Brevet FR2535975A1 — publié le 19840518

i La présente invention concerne un enrouleur de ceinture de sécurité Un enrouleur de ceinture de sécurité connu comporte un arbre d'enroulement, un organe d'inertie monté sur l'arbre de déroulement et destiné à tourner par rapport à lui, et un mécanisme d'embrayage destiné à mettre un cliquet au contact d'une roue à rochet fixée à l'arbre d'enroulement, de manière que celui-ci ne puisse pas tourner lorsque lui-même et l'organe d'inertie ont tourné l'un par rapport à l'autre du fait d'une différence entre leurs vi- tesses de rotation L'enrouleur connu a un fonctionnement efficace dans un rôle principal d'interruption du déroule- ment de la sangle du rouleau en cas de collision, mais il arrive qu'il présente un mauvais fonctionnement lorsque la ceinture est défaite d'une boucle et est réenroulée sur l'ar- bre d'enroulement pour y être conservée Le défaut de fonc- tionnement provoque l'impossibilité de la sortie de la san- gle de l'enrouleur, ce problème étant considéré comme un blocage en bout. Le blocage en bout, dans cet enrouleur, est d à la concurrence inhabituelle de plusieurs événements, à savoir ( 1) la rotation de l'organe d'inertie après que l'ar- bre d'enroulement a cessé sa rotation rappelée par un res- sort à la fin de l'enroulement de la sangle, ( 2) la ma- noeuvre du mécanisme d'embrayage due à cette rotation sous l'action des forces d'inertie, ( 3) la rotation de l'arbre d'enroulement en sens opposé, c'est-à-dire dans le sens de déroulement de sangle, à la suite d'une réaction ou d'un rebond et ( 4) la rotation de l'organe d'inertie en sens op- posé, du fait de la rotation en sens inverse de l'arbre d'en- roulement Lorsque ces événements ont lieu, le mécanisme d'embrayage provoque la mise en contact du cliquet avec la roue à rochet, et il maintientle cliquet et la roue à ro- chet en position de coopération Dans ces conditions, l'ar- bre d'enroulement ne peut pas tourner dans le sens qui per- met le déroulement de la ceinture si bien que la sangle ne peut pas être extraite. L'enrouleur de ceinture de sécurité de cette con- ception classique présente parfois des inconvénients pour l'utilisateur car, lorsque le véhicule ayant cet enrouleur est soumis à des chocs brutaux, le cliquet peut venir au contact de la roue à rochet et peut empêcher la sortie de la sangle de la ceinture, par exemple lorsque l Uutilisateur essaie de se pencher en avant. L'invention concerne un enrouleur de ceinture de sécurité qui a un fonctionnement fiable, surtout parce qu'il empêche un blccage en bout au moment o la sangle est conservée et empêche un blocage accidentel du à l'applica- tion de forces extérieures inhabituelles, par exemple en cas de chocs brutaux. plus précisément, selon l'invention, une fente de came, par exemple une bague de blocage incorporée à un mécanisme d'embrayage qui place un cliquet au contact d'une roue à rochet-ou qui l'en écarte, peut tourner pendant que le cliquet et la roue à rochet sont en contact, et le cli= quet ne peut pas être déplacé accidentellemento Selon l'invention, un enrouleur de ceinture de sécurité comprend un arbre d'enroulement qui tourillonne sur un chassis et qui est normalement rappelé afin qu'il enroule autour de lui une sangle de ceinture de sécurité, une roue à rochet montée à demeure et coaxialement sur 1 ar- bre d'enroulement, un organe d'inertie monté coaxialement sur l'arbre d'enroulement de manière qu'il puisse tourner par rapport à celui-ci, et un mécanisme d'embrayage composé d'une bague de blocage amontée coaxialement sur l'arbre d'en- roulement afin qu'elle puisse tourner par rapport à lui et normalement rappelée par un ressort afin qu'elletourne dans le sens d'enroulement de la sangle, la bague de blocage ayant des dents internes et une fente de came, et d'un mécanisme de mise en coopération d'embrayage destiné a mettre en con- tact les dents internes et la bague de blocage afin que cette dernière soit couplée à l'arbre d'enroulement lorsqu 'il existe une différence entre les vitesses de rotation de l'ar- bre d'enroulement et de l'organe à inertie Un cliquet arti- culé sur le châssis a un toucheau de came qui se loge dans la fente de came de la bague de blocage, le cliquet pouvant pivoter vers une position de travail dans laquelle il est au contact de la roue à rochet à la suite de la rotation de la bague de blocage dans le sens de déroulement de sangle lorsque la bague de blocage est couplée à l'arbre d'enrou- lement, et le cliquet pouvant aussi pivoter vers une posi- tion normale ou d'origine à la suite de la rotation de la bague de blocage dans le sens d'enroulement de sangle lors- que la bague de blocage est découplée de l'arbre d'enrou- lement. La présente invention se caractérise en particu- lier en ce que la fente de came comporte une partie formant un prolongement permettant à cette bague de tourner dans le sens de déroulement de sangle sans déplacement du toucheau de came dans un sens provoquant la sortie du cliquet de sa position de travail Le prolongement de la fente de came permet à la bague de blocage de tourner lors du déroulement de la sangle à la suite du fonctionnement de l'embrayage pro- voqué par la rotation inertielle de l'organe d'inertie pen- dant que le cliquet est maintenu au contact de la roue à rochet La rotation de la bague de blocage permet au mécanis- me de mise en coopération d'embrayage de se séparer des dents internes de la bague de blocage, et cette dernière peut alors revenir dans le sens d'enroulement de sangle sous l'ac- tion de la force de rappel d'un ressort d'embrayage incor- pord au mécanisme A ce moment, la bague de blocage déplace le toucheau de came afin qu'elle sépare le cliquet de la roue à rochet, libérant ainsi lé arbre d'enroulement qui ne peut plus tourner dans le sens de déroulement si bien que la sangle peut se dérouler librement. La présente invention se caractérise en outre de préférence en ce que la fente de came a une partie d'ex- trémité, distante de la partie formant le prolongement et ayant une surface de came qui est courbée au voisinage de la position prise par le toucheau de came lorsque le cliquet est dans la position normale ou d'origine séparée de la roue à rochet La partie courbe d'extrémité de la fente de came limite du déplacement du toucheau de came depuis sa posi- tion d'origine, dans la fente de came, afin que le toucheau de came ne puisse pas se déplacer sous l'action des chocs. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale d'un enrouleur de ceinture de sécurité selon l'invention; la figure 2 est une vue en plan de la roue à ro- chet fixée à un arbre d'enroulement -et du cliquet destiné à coopérer avec la roue à rochet; la figure 3 est une vue en plan du mécanisme d'em- brayage; la figure 4 est une vue en plan de l'organe d'iner- tie couplé au mécanisme d'embrayage et du capteur à iner- tie du véhicule destiné à coopérer avec l'organe à inertie; les figures 5 et 6 sont des vues partielles en plan d'une fente de came formée dans une bague de blocage et d'un toucheau de came monté sur un cliquet, le cliquet étant en position de fonctionnement; et la figure 7 est une vue partielle en plan de la fente de came, le toucheau de came étant supprimé afin que la représentation soit simplifiée. Le mode de réalisation d'enrouleur 10 de ceinture de sécurité selon l'invention, représenté sur les dessins, a un châssis 12 en forme de U et deux parois latérales dis- tantes 14, 16 qui supportent un arbre 18 d'enroulement afin qu'il puisse tourner Un ressort plat enroulé 20 est rac- cordé à une première extrémité de l'arbre 18 d'enroulement, à l'extérieur de la paroi latérale 14, et il rappelle l'ar- bre 18 de manière qu'il tourne normalement dans un sens d'en- roulement de la sangle de ceinture de sécurité (non repré- sentée) Le ressort 20 est recouvert par un couvercle 22 fixé à la paroi latérale 14. Une roue à rochet 24, adjacente à la paroi laté- rale 16, est fixée coaxialement à l'autre extrémité de l'ar- 2535975- bre d'enroulement 18 Comme clairement représenté sur la figure 2, un cliquet 26 est articulé sur un axe 28 de la paroi latérale 16 et il est destiné à coopérer avec la roue à rochet 24 Le cliquet 26 a un toucheau de came 30 (dé- crit plus en détail dans la suite du présent mémoire) o Une plaque 32 formant tirantg destinée à relier un prolongement 18 a de l'arbre 18 à 1 axe 28 et supportant ce dernier en coopération avec la paroi latérale 16, une bague 34 de blocage disposée à l'extérieur de la plaque 32 et pouvant tourner coaxialement à l'arbre 18 et par rapport à celui-ci, et un organe d'inertie ou inertiel 36 sont mona tés sur l'arbre 18 d'enroulement, successivement dans l'or- dre indiqué vers 19 lextérieur depuis la roue à rochet 24. Un capuchon 38 est fixé à l'extrémité de 1 arbre 180 La roue h rochet 24, le capuchon 38 et les autres éliments placés entre eux sont enfermés par un couvercle 40 fixé à la pa= roi latérale 16 par une saillie (non représentée) du cou= vercle 40, emamanché à force dans un trou 42 (figure 2) formé dans la paroi latérale 16 o La bague de blocage 34 qui a dans son ensemble une forme annulaire, a un flasque circulaire 44 qui en dé= passe axialement vers 19 extérieur et ayant des dents in- terne 46 (figures 1 et 3)o Le nombre des dents 46 est égal au nombre de dents de la roue à rochet 24, et les dents 46 'sont normalement alignées radialement sur les dents de la roue à rochet 24, mutuellemento La bague de blocage 34 a aussi une fente de came 48 en S retourné, formée dans une partie d'un bras externeo Le toucheau 30 de came du cli= quet 26 se loge dans la fente 48 de came O Le toucheau 30 est placé à l'extrémité radialement externe de la fente de came 48 (la position représentée sur la figure 3) lorsque le cliquet 26 est dans sa position normale ou d'origine dans laquelle le cliquet n'est pas en prise avec la roue à ro- chet 24 Le toucheau 30 de came est ainsi maintenu en posi- tion car la bague de blocage 34 est repoussée par un res= sort (non représenté) afin qu'elle tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire dans le sens dans le- quel la sangle de la ceinture s'enroule sur l'arbre d'enrou- 2535975. lement, vers la position de butée dans le sens des ai- guilles d'une montre, déterminée par la fente de came 48 et le toucheau de came 30. Une dent 50 solidaire d'un support 52 est des- tinée à coopérer avec les dents internes 46 de la bague 34 et est supportée par un organe 56 de retenue afin qu'elle puisse se déplacer radialement, cet organe étant fixé à l'arbre 18 à l'extérieur d'une partie 54 en forme de disque de la bague 34 Un premier ergot de guidage 58 et deux se- conds ergots de guidage 60, diamétralement opposes l'un de l'autre par rapport à l'arbre 18, sont montés sur l'organe 56 de retenue, les ergots 58, 60 se logeant avec du jeu dans une fente 62 et une cavité 64 respectivement, formées dans le support 52 Un ressort hélicoïdal 66 constitue un res- sort de rappel monté entre l'organe 56 de retenue et le sup- port 52 Le ressort 66 maintient normalement la dent 50 en position norale séparée, représentée sur la figure 3, dans laquelle la dent 50 n'est pas au contact des dents internes 46 de la bague 34 de blocage. Le support 52 a un axe 68 qui passe par une ouveao ture 74 formée dans une partie 72 en forme de disque de l Voz gane d' inertie 36 tel que représenté sur la figure 4 o Cet organe 36 a un anneau 76 formé à sa périphérie et ayant des dents externes, cet anneau étant pltacé autour de la partie 72 en forme de disque et pouvant tourner suivant un petit arc de cercle par rapport à cette partie, malgré la force de rappel exercée par un ressort formé d'un fil métallique (non représentéS qui absorbe les forces de chocs entre le cliquet 80 et l'organe d'inertie 360 Un dispositif 78 de détection d'inertie du véhicule est monté sur la paroi la- térale 16 et a un cliquet mobile 80 destiné à coopérer avec les dents externes de l'anneau 76. La bague 34 de blocage qui a les dents internes 46 et la fente de came 48 et le support 52 qui a la dent 50 et l'axe 68 forment ensemble un mécanisme d'embrayage qui fonctionne de la manière suivante Lorsqu'il existe une différence entre les vitesses de rotation de l'arbre 18 et de l'organe 36, provoquant une rotation de cet organe 36 par rapport à l'arbre d'enroulement dans le sens d'enrou- lement de la sangle (sens des aiguilles d'une montre sur les figures 2 à 4), une force est appliquée par l'organe inertiel, par l'intermédiaire du trou 74 et de l'axe 68, sur le support 52, si bien que celui-ci se déplace malgré la force exercée par le ressort 66 et place la dent 50 au contact de l'une des dents internes 46 de la bague de blocage 34 Conne le support 52 est couplé par les ergots 58 et 60 et les fentes de guidage 62 et 64 à l'organe 56 de rete- nue qui est fixé de manière qu'il tourne avec l'arbre, la petite rotation supplémentaire de l'arbre d'enroulement dans le sens de déroulement de la sangle fait tourner la bague 34 de blocage dans le sens de déroulement de la sangle, c'est-à-dire dans le sens contraire des aiguilles d'une mon- tre indiqué par la flèche (figure 3) A ce moment, le tou- cheau de came 30 est obligé de se déplacer le long de la surface de came de la fente 48 de came si bien que le cli- quet 26 doit venir coopérer avec les dents de la roue à ro- chet 24 En conséquence, cette roue 24 ne peut pas tourner autour de son axe propre si bien que l'arbre d'enroulement 18 ne peut pas non plus tourner dans le sens de déroulement de la sangle, c'est-à-dire dans le sens contraire des ai- guilles-d'une montre correspondant à la flèche (figure 3). Le fonctionnement du mécanisme d'embrayage tel que décrit s'effectue habituellement seulement quand l'or- gane 36 d'inertie ne peut pas tourner dans le sens de dé- roulement de la sangle à la même vitesse angulaire que l'ar- bre 18, soit du fait de son inertie dans le cas d'une ac- célération rapide de la rotation de l'arbre d'enroulement provoquée par une extraction rapide de la sanglesoit à la suite du contact du cliquet 80 du dispositif 78 de détec- tion de l'inertie avec l'organe 36 à la suite d'une varia- tion brutale de la vitesse du véhicule, ces événements étant associés à une collision du véhicule Lorsqu'il n'existe pas de différence de vitesse entre l'arbre 18 et l'organe d'inertie 36, la dent 50 se sépare des dents internes 46 puisque le support 52 se trouve dans la position indiquée sur la figure 3, compte tenu de l'élasticité du ressort 66. De cette manière, la bague 34 de blocage peut être mainte- nue par la force du ressort, dans sa position normale ou d'origine dans laquelle le toucheau 30 de came occupe la position d'origine représentée sur les figures 3 et 4 d le cliquet étant séparé de la roue à rochet 24 si bien que cette dernière et l'arbre 18 qui lui est couplé en rotation sont libérés. Lorsqu'il existe une différence de vitesses en- tre la rotation de l'arbre 18 sous l'action du ressort, dans le sens d'enroulement de la sangle, et la rotation de l'or- gane d'inertie 36 lors du réenroulement de la sangle dans sa position de stockage, un blocage en bout peut avoir lieu occasionnellement à la suite du fonctionnement du mécanisme d'embrayage du fait du déplacement inertiel excessif de l'or- gane 36 après arrêt de l'arbre 18 suivi par la rotation en sens inverse de cet arbre dans le sens de déroulement de sangle du fait d'une réaction ou d'un rebondo La bague 34 de blocage empêche ce blocage en bout selon l'invention car elle peut tourner étant donné la poursuite de la rotation inertielle de l'organe 36 après que le cliquet 26 est venu au contact de la roue à rochet 24 pour bloquer celle-ci si bien que la dent 50 est séparée des dents internes 46 et permet à la bague 34 de blocage de revenir tout à fait dans sa position débloquée normale sous l'action du ressort de blocage. Comme l'indique la figure 5, la fente de came 48 a une partie 48 a formant 'un prolongement de longueur nez si bien que le toucheau 30 de came-se trouve entre les ex- trémités de la fente 48 lorsque le cliquet 26 est au contact de la roue à rochet 24 La partie 48 a formant le prolonge- ment de la fente de came permet à la baguée de blocage 34 de tourner dans le sens contraire des aiguilies d'une montre c'est-à-dire dans le sens de déroulement de-la sangle, jus- qu'à ce que l'extrémité de ce prolongement 48 a soit au con- tact du toucheau 30 de came commindiqué sr la figu e 6, tact du toucheau'30 de 'came comme indique sur la figure 6,' sans déplacement du toucheau 30 et en conséquence avec le cliquet 26 restant au contact de la roue à rochet 24 La partie formant le prolongement a une forme courbe et un cen- tre de courbure qui coincide sensiblement avec l'axe de l'ar- bre 18 d'enroulement, Lorsque l'organe inertiel 36 est main- tenu au repos afin que la dent 50 se sépare des dents internes 46, la bague 34 de blocage est libérée et tourne dans le sens des aiguilles d'une montre sous l'action de la force du ressort, et le cliquet 26 se déplace alors depuis sa po- sition de travail dans laquelle il est au contcact de la roue à rochet 24 vers une position de repos dans laquelle il est à distance de cette roue 24 o En conséquence, le blocage en bout est évité et la sangle peut toujours être retirde après avoir été enroulée. Comme l'indique la figure 7, la fente 48 de came a une partie courbe 48 b qui a une surface de came courbée en direction inclinée et le toucheau 30 de came est disposé comme représenté sur les figures 3 et 4 lorsque le cliquet 26 est dans sa position d'origine, La pattie courbe 48 b a une forme courbe autour du centre de rotation de la bague 34 de blocage et une dimension qui, mssurée le long de-la courbure est sensiblement égale au diamètre du toucheau de came 30 qui y est logé La partie courbe d 8 b n'empêche pas la rotation de la bague de blocage dans la sens contraire des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire dans le sens de déroulement de la sangle, mais empdche efficacement le dé- placement du touchean 30 dans la fente 48 de came sous l ac- tion d'un choc auquel le véhicule'est soumis, vers la posi- tion de coopération avec la roue à rochet 24 dans le cas d'une petite rotation de la bague 34 de blocage provoquée par le choc, Grâce à l'arrangement selon l'invention, liarbre d'enroulement ne peut pas 9 tre bloqué en rotation par un blocage en bout on un blocage accidentel, si bien qu'il peut fonctionner d'une manière fiable pendant une très longue durée d'utilisation de l'enrouleur de ceinture de sécurité. Bien entendu, diverges modifications peuvent être apportées par l'hommue de l'art auûr disposîtifs cpi viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples no Ilmiitat fs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Enrouleur de ceinture de sécurité, comprenant un châssis ( 12), un arbre d'enroulement ( 18) pouvant touril- lonner dans le châssis ( 12) et normalement rappelé de ma- nière qu'il enroule une sangle de ceinture autour de lui, une roue à rochet ( 24) fixée coaxialement à l'arbre ( 18), un organe d'inertie ( 36) monté coaxialement sur l'arbre d'enroulement ( 18) afin qu'il tourne par rapport à lui, un mécanisme d'embrayage composé d'une bague de blocage ( 34) montée sur l'arbre d'enroulement ( 18) coaxialement et de manière qu'elle puisse tourner sur lui dans le sens d'enrou- lement de la sangle, la bague de blocage ( 34) ayant des dents internes ( 46) et une fente de came ( 48), et d'un dispositif de mise en coopération ( 52, 56) destiné à venir au contact de l'une des dents internes au moins ( 46) de la bague de blocage ( 34) afin que celle-=ci soit couplée à l'arbre d'en- roulement ( 18) et tourne avec celui-ci lorsqu'il existe une différence entre les vitesses de rotation de l'arbre d'en- roulement ( 18) et de l'organe d'inertie ( 36), et -un cliquet ( 26) articulé sur le chassis ( 123 et ayant un toucheau de came ( 3 G) logé dans la fente de came ( 483 formée dans la bague de blocage ( 34), le cliquet ( 26) pouvant pivoter'vers une position de fonctionnement dans laquelle il est au con- tact de la roue à rochet ( 24) à la suite de la'rotation de la bague de blocage ( 34) dans le sens d'enro ulement de san- gle lorsque la bague de blocage ( 34) est couplée à l'arbre d'enroulement ( 18), le cliquet pouvant aussi pivoter vers une position d'origine dans laquelle il n'est pas au contact de la roue à rochet ( 24) à la suite de la rotation de la bague de blocage ( 34) dans le sens d'enroulement de sangle lorsque la bague de blocage ( 34) n'est pas couplée à l'arbre d'enroulement ( 18), caractérisé en ce que la fente de came ( 48) a une partie ( 48 a) formant un prolongement destiné à permettre la rotation de'la bague de blocage '( 34) dans le sens de déroulement de la sangle sans déplacement du toucheau- de came ( 30) dans une direction qui provoqué la séparation du cliquet ( 26) de la roue à rochet ( 24) lorsque le cliquet ( 26) est dans sa position de fonctionnement. 2 Enrouleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie ( 48 a) formant le prolongement de la fente de came ( 48) a une forme courbe et son centre de courbure coïncide pratiquement avec l'axe de l'arbre d'enroulement ( 18) 3 Enrouleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fente de came ( 48) a une forme générale en S retourné. 4 Enrouleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fente de came a une partie courbe ( 48 b) dans laquelle est disposé le toucheal/ de came i 30) lorsque le cliquet ( 26) est maintenu hors du contact avec la roue à rochet ( 24).