Brevet FR2477420A1 — publié le 19810911

La présente invention se rapporte à un enrouleur automatique pour une ceinture de sécurité comprenant un dispositif pour bloquer la bobine de ceinture en cas de danger qui peut être activé en cas de dépassement d'une accélération prédéterminée ou d'un ralentissement prédé- terminé du véhicule, automatiquement par un élément de commande. Dans les enrouleurs automatiques connus pour les ceintures de sécurité, comme ceci est notammentdécrit dans le brevet américain 3 901 459, on a prévu sur un côté de l'arbre de ceinture fixé suruncarterstabJe,auroesort alors que l'extrémité opposée dudit arbre est reliée à un système de blocage à cliquet ainsi qu'à un mécanisme de déclenchement; ainsi, en cas de danger, par exemple en cas d'accident le mécanisme de déclenchement équipé d'une masse d'inertie agit sur un disque de commande et le disque de commande provoque par l'intermédiaire du dispositif de blocage à cliquet, le blocage de l'arbre de ceinture précité. Dans ce système, l'ensemble de la force de traction agit sur le dispositif d'arrêt à cliquet ainsi que sur l'arbre de ceinture si bien que ces éléments doivent être particulièrement stables et massifs pour pouvoir résister en cas d'accident aux forces de traction extrêmement fortes appliquées. D'autre part, on connalt notamment par le brevet anglais 1 416 517 et par la publication de la demande de brevet allemand avant examen 19 49 061, des dispositifs de freinage et de blocage pour les rubans de ceinture de sécurité, dans lesquels ledit ruban de ceinture est renvoyé sur une pluralité de galets de freinage si bien que dès l'apparition d'une force de traction, le ruban de ceinture est freiné par les importantes forces de frottement qui en résultent, certains dispositifs du type précités prévoyant également qu'à partir d'une certaine accélération de la traction exercée sur la ceinture, le ruban est coincé entre des mâchoires ou des galets de blocage et ne peut plus être étiré plus en avant. Dans les deux derniers cas, on n'est pas assuré que le ruban de ceinture sollicité en traction se bloquera réellement à l'intérieur d'un laps de temps extrêmement court et que l'on ne pourra plus le tirer plus loin. La présente invention a donc pour but de configurer un enrouleur automatique du type précité de telle manière qu'en cas de danger, on soit assuré d'un blocage complet et très rapide du ruban de ceinture, les éléments respon- sables de ce blocage étant de configuration particulièrement simple, peu coûteux, facilesà monter et plus particulière- ment légers. Conformément à l'invention, ce but est obtenu par le fait que comme dispositif pour le blocage de la bobine de ceinture on a prévu un disque de commande de construc- tion légère, relié rigidement à la bobine de ceinture, qui coopère directement avec un palpeur d'activation dont la sensibilité est assujettie au véhicule ou au ruban de ceinture, l'invention prévoyant également que la bobine de ceinture est'suivie, dans son sens d'étirage, d'un dispositif de blocage ou de freinage pour le ruban de ceinture, qui peut être activé par le blocage de la bobine précitée. Par la combinaison du dispositif pour assurer le blocage de la bobine de ceinture et du dispositif de freinage ou de coincement, on obtient l'avantage que le dispositif assurant le blocage de la bobine précitée sert simplement de dispositif de commande pour actionner le dispositif de freinage ou de blocage précité et qu'il peut être réalisé de manière légère, c'est-àdire en aluminium ou en matière plastique étant donné que ce dispositif n'est pas exposé aux importantes forces de traction qui apparaissent en cas d'accident. Au contraire, ces forces de traction sont absorbées par le dispositif de freinage ou de coincement précité. En plus des ava2tages de construction et de technique de montage, il est ainsi possible de réduire sensiblement la phase de réaction à l'intérieur de laquelle le dispositif précité réagit à la force de traction exercée puisque par exemple la denture de blocage du disque de commande présente un pas de répartition des dents très fin, ceci étant possible sans nuire à la fonction de sécurité étant donné qu'aucune force importante n'agit sur ce disque de commande qui sert simultanément à assurer le blocage de la bobine. Au point de vue de la sécurité de ltenrouleur automatique, une caractéristique importante de l'invention réside dans le fait que le disque de commande précité comprend une denture externe avec laquelle un levier de blocage d'un palpeur d'activation dont la sensibilité est assujettie au véhicule, peut être amené en prise, et qui porte d'autre part une masse d'inertie montée pivotante contré la force d'un ressort et dont la sensibilité dépend du ruban de ceinture, cette masse d'inertie pouvant être amenée en prise avec une denture interne montée fixe sur le carter de l'enrouleur et entourant le disque de commande précité par un certain écartement. Ainsi, le blocage de la bobine de ceinture peut être déclenché ou activé par une réaction de sensibilité au véhicule ou au ruban de ceinture si bien que l'on est assuré dans tous les cas que le dispositif de freinage ou de blocage prévu en aval sera lui-même activé. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un enrouleur automatique conforme à l'invention; - la figure 2 est une représentation simplifiée en coupe de l'enrouleur automatique illustré à la figure 1 - les figures 3 et 4 montrent respectivement dans des vues schématiques en élévation et de dessus avec arrachement partiel, une partie de l'enrouleur automatique illustré aux figures 1 et 2, à savoir son dispositif servant à assurer le blocage de la bobine de ceinture.; - la figure 5 représente dans une vue en perspective explosée le dispositif montré auxfigures 3 et 4; et - la figure 6 est une représentation en perspective explosée d'un autre mode de réalisation de certaines pièces de l'enrouleur automatique montré à la figure 5. La figure 1 montre dans une vue en perspective de l'arrière, un enrouleur automatique pour une ceinture de sécurité 1, qui est formé essentiellement d'un dispositif 2 assurant le blocage de la ceinture et d'un dispositif 3 de freinage et de retenue ou de coincement. Comme support pour le dispositif 2, on utilise un carter 4 d'enrouleur automatique en forme de U avec des parties latérales de recouvrement 5 tandis que- comme support pour le dispo- sitif 3 de freinage et de coincement, on utilise également un carter 6 en forme de U sur la branche libre duquel sont également rapportées des parties de recouvrement 7 à l'aide de vis 8. Les branches non libres des deux carters 4 et 6 sont reliées l'une à l'autre en une unité de construction en une seule pièce qui peut être fixée au moyen d'un orifice de fixation 9 à un montant d'un véhicule automobile. Pour relier entre eux les deux carters 4 et 6, on peut utiliser des rivets 10. La figure 2 est une coupe médiane de l'enrouleur automatique illustré à la figure 1. Le dispositif 2 pour assurer le blocage de la bobine de ceinture comprend une bobine d'enroulement de ceinture 11 représentée unique- ment schématiquement sur laquelle est enroulée une certaine réserve de ruban de ceinture. Le sens d'étirage de la ceinture de sécurité 1 est indiqué par une pointe de flèche dessinée sur l'extension de ladite ceinture. Le dispositif 2 comprend à la figure 2 des dispositifs d'activation dont la sensibilité est assujettie au véhicule et au ruban de ceinture et qui ne sont pas représentés, à l'aide desquels en cas d'application d'une accélération prédéterminée sur le véhicule ou sur la personne retenue par la ceinture, la bobine 11 qui tourne, est instantanément bloquée. En aval dans le sens de dévidage de la bobine 11, on a prévu un dispositif de freinage ou de coincement et de retenue. Ce dispositif présente un galet de freinage 12 présentant une surface lisse très résistante au frottement portant de chaque côté de la surface de glissement lisse, des dentures d'arrêt 13. Le galet de freinage 12 comprenant les dentures d'arrêt 13 est monté mobile en translation dans des trous oblongs 14 du carter 6. A proximité immédiate du galet de freinage 12, on a prévu sur le carter 6, un bras oscillant 15 métallique de blocage qui est monté pivotant autour de l'axe 16. A l'aide d'un ressort non représenté monté d'une part sur un boulon formant butée du bras oscillant d'arrêt précité et d'autre part sur l'arbre de logement 17 du galet de freinage 12, le galet de freinage 12 précité est maintenu dans la position de repos, dans les trous oblongs 14 sur la droite de la figure 2 et le bras oscillant d'arrêt 15 est maintenu dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, et dans cette position les dentures d'arrêt 13 du galet de freinage 12 présentent par rapport à la denture d'arrêt 18 en forme de segment de cercle du bras oscillant 15 précité, un certain écartement. En 19,on a indiqué un montant de blocage qui est monté fixe et stationnaire dans une position légèrement inclinée entre les branches du U du carter 6. Entre la surface de blocage 20 du montant de blocage 19 et une partie rapportée de compression 21 du bras oscillant d'arrêt 15, on a prévu un galet de blocage 22 dont l'axe de logement est monté mobile en translation dansdes trous oblongs 23 du carter 6. Ce galet de blocage 22 est maintenu à l'aide d'un ressort en forme s'étendant entre le montant 19 et le galet 22 ou son axe de logement, dans une position normale dans laquelle la surface du galet est éloignée de la surface de blocage 20 dumontant de blocage 19. Le ruban de ceinture 1 passe partiellement sur la surface supérieure du galet de freinage 12. Sur la trajectoire de guidage du ruban de ceinture 1, latérale- ment, le montant de guidage 19 est prévu de telle manière que le ruban de ceinture 1 glisse légèrement au-delà des coins arrondis dudit montant ou qu'il est disposé à un certain écartement de ces derniers, le galet de blocage 22 venant s'appuyer, dans cet exemple de réalisation, légèrement contre le ruban de ceinture en étant entralné en rotation par ce dernier. En cas d'activation, c'est-à- dire dès l'apparition de très importantes forces de traction sur le ruban de ceinture 1, la bobine de ceinture 11 est bloquée immédiatement. Par les forces de traction venant s'appliquer sur le ruban de ceinture 1, le galet de freinage 12 est comprimé, comme l'indique la figure 2, par sa denture d'arrêt 13 dans la denture d'arrêt 18 du bras oscillant d'arrêt 15 si bien que le galet de freinage 12 est également bloqué. Le galet de freinage 12sur lequel est exercé d'autre part un moment de rotation, comprime alors le bras oscillant d'arrêt 15 en direction du montant de blocage 19, la partie rapportée de compression 21 venant s'appliquer contre le galet de blocage 22 qui à son tour coince et bloque le ruban de ceinture 1 par la surface de blocage 20. Au fur et à mesure que la traction exercée sur le ruban de ceinture 1 augmente, la force de blocage augmente également. Après ce processus, aucune force n'agit plus sur le dispositif assurant le blocage de la bobine de ceinture, les forces étant au contraire absorbées par le dispositif précité de freinage et de blocage. Aux figures 3, 4 et 5 on a représenté la structure du dispositif 2 du servant à assurer le blocage dé la bobine de ceinture pour faire comprendre son fonctionnement. En 4 on a indiqué le carter de l'enrouleur automatique en forme de U formé d'aluminium ou de matière plastique qui présente, dans ses deux branches libres, des orifices de logement 24. La bobine de ceinture l1 présente un orifice de logement cylindrique 25 ainsi qu'une rainure radiale 26 servant à retenir l'extrémité du ruban de ceinture qui présente pour cela une partie en surépaisseur 27 formant une boucle pour le logement d'un axe 28. En 29 on a désigné un arbre à quatre pans qui présente à l'une de ses extrémités une tête 30. Une butée de ressort 31 peut être enfoncée sur l'axe 29 jusqu'à la tête 30 et présente de manière correspondante, une ouverture de réception 33 à quatre pans et une fente radiale 33 dans laquelle est accrochée l'extrémité interne 34 d'un ressort d'enroulement 35 en spirale. L'autre extrémité du ressort est retenue, de manière connue, sur une butée solidaire du carter. La butée de ressort 31 comprend d'autre part deux griffes d'entraînement 36 qui viennent en prise dans des rainures 37 correspondantes prévues dans la paroi de l'orifice de logement 25 de la bobine de ceinture 11 enfichée sur l'axe à quatre pans, si bien que l'on obtient un accouplement solidaire en rotation. La surface supérieure externe de La butée de ressort forme ainsi un palier d'axe pour la bobine 11. L'autre palier d'axe est formé par une partie rapportée de logement 38 cylindrique prévue sur un disque de commande 39 qui comprend également un orifice axial à quatre pans 40 et des griffes d'entraînement 41 à l'aide desquelles le disque 39 peut être couplé de manière solidaire en rotation à la bobine 11. Le disque de commande comprend d'autre part une denture extérieure fine 42 et il peut être enfichM de manière solidaire en rotation sur l'arbre à quatre pans 29, les parties enfichées sur cet arbre étant serrées les unes contre les autres à l'aide d'une rondelle formant ressort 43 pouvant être fixée à l'extrémité de l'arbre. Sur sa face interne, le disque de commande 39 présente une poche de logement 44 ouverte vers lelaut dans laquelle est montée une masse d'inertie 45 configurée en cliquet à deux bras. Cette masse d'inertie 45 est montée pivotante autour d'un axe 46 et elle est comprimée à l'aide d'un ressort 47 présentant une certaine tension initiale dans la position non activée, par une branche, contre une butée 48 à l'intérieur de la poche de logement 44, comme le D5 montre plus particulièrement la figure 4. En 49 on a désigné une bague présentant une denture interne 50 qui peut être retenue à l'intérieur du carter de l'enrouleur automatique 4, au moyen de clips 51, dans des orifices correspondants enforme de segment de cercle, cette bague pouvant être reliée de manière rigide en rotation au carter de l'enrou- leur automatique. Comme le montre la figure 3, dans la position de moptage terminée, le disque de commande 39 se trouve à l'extérieur de la denture interne 50 de la bague 49 alors que la masse d'inertie 45 se trouve à hauteur de cette denture interne 50 et dans la position de repos, c'est-à-dire dans une position non activée, elle est maintenue par le ressort 47 à une certaine distance de ladite denture interne 50. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 6, l'accouplement entre la butée de ressort 31', la bobine 11' de ceinture et le disque de commande 39' est légèrement modifié par rapport à ce qui vient d'être décrit. Au lieu d'un assemblage par griffes,la butée de ressort 31' et la partie rapportée de logement 38' du disque de commande 39' comportent un dispositif d'assemblage par denture 52 formé d'une cannelure rapportée. Ainsi, aux deux extrémités de l'orifice axial de logement prévu dans la bobine 11', on a usiné des dentures complémentaires 53. Les éléments 31', 11' et 39' peuvent être enfichés sur un arbre 55 présentant une tête 54 analogue à une tête de clou en étant serrés les uns contre les autres à l'aide d'une rondelle 56 de serrage. Il est également possible de supprimer l'arbre 55 et d'assembler les uns aux autres en lesserrant les uns contre les autres les différents éléments 31', 11' et 39' à l'aide d'assemblagesnon représenté par encliquetage ou cliquet. D'autre part, on a montré aux figures 4 et 5, - un palpeur d'activation 57 dont la sensibilité est assujettie au véhicule et qui est formé d'un corps de logement 58 solidaire du carter,pour une bille de masse 59 ainsi que d'un levier de blocage 60 monté pivotant et qui peut être déplacé, en cas de déplacement de la bille de masse 59 à partir de sa position médiane de repos, en direction de la denture extérieure 42 du disque de commande 39. Tous les éléments cpi viennent d'être décrits et servent à former le dispositif 2 assurant le blocage de la ceinture peuvent être fabriqués en aluminium ou en matière synthétique pour présenter une construction légère étantdonné qu'en cas d'activation, ils ne doivent absorber aucune force importante. En cas d'activation, c'est-à-dire dès l'apparition d'une accélération du véhicule dépassant une valeur prédé- terminée, la bobine de ceinture 11 ou 11' est instantanément bloquée soit par le palpeur d'activation qui répond en fonction du ruban de ceinture, c'est-à-dire la masse d'inertie 45 quittant par pivotement sa position de repos jusqu'à venir en prise avec la denture interne 50, soit par le palpeur d'activation 57 qui répond au véhicule et assure par la déviation de la bille de masse 59 de sa position médiane, par engrènement du levier de blocage 60 dans la denture externe 42 du disque de commande 39, un blocage également instantané de la bobine de ceinture 11. Il en résulte une activation immédiate du dispositif de freinage et de blocage montré à la figure 2 à la suite de quoi le ruban de ceinture 1 ne peut plus être étiré. Etant donné que les forces appliquées au niveau du dispositif de blocage de la bobine de ceinture sont extrêmement faibles, la denture interne ou externe peut être très fine si bien qu'il apparaît une course de blocage très petite. Le dispositif servant à bloquer la bobine de ceinture ne présente aucun moyen d'arrêt proprement dit ayant à absorber des forces de traction importantes. Bien entendu, au lieu d'un palpeur de masse mécanique on peut également prévoir un élément de déclenchement électromécanique, par exemple un élément qui coopère avec la denture externe 42 du disque de commande 39. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés 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 protection comme revendiquée. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Enrouleur automatique pour une ceinture de sécurité comprenant un dispositif servant à bloquer la bobine de la ceinture en cas de danger, qui peut être activé en cas de dépassement d'une accélération ou d'un ralentissement prédéterminé du véhicule, automatiquement par un élément de commande, caractérisé en ce que comme dispositif (2) pour assurer le blocage de la ceinture, on a prévu un disque de commande (39, 39') de construction légère, relié rigidement à la bobine de ceinture (11, 11') coopérant directement avec un palpeur d'activation (57, 45) dont la sensibilité est assujettie au véhicule ou au ruban (1) de la ceinture, et en ce que la bobine (11, 11t) est suivie, dans le sens d'étirage du ruban, d'un dispositif de freinage et de blocage (3) pour le ruban de ceinture (1) pouvant être activé par le blocage de ladite bobine. 2. Enrouleur automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque de commande (39t) comprend une denture externe (42) avec laquelle un levier d'arrêt (60) d'un palpeur d'activation (57) dont la sensibilité est fonction du véhicule, pelttêtre amené en prise et qui porte d'autre part une masse d'inertie (45) montée pivotante contre la force d'un ressort et répondant en sensibilité au ruban (1) de ladite ceinture, ladite masse d'inertie pouvant être amenée en prise avec une denture interne (50) montée fixe sur le carter (4) de l'enrouleur automatique et entourant le disque de commande précité à un certain écartement. 3, Enrouleur automatique selon la revendication 2, caractérisé par un carter d'enrouleur (4) sensiblement en forme de U. avantageusement formé d'aluminium ou de matière plastique, entre les branches libres duquel est montée la bobine de ceinture (11, 11') qui est couplée de manière solidaire en rotation par l'intermédiaire d'éléments d'accouplement, d'une part avec un dispositif d'enroulement (35) disposé sur la face externe de la première branche et d'autre part avec le disque de commande précité (39, 39') monté sur le c8té extérieur de l'autre branche du U dudit carter. 4. Enrouleur automatique selon la revendication 3, caractérisé en ce que comme élément d'accouplement, on a prévu un axe (29) à plusieurs pans sur lequel peuvent être enfichés de manière solidaire en rotation une butée de ressort (31) du ressort d'enroulement (35) et le disque de commande (39) qui sont ainsi couplés à l'aide de griffes d'entraînement (36, 41), respectivement de chaque côté, à la bobine de ceinture (11). 5. Enrouleur automatique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une butée de ressort (31') du dispositif d'enroulement précité ainsi que le disque de commande (39') présentent une denture d'accouplement (52) , notamment formée d'une cannelure et en ce que ladite butée (31') et le disque de commande (39') peuvent être enfichés et couplés sur la bobine de ceinture (11') qui comprend une denture complémentaire (53). 6. Enrouleur automatique selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la butée de ressort (31, 31'),la bobine de ceinture (11, 11') et le disque de commande (39, 3D') sont montés sur un axe (29, 55) présentant sur un côtéS une tête (30, 54) et en ce qu'ils sont serrés les uns contre les autres à l'aide d'un élément de serrage (43, 56) rapporté de l'autre côté. 7. Enrouleur automatique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la butée de ressort (31') et le disque de corziande (39') sont fixés à la bobine de ceinture (11') à l'aiCe d'un assemblage par encliquetage ou par cliquet. C. Enrouleur automatique selon l'une des revendica- tions 3 à 7, caractérisé en ce que la butée de ressort (31, 31') et le disque de commande (39, 39') comprennent une partie rapportéecé logement (38, 38') servant de palier d'axe. 9. Enrouleur automatique selon l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le disque de commande (39, 39') comprend sur le c8té tourné vers la branche du carter de l'enrouleur, une poche de logement (44) ouverte vers le haut dans laquelle est montée pivotante dans une direction,contre la force d'un ressort (47), la masse d'inertie (45) avantageusement formée d'un cliquet à deux bras. 10. Enrouleur automatique selon la revendication 2 ou 9, caractérisé en ce qu'une bague (49) comprenant une denture interne (50) est disposée à hauteur de la masse d'inertie précitée (45) et fixée au carter (4) de l'enrou- leur automatique notamment à l'aide de clips (51). 11. Enrouleur automatique selon l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le carter (4) de l'enrouleur qui porte le dispositif (2) servant à bloquer la bobine de ceinture (11), est rassemblé avec le support (6) pour le dispositif (5) de freinage et de coincement, en une même unité de construction. 12. Enrouleur automatique selon la revendication 1 ou 11, caractérisé en ce que le dispositif (3) de blocage et de coincement comprend un bras oscillant d'arrêt (15) contre lequel peut se déplacer un galet de freinage (12) présentant une surface à coefficient de frottement élevé par rapport au ruban de ceinture (1), partiellement entouré par le ruban de ceinture (1), qui peut être-arrêté par assemblage par fiction ou de forme et qui peut être déplacé pour sa part dans une position de blocage assurant la retenue du ruban de ceinture, en vis-à-vis d'un montant de blocage (19) fixé sur le support précité (6) ainsi que du ruban de ceinture (1) qui passe devant ledit montant de blocage.