Brevet FR2454310A1 — publié le 19801114

La présente invention concerne un enrouleur à blocage automatique pour des ceintures de sécurité, comportant un arbre d'enroulement de la ceinture, dont une partie a une section de profil symétrique par rapport à l'axe de l'arbre et sensiblement rectangulaire, qui présente sur deux côtés opposés des butées pour un organe de blocage mobile relativement à la dite partie de l'arbre, monté excentriquement, auquel sont associées d'autres butées, qui présente un évidement par lequel il est enfilé sur la partie d'arbre et qui, lorsque l'accélération de la rotation de l'arbre dans le sens du déroulement de la ceinture dépasse une valeur déterminée, s'écarte de façon commandée de sa position et s'encliquète par au moins une dent de blocage dans un élément solidaire du bottier. Un enrouleur de ce type est décrit dans la demande de brevet allemand DE-AS NO 24 52 i19. I1 comporte un sys tème de blocage sensible à la ceinture, qui est constitué par l'organe de blocage monté mobile sur l'arbre d'enroulement et par un disque d'inertie, monté aussi sur l'arbre et apte à tourner relativement à lui contre la force d'un ressort, et qui est accouplé à l'organe de blocage par une liaison de type à ergot et fente. I1 peut être prévu en plus un autre système de blocage, sensible au véhicule, qui agit sur le disque d'inertie.Lorsque, pendant le déroulement de la ceinture, l'accélération de la rotation de L'arbre dépasse une valeur déterminée, le disque d'inertie prend du retard relativement à l'arbre et, de ce fait, é- carte de sa position l'organe de verrouillage, lequel s' encliquete alors par au moins une dent dans un élément solidaire du boîtier, qui peut être une bague de serrage munie d'une denture intérieure. La dent de blocage et la denture de 1'élément solidaire du boîtier sont généralement conçues de façon que lors du blocage leurs faces qui viennent en contact soient orientées radialement par rapport à l'arbre. Comme l'or- gane de blocage ne présente une ou plusieurs dents que sur un seul côté, il en resulte à l'ôtant bloqué, notamment sous charge, suivant la position de la dent de blocage relativement à la longueur de ceinture qui vient d'être déroulée, différentes conditions d'engrènement entre cette dent de blocage et ia denture intérieure de la bague. Ceci provient de tolérances inévitables dans le palier de l'arbre et de la déformation que subissent sous charge l'arbre, l'organe de blocage, le palier et le boitier, tous faits qui concourent à ce que l'arbre se déplace à 1' état bloqué, de sorte que pour certaines positions de la dent de blocage relativement au sens de la charge, la zone de chevauchement entre la dent et la denture est plus ou moins grande. Il en résulte obligatoirement des charges de rupture différentes et, de ce fait, un comportement incontrôlé de l'enrouleur de ceinture au moment du blocage. L'invention a donc pour objet de réaliser un enrouleur qui, tout en étant du même type, est conformé de telle façon qu'à l'état bloqué, il se produit un-chevauchement toujours égal entre la ou les dents de blocage et la denture intérieure de l'élément solidaire du boîtier A cet effet, dans l'enrouleur selon l'invention, il est prévu entre un côté formant butée du profil de la section de la partie d'arbre et la butée correspondante de l'organe de blocage un élément déformable, dont le no- dule d'élasticité est inférieur a celui des éléments qui présentent les butées. Dans l'enrouleur selon l'invention, coline dans les enrouleurs connus, la dent de blocage et la ceinture int*- rieure qui lui est associez sont, a tat bloqué, solli citées par des forces-qui, pour l'essentiel, sont orien tôles tangentiellement à l'arbre d'enroulement. Mais il peut se produire en outre des composantes radiales sup plômentaires, et ce, lorsque l'élément placé entre les butées, sous l'effet d'une charge élevée applique à la ceinture de sécurité, se forme sous l'effet de la force decompresaion entre ces butées.Ces dernières deviennent alors inopérantes pour un court instant et il reste une composante de force radiale qui a pour effet d'augmenter la surface d'engrènement entre la dent due blocage et la denture intérieure de l'ôlôment solidaire du boitier. Dès que l'élément déformable est de nouveau en mesure de trains mettre des forces, la composante radiale disparaît, de sorte que la dent de blocage et la denture intérieure sont soumises de nouveau, pour l'essentiel, à des forces tangentielles, mais cette fois avec des conditions d'engrené ment optimales. Ceci vaut aussi bien pour les formes d'exécution dans lesquelles l'organe de blocage est monté directement sur la partie de l'arbre dont la section a un profil rectangulaire que pour celles dans lesquelles il est monté excentriquement ailleurs, par exemple sur disque dtiner- tie. Lorsque l'élément déformable est fait d'une matière plastiquement déformable, par exemple une matière plastique, il est alors possible de l'utiliser comme indicateur qui signale que l'enrouleur subit une charge limite. Cet élément, qui peut être par exemple une bande de matière plastique, peut s'étendre sur toute la longueur du côté du profil qui sert de butée et il est prévu alors sur l' organe de blocage un évidement qui fait suite à la butée associée, évidement dans lequel pénètre la matière de lté- lôment déformable lorsque se produit la déformation plastique. L'élément déformable peut avoir une épaisseur comprise entre 1 et 3 mm. Comme l'élément déformable reste maintenu sur le profil rectangulaire de l'arbre d'enroulement et, en plus, prend appui dans l'évidement, tout mouvement relatif entre l'organe de blocage et l'arbre est empêché et la ceinture n'est plus enroulée. L'utilisateur peut alors se rendre compte de ce que l'enrouleur a subi sa charge limite et n'est plus utilisable. Dans une forme d'exécution avantageuse, la partie de l'arbre qui a un profil rectangulaire porte, dans la zo- ne de l'organe de blocage, des saillies d'appui dont la section a la forme d'un segment de cercle et qui s'éten dent jusqu'aux butées, tandis que ltévidement de l'organe de butée présente des faces d'appui de forme correspondante. Les saillies d'appui peuvent ne faire qu'une seule pièce avec l'arbre et se raccorder à une portée pour le disque d'inertie qui commande l'entre en action de l'or:- gane de blocage. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de cet enrouleur: Fig. 1 est une vue de côté et partiellement en coupe d'une première forme d'exécution d'un enrouleur à blocage automatique selon l'invention; Fig. 2 est une vue en coupe suivant II - II de fig. 1; Fig. 3 est une vue similaire à fig. 2, représentant une seconde forme d'exécution de cet enrouleur. L'enrouleur de ceinture de sécurité comporte un boîtier 1, dans lequel est monté de façon traditionnelle un arbre d'enroulement 2, qui porte un rouleau 3 de ceinture de sécurité 5, qui se déroule dans la sens de la flèche 5. Le déroulement de la ceinture 5s'effectue contre la force d'un ressort non représenté et logé sous un chapeau 6. L'arbre d'enroulement 2 est en acier; il est constitué notamment par un plat en acier, avec un surmoulage de matitre plastique. Sur son côté éloigné du chapeau 6 et donc du ressort, l'arbre 2 présente une partie 7, dont la section a une forme rectangulaire, comme on peut le voir à la fig. 2. Sur les deux grands côtés du rectangle, la partie 7 présente un surmoulage de matière plastique , qui forment deux saillies d'appui diamétralement opposées 8, 9, dont la section a la forme d'un segment de cercle et qui, en direction de l'extrémité correspondante de l'arbre, se raccordent à une portée-ll pour un disque 10. La partie profilée 7 de l'arbre 2 se trouve à l'ex térieur du boîtier 1 dans le plan d'une bagu-e de serrage 12 raccordée au dit boitier et munie d'une denture intérieure fl. A l'intôrieur de la bague est monté mobile sur la partie 7 un organe de blocage 14 muni de deux dents 15, 16. Cet organe 14 présente un évidement 17 de forme géné rale trapézoidale, dans lequel se trouve la partie 7 de profil rectangulaire.Dans la zone dupetit coté du trapèze, l'organe de blocage 14 présente des saillies 18, 19, 20, qui pointent en direction de l'intérieur de l'évide- ment 17 et peuvent être forméespar le raccordement d'encoches curvilignes du bord de ce dernier et qui sont séparées les unes des autres par une distance telle que leur ensemble forme un système d'appui désigné par la rô- férence générale 21, autour duquel l'organe de blocage 14 peut pivoter. Dans la zone des deux saillies d'appui 8, 9, le bord de ltévidement li présente des faces d'appui 22, 23 adaptées au profil des saillies 8, 9, la face 22 et la saillie 8 présentant chacune un méplat par lequel elles sont en contact dans la position de repos de l'organe de blocage 14. Sur son côté éloigné du système d'appui 21, la partie 7 de l'arbre présente sur ses deux faces opposées des butées 24, 25, qui coopèrent avec des butées associées 26, 27 formées sur le bord de ltévidement 17 de l'organe de blocage 14. La butée 25, située sur le côté de la partie 7 éloigné des dents de blocage 15, 16, est formée par un élément plastiquement déformable, notamment un élément de matière plastique, moulé en même temps que les saillies d'appui 8, 9, sur la partie d'arbre. Cet élément peut avoir une épaisseur comprise entre 1 et 3 mm et s'é- tendre sur toute la surface de la partie 7 disponible pour la butée 25. La partie du bord de ltévidement 17 qui sert de bu tée 27 est suivie, radialement à l'extérieur de la partie 7, par une découpure en arc de cercle 28, dont le rôle sera explique plus loin. L'organe de blocage 14 présente en outre sur son côté éloigné du système d'appui 21 une ouverture 29, dans laquelle s'engage un ergot 30 d'un disque d'inertie 31 monté sur la portée il formée sur l'arbre 2. Le disque 31 peut tourner sur la portée il contre la force d'un ressort 36 entre le disque 10 et un chapeau d'arrêt 32. Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1, le disque d'inertie 31 présente une denture extérieure 22, dans laquelle s'engrène une dent de blocage 34 d'un système li sensible au comportement du véhicule. L'enrouleur qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante: Lorsque l'accélération de la vitesse de déroulement de la ceinture 5 et donc de la vitesse de rotation de 1' arbre 2 devient supérieure à une valeur déterminée ou lorsque le système de blocage 35 entre en action pendant le déroulement de la ceinture, le disque d'inertie 31 prend du retard par rapport à l'arbre 2. Par la liaison ouverture 29 et ergot 3D, il retient l'organe de blocage 14, qui pivote dans la position de blocage représentée à la fig. 2.Lorsque les dents 15, 16 se trouvent, relativement à la longueur de ceinture 5 déroulée, dans une position illustrée par le trait discontinu symbolisant la ceinture, il peut en résulter, en raison des tolérances inévitables au palier de l'arbre et de la déformation de tous les éléments concernes sous l'effet de la charge, une diminution des surfaces d'engrènement entre les dents 15, 16 et la denture intérieure li de la bague 12 solidaire du boîtier, les flancs en contact des dents s'étendant sensiblement dans le sens radial, alors que les forces qui interviennent sont uniquement tangentielles. Toutefois sous une charge plus élevée, l'ôlôment plastiquement déformable qui constitue la butée 25 se déforme, de sorte que la coopération entre les butées 25 et 27 est, pour un court instant, inopérante. L'effet de transmission par manivelle qui en résulte pendant ce court instant produit une composante radiale dans la zone des flancs de dents, ce qui augmente jusqu a sa valeur optimale la surface de de chAvauchement des dits flancs. Dès que l'élément déformable qui constitue la butée iE peut de nouveau transmettre des forces, sa coopération avec la butée 27 redevient efficace et la composante de force radiale disparaît. La déformabilité de l'élément qui constitue la bu tée 25 est choisie de façon que lorsqutune charge limite est dépassée, une partie de la matière de cet élément pénètre dans la découpure 28, où elle reste. Comme cette matière est fixée sur la partie 7 de l'arbre 2, il en ré- sulte un verrouillage de ce dernier avec l'organe 14, et ce dernier ne peut plus quitter sa position de blocage relativement à l'arbre. L'utilisateur peut donc se rendre compte que la charge à laquelle était soumis l'enrouleur a atteint et dépassé sa valeur limite et que ce dernier est désormais inutilisable. Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 3, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références qu'aux fig. 1 et 2.L'organe de blocage 14 est monté sur un ergot excentrique 40, autour duquel il pivote, commandé par le disque d'inertie 31, auquel il est accouplé par l'engagement d'un autre ergot 41 de ce disque dans une ouverture qu'il présente. L'élément déformable qui constitue la butée 25 agit de la même façon que dans la forme d' exécution précédemment décrite en référence aux fig. 1 et 2. Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux formes d'exécu- tion qui viennent d'être décrites à titre d'exemple seulement; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. Par exemple, l'élément déformable peut ê- tre fixé sur l'organe de blocage. - REVENDICATIONS 1. - Enrouleur à blocage automatique pour des ceintures de sécurité, comportant un arbre d'enroulement, dont une partie a une section de profil symétrique par rapport à l'axe de l'arbre et sensiblement rectangulaire, qui pré sente sur deux côtés s opposés s des butées pour un organe de blocage mobile relativement a la dite partie de l'arbre, monté excentriquement et muni de butées qui coopèrent avec celles précitées, ainsi que d'un évidement par lequel il est enfilé sur la partie d'arbre, organe qui, lors tlwel'accélération de la rotation de l'arbre dans le sens du déroulement de la ceinture dépasse une valeur déterminée, stécarte de façon commandée de sa position et s'encliquète par au moins une dent de blocage dans un éLément solidaire du boîtier d'enrouleur, caractérisé en ce qu'il est prévu entre un côté formant butée e du profil de la section de la partie d'arbre (7) et la butée (27) associée formée sur l'élément de blocage (14) un élément déformable (25), dont le module d'élasticité est inférieur à celui des éléments (7,14) qui présentent les butées. 2.- Enrouleur suivant la revendication 1, caractérise en ce que l'élément déformable (25) est fixé sur 1' organe de blocage (14). 3.- Enrouleur selon la revendication 1, caractéri sé en ce que l'élément déformable (25) est fixé sur la partie (7) de l'arbre dont la section a un profil rectangulaire. 4.- Enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément déformable est fait d'une matière plastiquement déformable. 5.- Enrouleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ltélément déformable (25) est une bande de matière plastique. 6.- Enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de l'élément déformable (25) est comprise entre 1 et 3 mm. 7.- Enrouleur selon l'une quelconque des revendi cations 3 à 6, caractérisé en ce que l'élément déformable (25) stétend sur toute la longueur du côté de profil qui sert de butée et en ce qu'il est prévu sur l'organe de blocage (14) un évidement (28) qui fait suite à la butée associée (27) et dans lequel pénètre la matière de l'élé- ment déformable lorsque se produit la déformation plastique, le dit évidement étant situé radialement à l'extérieur de la partie d'arbre (7). 8.- Enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie d' arbre (7) de profil rectangulaire porte, dans la zone de l'organe de blocage (14) des saillies d'appui (8,9) dont la section a la forme d'un segment de cercle et qui s'étendent jusqu'aux butées (24,25), tandis que l'évidement (17) de l'organe de blocage (14) présente des faces d' appui (22,23) de forme correspondant à celle de ces saillies. 9.- Enrouleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les saillies d'appui (8,9) ne forment qu'une seule pièce avec l'arbre (2) et se raccordent.à une portee (ll) pour un disque d'inertie (31) qui commande l'en- trée en action de l'organe de blocage.