes 30a, 31a et 32a. Entre les bornes 30a et 32a sont disposés les deux enroulements en série, tandis qu'entre les bornes 31a et 32a ne se trouve qu'un seul des deux enroulements. La borne 31a est reliée à un pôle de la batterie 8 par l'intermédiaire des bornes d'un commutateur 25c tandis que la borne 31a est connectée au même pôle de batterie 8 mais par l'intermédiaire d'autres bornes du même commutateur 25c. Ce dernier est commandé de telle manière que les deux enroulements du moteur 5c soient alimentés quand la boucle de ceinture de sécurité est déverrouillée et qu'un seul de ces enroulements, entre les bornes 31a et )2a, soit alimenté lorsque la boucle est verrouillée. Le mode de réalisation représenté sur la figure 7 est analogue à celui montré sur la figure 3 ; il s'en distingue par le point suivant : au lieu d'une résistance 24 on utilise un régulateur de courant 33. Les figures 8 à 10 illustrent une boucle de ceinture de sécurité dans laquelle se trouve un poussoir 35 de commande d'un interrupteur 25a, 25b, 25c (figures 3 à 7). La boucle représentée sur ces figures 8 à 10 comporte > de façon en soi connue, un corps de boucle 36 logeant de part et d'autre 'd'un plan de symétrie 37, deux organes de verrouillage pivotants 38 et 39 présentant chacun un bec 40 se trouvant à l'extrémité opposée à celle qui comporte leur asedepivotement,lequelest positionné entre deux plaques 60 et 61. Ces deux organes de pivotement à bec sont sollicités au rapprochement par un ressort 42. Cette boucle comporte une seconde partie constituée par un pêne plat 42a présentant, de part et d'autre du plan 37, des échancrures 43, 44 dont le bord antérieur de chacune est destiné à coopérer avec le bec 40 de l'organe pivotant correspondant 38 ou 39. Le corps 36 est solidaire du chAassis du véhicule par l'intermédiaire d'un câble 62 fixé aux plaques 60 et 61, tandis que le pêne 42a est solidaire de la sangle (non montrée). Le corps de boucle 36 présente une ouverture 45 (figure 10) d'introduction du pêne 42a et un bouton-poussoir 46 pour la commande de l'ouverture de la boucle. Un bouton-poussoir 35 de l'interrupteur 25 est disposé symétriquement par rapport au plan 37, sa direction de déplacement étant celle du pene 42a (flèche F). I1 se trouve sensiblement entre les axes 41 des organes pivotants 38 et 39. Cet interrupteur 25 présente un corps 47 reposant sur une pièce 48 fixe par rapport aux plaques 60 et 61 dans le corps de boucle 36. Le corps 47 passe à travers une ouverture de la pièce 48 ainsi qu'à travers une ouverture de la branehe centrale, perpendiculaire au plan 57, du ressort à lame 42. Des conducteurs 47a sortent du corps 47 pour la liaison de l'interrupteur 25 avec le circuit dtalimentation du moteur 5. Ces conducteurs sortent du corps 36 à l'opposé de l'ouverture 45. Entre les organes pivotants 38 et 39 est également disposée une tige 49 dont l'extrémité libre 50 est tournée vers le poussoir 35 pour appuyer sur ce dernier (figure 9). L'autre extrémité de cette tige 49 présente une tête 51 comportant une fente dans laquelle l'extrémité du pene 42a vient se loger lorsque ce dernier est introduit dans le corps de boucle 36. Un ressort à boudin 52 est disposé entre la base de la tête 51 de la tige 49 et la face du corps 47 de laquelle dépasse le poussoir 35. Le fonctionnement de cette boucle est le suivant quand le pêne 42a est introduit dans le corps 36, les becs 40 des organes pivotants 38 et 39 sont écartés du plan 37 puis introduits (figure 9) dans les échancrures 43 et 44 grâce à l'action du ressort 42. Au cours de cette introduction, l'extrémité du pêne 42a pénètre dans la fente que présente la tête 51 de la tige 49 et déplace cette dernière dans le sens de la flèche F. En fin de course (figure 9), le poussoir 35 est enfoncé de façon que l'interrupteur 25 soit ouvert (figure 3). L'ouverture de la boucle est effectuée ep appuyant sur le bouton-poussoir 46 qui permet d'écarter les becs des organes pivotants des échancrures 43, 44 du pêne 42a. En même temps, le ressort 52 éjecte la tige 49 et donc le pêne 42a vers l'ouverture 45. Le poussoir 35 a alors une position qui correspond à celle de la fermeture de l'interrupteur 25. La course de la t"ete 51, dans le sens contraire de celui de la flèche F, est limitée par une butée 53 que présentent les plaques 60 et 61 dans le corps de boucle 36 entre les becs 40 des organes pivotants 38 et 39. Le moteur 5 est constamment alimenté en énergie électrique ; on a constaté que cette disposition ne présentait pas d'inconvénient car ledit moteur peut être choisi de façon telle que sa consommation en énergie électrique soit suffisamment faiblie par rapport à la capacité de la batterie 8. L'invention n'est bien entendu limitée ni aux modes de réalisation ni au mode d'application spécialement décrits. Elle en englobe au contraire toutes les variantes. A titre d'exemple parmi ces dernières, on indiquera qu'il n'est pas indispendable que des pignons réducteurs soient prévus entre l'arbre de sortie du moteur 5 et l'arbre 1. Dans une variante (non montrée) l'arbre de sortie du moteur électrique entraîne directement l'arbre du dispositif enrouleur-dérouleur. Dans un mode de réalisation l'interrupteur 25 sensible à l'état de la boucle est disposé à l'extérieur de cette dernière, par exemple dans, ou au voisinage de, l'enrouleur, des moyens de transmission mécaniques (tels qu'un câble Bolfden) reliant cet interrupteur à la boucle pour en assurer la commande en fonction de l'état de ladite boucle. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'enrouleur-dérouleur d'une sangle d'une ceinture de sécurité comprenant un moteur électrique pour enrouler la sangle, caractérisé par l'application dudit moteur au maintien de ladite sangle sous tension lorsque celleci est disposée contre le corps de l'utilisateur. 2, Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu il comprend des moyens pour que la puissance électrique fournie au moteur soit plus faible lorsque la sangle est disposée contre le corps de l'utilisateur que lorsque ladite sangle s enroule. 3. Dispositif- selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens sont commandés par l'état, déverrouillé ou verrouillé, de la boucle de ceinture de sécurité. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un commutateur à élément d'actionnement disposé dans l'une des deux parties de la boucle, ce commutateur permettant d'assurer l'alimentation du moteur à puissance la plus élevée lorsque les deux parties de la boucle sont séparées et l'alimentation à puissance la plus faible lorsque les deux parties de la boucle sont solidaires l'une de l'autre. 5. Dispositif.selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie de la boucle dans laquelle est disposé le commutateur présente la forme d'un corps de boucle destiné à recevoir un pêne formant la seconde partie de ladite boucle, l'élément d'actionnement de ce commutateur étant un poussoir sur lequel est propre à agir l'extrémité du pene de façon qu'il soit enfoncé lorsque la boucle est verrouillée et relevé lorsque la boucle est déverrouillée. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 > caractérisé en ce qu'unie résistance est disposée en série avec le moteur dans son circuit d'alimentation et en ce que des moyens sont prévus pour court-circuiter cette résistance lorsque la sangle s'enroule après déverrouillage de la boucle. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le moteur est alimenté par un régulateur de courant commandé de manière à engendrer un courant d'une première intensité lorsque la sangle est disposée contre le corps de l'utilisateur et d'une seconde intensité, plus importante que la premièretlorsque la sangle s'enroule et la boucle est déverrouillée. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 > caractérisé en ce que le moteur présente deux enroulements en parallèle ne présentant pas le même nombre de spires, et en ce qu'un organe de commutation est prévu pour permettre l'alimentation de l'un ou l'autre de ces enroulements selon que la sangle stenroMe, la boucle étant déverrouillée, ou est disposée contre le corps de l'utilisateur. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le moteur comporte deux enroulement s en série, et en ce que ledit dispositif comporte des moyens de commutation pour qu'un seul de ces enroulements ou les deux soi(en)t alimenté(s) selon que la sangle est disposée contre le corps de l'utilisateur ou s'enroule la boucle étant déverrouslée. 10. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens comportent un commutateur à élément d'actionnement disposé à l'extérieur de la boucle,des des moyens de transmission du type mécanique étant prévus entre la boucle et ce commutateur pour en assurer la commande en fonction de l'état de la boucle. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens réducteurs de vitesse sont disposés entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre de ltenrouleur-dérouleur. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ee que l'arbre de sortie du moteur est couplé directement à l'arbre de l'enrouleur-dérouleur. 13. -Boucle de ceinture de sécurité, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe de commutation propre à agir sur un circuit d'alimentation en énergie électrique d'un moteur couplé à l'arbre de I'enrouleur-dérouleur de la sangle de la ceinture afin de permettre > lorsque ladite boucle est verrouillée, d'alimenter le moteur électrique à une première puissance et à une puissance supérieure lorsque la boucle est déverrouillée.