Brevet FR2432319A1 — publié le 19800229

L'invention est relative à un dispositif dlenrouleur- dérouleur d'une sangle telle que celle d'une ceinture de sécurité. Elle concerne plus particulièrement un tel dispositif qui comprend des moyens pour que s 1exerce sur la sangle une force de rappel, dans le sens tendant à enrouler la sangle, qui est de valeur plus faible dans le cas où la sangle est déroulée et immobile -ou se déplace à une vitesse inférieure à celle de son déplacement lorsqu'elle s'enroule librement- que dans le cas où cette sangle est rappelée librement. De cette manière, la tension qui s' exerce sur la sangle lorsqu'elle est appliquée contre le corps de l'uti- lisateur est inférieure à la tension exercée sur cette dernière pour l'enrouler. Ainsi, la gêne occasionnée à l'utilisateur par la tension de la sangle peut entre réduite au minimum. L'invention se rapporte en particulier aux disposi tifs de ce genre qui comprennent deux ressorts en série à couples de rappel inégaux, par exemple des ressorts spiraux, qui sont solidaires l'un de l'autre par l'intermédiaire d'un organe mobile en rotation autour de l'arbre du dispositif, les extrémités de ces ressorts qui ne sont pas fixées à cet organe étant solidaires respectivement du bâti du dispositif et de son arbre. Pour que la tension de rappel de la sangle soit de valeur réduite lorsque-eette dernière est appliquée contre le corps de l'utilisateur, des moyens sont prévus pour, à volonté, mettre hors d'action le ressort de couple le plus élevé en immobilisant ledit organe soit par rapport au bâti du dispositif, soit par rapport à l'arbre selon que l'autre extrémité de ce ressort est fixée au bâti ou à l'arbre. Dans des dispositifs connus de ce genre, pour le rappel de la sangle dans son magasin, l'organe de liaison est libre en rotation par rapport au bâti et par rapport à l'arbre ; les deux ressorts sont alors en série. Comme les couples des ressorts sont inégaux, le ressort de plus grand couple met brusquement l'autre ressort sous tension et le sollicite constamment au cours du rappel. Ces conditions de fonctionnement peuvent provoquer la détérioration du ressort de couple le plus faible. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient. Le dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour immobiliser l'organe de liaison en rotation soit par rapport à l'arbre, soit par rapport au bâti -selon qu'une extrémité du ressort de couple le plus faible est fixée à l'arbre ou au bâti lorsque la sangle est rappelée librement (le ressort de couple le plus élevé étant en action) de manière que le ressort de couple le plus faible ne soit pas sollicité dans ce cas. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, des moyens sont prévus pour que cette mise hors d'action du ressort de couple le plus faible soit effectué avant qu'il ne soit complètement sous tension. De cette manière, le ressort de couple le plus faible ne subit aucun à-coup de tension, ce qui est favorable à sa tenue mécanique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés, sur lesquels - la figure 1 est une coupe axiale d'un dispositif d'enrouleur-dérouleur de sangle de ceinture de sécurité conforme à l'invention ; - la figure 2 est une coupe selon ligne 2-2 de la figure 1 - les figures 33 4 et 5 sont des schémas montrant une partie du dispositif représenté sur la figure 1 dans diverses positions pour en expliquer le fonctionnement.; - la figure 6 estunschéma analogue àoeluidelallgure 3, mais pour un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention ;; - la figure 7 est un schéma analogue à celui de la figure 4, mais pour le mode de réalisation représenté sur la figure 6 - la figure 8 est une coupe selon la ligne 8-8 de la figure 7 - la figure 9 est unschsa analogue à celui de la figure 4, mais pour eneore un autre mode de réalisation de l'invention ; - la figure 10 est une coupe selon la ligne 10-10 de la figure 9 - les figures 11 et 12 sont des schémas semblables à celui de la figure 3, mais pour encore deux autres formes de réalisation - la figure 13 est un scémaanalogue à celui de la figure 4 pour une autre forme de réalisation de l'invention ; et - la figure 14 est une coupe selon la ligne 14-14 de la figure 13. Les figures 1 et 2 représentent de façon partielle un enrouleur-dérouleur de sangle 3 de ceinture de sécurité pour o véhicule automobile. I1 comprend, montée sur un arbre 1, une bobine 2 solidaire en rotation de l'arbre et sur laquelle stenroGe ou se déroule la sangle 3. D'un côté de l'arbre 1 se trouve le dispositif d'enrouleur-dérouleur 4 qui est destiné à exercer un couple de rappel sur l'arbre en vue d'enrouler la sangle, le couple de rappel étant plus faible lorsque la sangle est disposée sur le corps de l'utilisateur. De l'autre côté de l'arbre 1 sont prévus des moyens (non montrés) -pour bloquer la sangle, par exemple en cas d'arrêt brutal du véhicule qui en est équipé. Le dispositif 4 comprend, prolongeant l'arbre 1, une partie 5 de plus faible diamètre se terminant par une section droite 6 qui forme butée pour une face de section droite 7 d'un écrou 8 monté sur une tige filetée 9, de pas à gauche, en prolongement de ladite partie 5 par l'intermédiaire d'une partie 5a de diamètre plus faible que celui de la tige 9 et de la partie 5. L'écrou 8 est solidaire en rotation d'un flasque 10 s'étendant dans son ensemble perpendiculairement à l'axe la de l'arbre 1. A cet effet, le flasque 10 est prolongé vers l'arbre 1 par une partie tubulaire 11 dont la surface interne présente deux nervures axiales 12 et 13 diamétralement opposées avec lesquelles coopèrent des rainures axiales, respectivement 14 et 15, de la surface extérieure de l'écrou 8. La tige filetée 9 est entièrement logée dans la partie tubulaire Il du flasque 10. A la surface extérieure de la partie tubulaire ll du flasque 10 est fixée l'extrémité interne 16 d'un ressort spiral 17 dont l'autre extrémité 18, externe, est solidaire du bâti du dispositif. Le flasque 10 présente une ouverture centrale 19 dans le fond 20 de la partie tubulaire 11. A travers cette ouverture 19 est passée une tige 21 prolongeant la tige filetée 9 et de même diamètre que la partie ga. Enfin, la tige 21 est elle-même prolongée, à l'extérieur de la partie tubulaire 11, par une partie cylindrique 22 dont le diamètre est encore plus faible sur laquell est immobilisée une pièce annulaire 23 à la périphérie de laquelle est accrochée l'extrémité interne 24 d'un second ressort spiral25d ltextrémité externe est fixée à la face 10a du flasque 10 qui est opposée à l'arbre 1. Le couple du ressort 25 est nettement plus faible que celui du premier ressort spiral 17. De la face 10a du flasque 10 dépasse une tige 26 (figure 2) sur laquelle est montée à pivotement l'extrémité d'un bras 27 dont l'autre extrémité se termine par un doigt 28 qui lui est sensiblement perpendiculaire et est dirigé vers l'axe la. La tranche 29 de ce doigt qui est tournée vers la tige 26 est destinée à coopérer avec une surface de butée 30 se trouvant à l'extrémité d'une nervure 31 que présente la face interne du couvercle 32 du dispositif. Ce couvercle 32 fait partie du bâti dudit dispositif. Lorsque la tranche 29 du doigt .28 est appliquée contre la butée 30, le flasque 10 est immobilisé en rotation. Du bras 27 dépasse, perpendiculairement au plan du flasque 10 et donc parallèlement à l'axe la, un ergot 33 se trouvant, dans l'exemple, à l'extrémitélibre dudit bras. Cet ergot 33 coopère avec des gorges ou couloirs 34 et 35 de la face interne du couvercle 32 pour guider le bras 27 et en fixer sa position radiale. Ces gorges permettent de maintenir la tranche 29 du doigt 28 à distance de la butée 30 quand le ressort 17, de couple le plus important, est en action et fait tourner l'arbre 1 dans le sens d'enroulement de la sangle. De plus, ces gorges permettent d'amener le doigt 28 dans une position (représentée sur la figure 2) où il coopère avec la butée 30 lorsque la sangle est déroulée. La gorge 34 est limitée, d'une part, par le rebord interne 36 de la partie cylindrique du couvercle 32 et, d'autre part, par la face externe (en direction radiale) d'une nervure 37 que présente la face interne du couvercle. La nervure 37 a, dans son ensemble, la forme d'un cercle centré sur l'axe la et présente une ouverture 38 qui constitue l'entrée de la gorge 35. Cette gorge 35 est limitée par la face externe de la nervure 31 et une partie de la face interne de la nervure 37. Ladite nervure 31 se trouve à l'intérieur du cercle limité par la nervure 37. Au voisinage de l'ouverture 38, le bord cylindrique interne 36 du couvercle 32 présente une saillie 39 à bords de guidage 40 et 41 pour l'ergot 33. En regard de la tranche 30 de la nervure 31, la face interne de la nervure 37 présente une partie oblique 42 ayant également un rôle de guidage pour l'ergot 33. Lorsque la sangle est dans son magasin, c'est-à-dire complètement enroulée sur la bobine 2, l'écrou 8 est dans la position représentée sur les figures 1 et 3, c'est-à-dire que sa face transversale 7 est appliquée contre la face transversale 8 de la partie cylindrique 5. Cet écrou 8 est donc solidaire en rotation de l'arbre 1 et il en est de même du flasque 10. Le ressort 25 est alors sans action, car ses deux extrémités sont solidaires en rotation de l'arbre 1. Dang cette position, l'ergot 33 se trouve dans la gorge 34 et la tranche 29 du doigt 28 n'est pas en butée contre la tranche30 de la nervure 31. La rotation du flasque 10 n'est donc pas empêchée Lorsqu'on déroule la sangle, le flasque 10 et, donc le bras 27 tournent dans le sens de la flèche F (figure 2), le ressort 17 étant ainsi mis sous tension. Au cours de cette rotation, l'ergot 33 parcourt la gorge 34. Quand il arrive au droit du bord 41 de la saillie 39, il est guidé vers l'ouverture 38 et la gorge ou eouloir 35. Après sa sortie du couloir 35, il effectue un tour à l'intérieur de la nervure 37. A la fin de ce premier tour, il pénètre de nouveau dans le couloir 35 et en ressort pour continuer sa course à l'intérieur du cylindre délimité par la nervure 37. Quand l'utilisateur a fermé la boucle (non montrée) de la ceinture,-ctest-à-dire quand il ne tire plus sur la sangle, le ressort 17 fait tourner le flasque 10 dans lue sens contraire de celui de la flèche F. Lorsque, au cours de cette rotation, ergot 33, qui est appliqué (du fait de la force centrifuge) contre la face interne de la nervure 37, arrive au niveau de la partie oblique 42, la tranche 29 du doigt 28 bute contre la tranche 30 de la nervure 31. Le flasque 10 est alor-s bloqué, ce qui met hors d'action le ressort 17 de couple le plus important. En laissant revenir la sangle, l'arbre tourne dans le sens contraire de celui de la flèche F, et il en est de même de la tige filetée 9 à pas à gauche, ce qui provoque le déplacement de l'écrou 8 dans le sens de la flèche F1 (figure 1), vers le fond 20 de la partie tubulaire 11, étant donné que le flasque 10 est immobilisé en rotation et que ledit écrou 8 est solidaire en rotation de ce dernier. L'écrou 8 occupe alors la position représentée sur la figure 4, à savoir une position intermédiaire entre la face transversale 6 de l'arbre et le fond 20 de la partie tubulaire 11 du flasque 10. Seul le ressort 25 de couple le plus faible exerçant son action sur l'arbre 1, la tension de rappel qui s exerce sur la sangle 3 a donc une valeur réduite. Lorsque la boucle est ouverte et la sangle relâchée, l'écrou 8 est déplacé dans le sens de la flèche F1. Quand cet écrou a la position représentée sur la figure 5, sa tranche 7a -opposée à la tranche 7- étant à une faible distance x du fond 20 du flasque 10, le ressort 25 est détendu de façon telle que sa dernière spire (externe) entre en contact avec l'extrémité libre 28a du doigt 28 et pousse ce dernier vers l'extérieur (en direction radiale), ce qui provoque le dégagement de sa tranche 29 de la butée 30. Le flasque 10 est ainsi débloqué. Le ressorti7 entre alors de nouveau en action pour enrouler la sangle. Au début de cette action d'enroulement, le ressort 17 entralne le flasque 10 dans le sens contraire de celui de la flèche F et en même temps met le ressort 25 sous tension, l'arbre 1 restant alors pratiquement immobile. I1 en résulte que l'écrou 8 se déplace dans le sens de la flèche F2 (figure 5) et vient buter par sa tranche 7 contre la face transversale 6. Dans cet état, comme déjà mentionné cidessus, le flasque 10 est solidaire en rotation de l'arbre 1 et le ressort 25 est hors d'action. I1 est important de noter ici que la distance (figure 5) que parcourt l'écrou 8 après le déblocage du flasque 10 est telle que la mise hors d'action du ressort 25, par le blocage en rotation du flasque 10 sur l'arbre 1, a lieu avant que ce ressort 25 soit entièrement mis sous tension. De cette manière, ce ressort 25 ne subit pas d'à-coup de tension. En outre, il ne contribue pas à l'entratnement de l'arbre lorsque le ressort 17 est en action. Lorsque l'écrou 8 est dans la position représentée sur la figure 1, il peut être nécessaire d'exercer un effort important pour le déplacer dans le sens de la flèche F1 en raison du frottement entre les faces 6 et 7. Pour remédier à cet inconvénient, il est utile de recouvrir ces faces d'une matière réduisant le coefficient de frottement. Dans une autre réalisation (figures 6 à 8)-, pour s'affranchir du frottement entre ces faces 6 et 7 perpendiculaires à l'axe la, la face 7b de l'écrou 8a a sensiblement la forme d'une hélice d'axe la. De même, la face 6a de la partie cylindrique 5b entre l'arbre et la partie filetée 9a présente la forme d'une hélice. L'extrémité externe 51 de l'hélice formant la face 7b est séparée de l'extrémité interne 50 de cette même hélice par une partie plane 52 formant une dent dont le plan passe par l'axe la. De même, la face 6a présente une dent 53. La hauteur de ces dents 52 et 53, c'est-à-dire leur longueur selon l'axe la, est inférieure à un pas de la partie filetée 9a de façon que l'immobilisation en rotation de l'écrou 8a par rapport à l'arbre s'effectue par butée de la dent 52 contre la dent 53 sans contact entre les faces 6a et 7a proprement dites, comme représenté sur la figure 6. Dans ces conditions, il n'y a pas de frottement entre les faces 6a et 7a et l'écrou 8a ne peut se bloquer. Dans une variante (figures 9 et 10), la dent 53a est constituée par une face parallèle à l'axe d'une pièce rapportée 54 dans une ouverture de l'arbre. Cette pièce 54 présente sur trois de ses côtés 55, 56 et 57 la forme d'un rectangle, lequatrième côté 58 ayant la forme d'un arc de cercle. Dans une autre réalisation (figure 11), le blocage de l'écrou 8c contre la face transversale 6c est évité en prévoyant un joint torique 60 entourant la partie cylindrique dépourvue de filetage séparant la partie filetée 9c de l'arbre cylindrique 5c. L'extrémité de l'écrou 8c présente une ouverture axiale 61 de plus grand diamètre que son ouverture taraudée. Cette ouverture 61 s'étend, en direction axiale, sur une longueur qui est seulement une fraction de celle de l'écrou 8c et qui est inférieure à l'épaisseur du joint torique au repos de façon que ce dernier soit comprimé lorsque l'écrou 8c est solidaire en rotation de l'arbre. Dans une variante de cette dernière réalisation, à la place d'un joint torique, on prévoit une rondelle élastique 62 (figure 12). Dans le mode de réalisation de l'invention qui est représenté sur les figures 13 et 14, la partie 9d ne présente pas de filetage mais des rainures axiales 65 et 66 coopérant avec des nervures respectivement 67 et 68 de la pièce Bd. Cette dernière présente un filetage extérieur qui coopère avec un taraudage à pas à gauche de la partie tubulaire lld du flasque lord. Pour empêcher le blocage de la pièce 8d par rapport au flasque l0d, le fond dudit flasque présente une dent 70 analogue à la dent 63 du mode de réalisation représenté sur les figures 6 à 8. Cette dent 70 coopère avec une dent 71 prévue sur la face transversale de la pièce 8d qui lui est en regard. Dans les exemples décrits ci-dessus, le ressort de couple le plus faible est mis hors d'action dans un état intermédiaire de tension. Cette caractéristique est utile quelle que soit la disposition relative des ressorts de 1'enrouleur-dérouleur, c'est-à-dire que ceux-ci soient en série ou non, et quelle que soit leurs valeurs relatives Elle s'applique de façon générale à un enrouleur-dérouleur qui comprend deux ressorts de rappel et des moyens de combinaison permettant de mettre en oeuvre l'un et/ou l'autre ressort de façon que deux couples de valeurs distinctes puissent s'exercer sur l'arbre, l'un des ressorts étant hors d'action dans l'une des deux combinaisons. REVENDICATIONS I. Dispositif d'enrouleur-dérouleur d'une sangle telle que celle d'une ceinture de sécurité comprenant deux ressorts de rappel en série à couples inégaux qui présentent chacun une extrémité solidaire d'un organe de liaison mobile en rotation autour de-l'arbre dudit dispositif, les autres extrémités de ces ressorts étant fixées, respectivement, au bâti dudit dispositif et à son arbre et des moyens pour mettre hors d'action le ressort de couple le plus élevé en immobilisant ledit organe soit par rapport au bâti du dispositif, soit par rapport à l'arbre, selon que l'autre extrémité de ce ressort est fixée au bâti ou à l'arbre, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour immobiliser en rotation l'organe de liaison soit par rapport à l'arbre, soit par rapport au bâti,,selon que l'extrémité du ressort de couple le plus faible est fixée à l'arbre ou au bâti, lorsque le ressort de couple le plus élevé est en action, de manière que, dans ce cas, le ressort de couple le plus faible soit hors d'action. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour mettre hors d'action le ressort de couple le plus faible lorsque le ressort de couple le plus élevé est en action sont agencés pour assurer ladite mise hors d'action lorsque ce ressort de couple le plus faible est dans un état intermédiaire de tension. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le ressort de couple le plus faible présente une extrémité solidaire de l'arbre, caractérisé en ce que les moyens pour immobiliser en rotation l'organe de liaison par rapport à l'arbre pour la mise hors d'action du ressort de couple le plus faible comportent une tige filetée prolongeant l'arbre coopérant avec un écrou solidaire en rotation de l'organe de liaison, mais susceptible de se déplacer axialement par rapport à ce dernier, et une surface transversale de butée solidaire de l'arbre contre laquelle l'écrou est susceptible d'être appliqué pour obtenir ladite immobilisation. 4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la mise hors d'action du ressort de couple le plus faible pour un état intermédiaire de tenson de ce ressort est obtenue par le choix de la course axiale de l'écrou sous l'effet de la rotation de l'organe de liaison par rapport à l'arbre, entre le déblocage de l'organe de liaison par rapport au bâti et son immobilisation en rotation par rapport à l'arbre. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que l'écrou et/ou la surface de butée présentent des moyens pour empêcher le blocage de cet écrou contre cette surface de butée. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface de butée et l'écrou présentent des dents propres à coopérer à butée selon un plan parallèle à l'axe de l'arbre. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la dent de la surface transversale de butée constitue une extrémité d'une pièce métallique introduite dans une ouverture longitudinale de l'arbre. 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un élément élastique, tel qu'un joint torique ou une rondelle élastique, est interposé entre la surface transversale de butée et l'écrou. 9. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel une extrémité du ressort de couple le moins élevé estsolidavedel'arbre, caractérisé en ce que les moyens pour immobiliser en rotation l'organe de liaison par rapport à l'arbre pour mettre hors d'action ledit ressort de couple le moins élevé comprennent:une pièce filetée extérieurement coopérant avec un taraudage axial prévu dans une partie de l'organe de -liaison, cette pièce étant solidaire en rotation de l'arbre mais susceptible de se déplacer axialement par rapport à ce dernier, et une surface transversale de butée solidaire dudit organe et propre à coopérer avec une face transversale de ladite pièce pour l'immobiliser en rotation par rapport à l'organe de liaison. 10. Dispositif d'enrouleur-dérouleur d'une sangle telle que celle d'une ceinture de sécurité comprenant deux ressorts de rappel et des moyens pour combiner de deux manières distinctes l'action de ces ressorts de façon que deux couples de valeurs différentes puissent s'exercer sur l'arbre dudit dispositif, caractérisé en ce que l'un des ressorts étant hors d'action pour l'une des deux combinaisons des actions des ressorts, ledit dispositif comprend des moyens pour que ce ressort soit mis hors d'action dans un état intermédiaire de tension.