Brevet FR2540055A1 — publié le 19840803

La présente invention concerne un mécanisme de verrouil- lage adapt& à être utilisé dans un système de ceinture de sécurité destiné à protéger un occupant dans une situation d'urgence d'un véhicule, et plus particulièrement un mécanisme de verrouillage destiné à être utilisé dans un rétracteur à enrouleur de sangle, enroulant une sangle ou ceinture de main- tien d'un occupant et, dans la situation d'urgence, bloquant un mouvement de déroulement de la sangle du rétracteur. Un rétracteur de sangle est conçu de manière à ce qu'une sangle de maintien d'un occupant soit enroulée sur un arbre récepteur de la sangle et à ce que, dans la situation d'urgence, le mécanisme de verrouillage soit actionné pour interrompre une rotation de l'arbre récepteur dans le sens du déroulement, de manière à ce que l'occupant soit mis en situation de maintien. Le mécanisme de verrouillage est conçu de manière à ce qu'une plaque de verrouillage tourne avec l'arbre récepteur et soit déplacée vers l'extérieur dans une direction tangentielle à l'arbre récepteur pour être mise en prise avec une roue à rochet à denture interne, le rétracteur de sangle pouvant ainsi être doté de petites dimensions. De plus, plusieurs plaques de verrouillage peuvent être disposées centrées autour de l'axe de l'arbre récepteur, pour qu'ainsi la rotation de l'arbre récepteur dans le sens du déroulement soit bloquée de façon sûre. Cependant, dans le cas o les plaques de verrouillage sont disposées autour de l'arbre récepteur, il est difficile, du fait des tolérances de fabrication et analogues, que chacune des parties dentées des plaques de verrouillage respectives déplacées vers l'extérieur tangentiellement à l'arbre récepteur, lors d'une situation d'urgence, vienne engrener de façon sûre avec la roue à rochet à denture interne dans sa position pré- déterminée Ainsi l'on a cherché dans ce domaine à raaliser un mécanisme provoquant l'engagement des parties dentées de toutes les plaques de verrouillage avec la roue à rochet à denture interne. Au vu de ceci, la présente invention a pour but de propo- ser un mécanisme de verrouillage agencé pour être utilisé dans un rétracteur de sangle, dans lequel les plaques de verrouil- lage sont mises en prise avec la roue à rochet à denture in- terne de façon rapide dans la situation d'urgence du véhicule, de manière à ce que la rotation de l'arbre récepteur dans le sens du déroulement soit bloquée, les plaques de verrouillage étant simultanément capables de supporter une tension de san- gle importante. Dans le mécanisme de verrouillage selon la présente inven- tion, l'une des parties dentées des plaques de verrouillage est disposée plus près de la roue à rochet à denture interne que celle de l'autre plaque de verrouillage, et la première est ainsi amenée la première en engagement avec la roue à rochet à denture interne dans la situation d'urgence du véhi- cule, de sorte que la rotation de l'arbre récepteur dans le sens du déroulement de la sangle est interrompue rapidement et, à l'instant d'un accroissement ultérieur de la tension de la sangle; la partie dentée de l'autre plaque de verrouillage est également amenée en engagement avec la roue à rochet à denture interne, du fait de la déformation de l'arbre récep- teur ou analogue,, pour ainsi supporter de façon plus sûre une tension de sangle élevée. Une forme de réalisation de la présente invention est dé- crite ci-dessous en référence aux dessins annexés, sur les- quels: La Figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un ré- tracteur de sang-le dans lequel est incorporé un mécanisme de verrouillage selon la présente invention. La Figure 2 est une vue de face montrant la disposition des plaques de verrouillage et d'une roue à rochet à denture interne dans une situation ordinaire d'un véhicule, et La Figure 3 est une vue analogue à la Figure 2, mais en fonctionnement illustrant un état dans lequel une tension de sangle relativement faible agit sur l'arbre récepteur. La Figure 1 représente une forme de réalisation d'un ré- tracteur de sangle dans lequel est incorporé un mécanisme de verrouillage selon la présente invention Le rétracteur de sangle est fixé par son bâti 10 à la caisse d'un véhicule, au moyen d'un boulon de fixation (non représenté) Deux pla- ques de flanc 12 et 14 s'étendent à partir des deux parties latérales du bâti 10, parallèlement l'une à l'autre, et pré- sentent des trous de support d'arbre 16 et 18 coaxiaux l'un à l'autre. Un arbrel récepteur 20 est inséré dans les trous 16 et 18 et est supporté en rotation par le bâti 10 Une extrêxité d'une sangle de maintien d'unoccupant (non représentée) est fixée à l'arbre récepteur 20 La sangle est enroulée, ou rétractée, en spires sur l'arbre récepteur 20 par une force de traction, et une languette plate fixée à l'autre extrémité de la sangle est verrouillée dans une boucle montée sur la caisse du véhi- cule, une partie intermédiaire de la sangle pouvant ainsi être attachée par l'occupant. L'arbre récepteur 20 comprend une âme 20 A constituée d'un matériau plat épais et une couche de résine synthétique 20 B moulée autour de l'âme 20 A et faisant corps avec celle-ci est conformée en cylindre Une partie d'extrémité de l'âme 20 A s'étend au-delà de l'une des extrémités de la couche de résine synthétique 20 B, longitudinalement, et deux plaques de ver- rouillage 22 et 24 sont montées sur cette partie d'extremité de l'âme 20 A En fait, sur les parties centrales des plaques de verrouillage 22 et 24 sont respectivement ménagées des par- ties évidées 26 à peu près en forme de U, la forme générale de chacune des plaques de verrouillage 22 et 24 étant ainsi sensiblement en C L'âme 20 A est insérée dans les parties évidées 26 et les plaques de verrouillage 22 et 24 peuvent tourner avec l'arbre récepteur 20. Un léger jeu est ménagé entre chacune des parties évidées 26 et l'extrémité de l'âme 20 A insérée dedans, de sorte que les plaques de verrouillage 22 et 24 peuvent tourner d'un angle prédéterminé par rapport à l'arbre récepteur 20. Sur l'une des parties d'extrémité des plaques de verrouil- lage respectives 22 et 24 sont ménagées des parties dentées 28 et 30, qui sont situées face à une roue à rochet à denture interne 32 fixée sur la plaque de flanc 12. A cet égard, la dimension de la plaque de verrouillage 22 est supérieure à celle de la plaque de verrouillage 24, de sorte que la partie dentée 28 est plus proche de la roue à rochet à denture interne 32 que la partie dentée 30. De plus, sur les plaques de verrouillage respectives 22 et 24 sont formés, en saillie, deux ergots 34 et 36 qui sont reçus dans des fentes 40 ménagées dans une roue de verrouillage 38. La roue de verrouillage 38 est supportée en rotation par une partie axiale de petit diamètre 20 C s'étendant à partir de l'extrêmité en saillie de l'âme 20 A En outre, un ressort hélicoïdal 44 est reçu entre la roue de verrouillage 38 et un support 42 fixé au bout de la partie axiale de petit diamètre C, de telle sorte que la roue de verrouillage 38 soit tou- jours sollicitée en rotation dans le sens de déroulement de la sangle de l'arbre récepteur 20 (dans la direction de la flèche A sur la Figure 1) Ainsi la roue de verrouillage 38 reçoit les ergots 34 et 36 des plaques de verrouillage 22 et 24 dans une première partie d'extrémité des fentes 40, du fait de la force de poussée exercée par le ressort hélicoïdal 44, comme repré- senté sur la Figure 2, de sorte que les parties dentées 28 et sont espacées de la roue à rochet à denture interne 32. Cependant, lorsque l'arbre récepteur 20 est rapidement entraîné dans le sens du déroulement de la sangle, un décalage angulaire apparaît entre la roue de verrouillage 38 et l'arbre récepteur 20, à l'encontre de la force de poussée du ressort hélicoïdal 44, et à l'instant du décalage, les plaques de verrouillage 22 et 24 sont guidées en déplacement dans la direction longitudi- nale des fentes 40, c'est à dire que les parties dentées 28 et des plaques de verrouillage 22 et 24 sont guidées dans des directions les rapprochant respectivement de la roue à rochet à denture interne 32. Comme le montrent les Figures 2 et 3, la partie dentée 28 de la plaque de verrouillage 22 est plus proche de la roue à rochet à denture interne 32 que la partie dentée 30 de la pla- que de verrouillage 24, et, par conséquent, la partie dentée 28 vient engrener avec la -roue à rochet à denture interne 32 avant la partie dentée 30 dans une situation d'urgence du véhicule. Le fonctionnement de la présente forme de réalisation de l'invention est décrit ci-dessous. Dans une situation normale de marche du véhicule, lorsque l'occupant maintenu par la sangle change de position, l'arbre récepteur 20 est entraîné en rotation par le déroulement et l'enroulement de la sangle Cependant, une telle rotation de l'arbre récepteur 20 est effectuée avec une accélération rela- tivement faible, et donc, la roue de verrouillage 38 tourne en phase avec l'arbre récepteur 20 En d'autres termes, il ne se produit pas de rotation relative de la roue de verrouillage 38 par rapport à l'arbre récepteur 20. Lorsque le véhicule est amené dans un cas d'urgence tel qu'il nécessite un freinage urgent, l'occupant est brusquement déplacé dans la direction d'avance du véhicule et la sangle est rapidement déroulée de l'arbre récepteur 20, de sorte que l'arbre récepteur 20 tourne également rapidement dans le sens de déroulement de la sangle Ainsi la décalage de la rotation de la roue de verrouillage 38 par rapport à l'arbre récepteur a lieu, ce qui entraîne le déplacement des ergots 34 et 36 à l'intérieur des fentes 40, et donc le déplacement des plaques de verrouillage 22 et 24 dans la direction tangentielle de l'arbre récepteur 20, comme représenté sur la Figure 3, la partie dentée 28 de la plaque de verrouillage 22 venant ainsi engrener avec la roue à rochet à denture interne 32 avant la partie dentée 30 de la plaque de verrouillage 24 Ainsi la partie dentée 28 peut s'engager immédiatement sur la roue à rochet à denture interne 32 A cet instant, la partie dentée est encore espacée de la roue à rochet à denture interne 32, et elle n'empêche donc pas la partie dentée 28 de s'y engager. Par la suite, lorsqu'une décélération importante est impo- sée au véhicule, par exemple à l'instant d'une collision du véhicule, l'occupant est brusquement projeté dans la direction de la collision, de sorte qu'une force relativement élevée agit sur l'arbre récepteur 20 dans le sens du déroulement de la sangle La force s'exerce comme une force provoquant la rotation de l'âme 20 A dans le sens des'aiguilles d'une montre sur la Figure 3 En conséquence, la couche de résine synthéti- que 20 B de l'arbre récepteur 20 est déformée et l'âme 20 A -6 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre autour du voi- sinage d'une zone de contact entre l'âme 20 A et laeplaque de verrouillage 22, la plaque de verrouillage 24 étant ainsi déplacée dans la direction tangentielle de l'arbre récepteur 20 pour provoquer l'engagement de la partie dentée 30 sur la roue à rochet à denture interne 32 Ainsi les deux parties dentées 28 et 30 viennent engrener avec la roue à rochet à denture interne 32, de sorte que l'âme 20 A est fermement empêchée de tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, et l'occupant est mis dans une situation de maintien ferme, *pour être protégé de façon sure. De préférence, la déformation de l'arbre récepteur 20 a lieu lorsque la tension de la sangle atteint 100 kg ou davan- tage. En supplément, dans le cas o la roue de verrouillage présente, à sa périphérie extérieure, une roue à rochet 46 avec laquelle un détecteur d'accélération (non représenté) détectant-l'accélération et la décélération du véhicule vient engrener dans la situation d'urgence du véhicule, la rotation de la roue de verrouillage 38 dans le sens du déroulement de la sangle est interrompue, de sorte que la rotation de l'ar- bre récepteur 20 dans le sens du déroulement de la sanqle peut être interrompue plus rapidement. Dans la forme de réalisation ci-dessus, deux plaques de verrouillage sont prévues dans le rétracteur de sangle Cepen- dant, la présente invention peut s'appliquer à un rétracteur de sangle muni de trois plaques de verrouillage, ou davantage et les moyens de support des plaques de verrouillage sur l'ar- bre récepteur ne sont pas limités à la structure réprésentée dans la forme de réalisation ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de verrouillage pour rétracteur de sangle utilisé pour une ceinture de sécurité protégeant un occupant dans une situation d'urgence d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend: un bâti ( 10) monté sur la caisse d'un véhicule, un arbre récepteur ( 20) supporté en rotation sur le bâti ( 10) et enroulant une sangle de maintien d'un oc- cupant, des moyens de verrouillage disposés entre le bâti ( 10) et l'arbre récepteur ( 20), et comprenant une roue à den- ture interne ( 32) fixée au bâti ( 10) et plusieurs plaques de verrouillage ( 22, 24) tournant avec l'arbre récepteur( 20), dans lesquels les plaques de verrouillage sont séparées de la roue à denture interne ( 32) dans une situation normale de marche du véhicule, et, dans la situation d'urgence du. véhicule, les parties dentées ( 28, 30) des plaques de ver- rouillage ( 22, 24) viennent engrener avec la roue à denture interne ( 32) pour interrompre la rotation de l'arbre récep- teur ( 20), la partie dentée ( 28) de l'une ( 22) des plaques de verrouillage étant plus proche de la roue à denture in- terne ( 32) que la partie dentée ( 30) de l'autre plaque de verrouillage ( 24) afin d'être mise en prise avec la roue à denture interne ( 32) avant la partie dentée ( 30) de l'autre plaque de verrouillage ( 24) et des moyens ( 38, 44) sensi- bles à l'accélération provoquant l'engrènement des plaques de verrouillage ( 22, 24) avec la roue à denture interne ( 32) lors d'une situation d'urgence du véhicule. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques de verrouillage ( 22, 24) sont supportées par l'arbre récepteur ( 20) et sont guidées par une roue de verrouillage ( 38) mise en rotation par une force prédéter- minée la sollicitant en fonction de la rotation de l'arbre récepteur ( 20) , les plaques de verrouillage ( 22, 24) pouvant ainsi s'éloigner et s'approcher de la roue à denture in- terne ( 32). 3 Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que les plaques de verrouillage ( 22, 24) présentent des ergots en saillie ( 34, 36) qui sont reçus dans des fentes ( 40) ménagées dans la roue de verrouillage ( 38), les plaques de verrouillage ( 22, 24) étant ainsi guidées dans des direc- tions d'éloignement et de rapprochement de la roue à den- ture interne ( 32). 4 Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que la roue de verrouillage ( 38) se décale angulaire- ment par rapport à l'arbre récepteur ( 20), du fait de son inertie propre lorsque la sangle est brusquement déroulée de l'arbre récepteur. 5 Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que, sur la roue de verrouillage ( 38) sont formées des dents de rochet ( 46) agencées pour venir en prise avec un détecteur d'accélération dans la situation d'urgence du véhicule. 6 Mécanisme de verrouillage pour un rétracteur de sangle dans lequel des parties dentées ( 28, 30) de plusieurs plaques de verrouillage ( 22, 24) tournant avec un arbre récepteur ( 20) enroulant sur lui-même une sangle de maintien d'un occupant viennent engrener avec une roue à denture interne ( 32) dans une situation d'urgence d'un véhicule, pour ainsi bloquer la rotation de l'arbre récepteur ( 20) dans le sens du déroulement de la sangle, caractérisé en ce que la partie dentée ( 28) de l'une des:plaques de verrouil- lage ( 22) est plus proche de la roue à denture interne ( 32) que celle ( 30) de l'autre plaque ( 24), l'une ( 22) des pla- ques de verrouillage venant ainsi engrener avec la roue à denture interne ( 32) avant l'autre plaque de verrouillage ( 24) dans la situation d'urgence du véhicule. 7. Mécanisme de verrouillage pour un rétracteur de sangle utilisé dans une ceinture de sécurité, caractérisé en ce qu'il comprend @ un bâti ( 1 0) fixé à la caisse d'un véhicule et comportant deux plaques de flanc ( 12, 14) s'étendant à partir des deux parties latérales de celui- ci, parallèlement l'une à l'autre, un arbre récepteur ( 20) enroulant une sangle de maintien d'un occupant, l'arbre récepteur ( 20) conmrenant une âme ( 20 A) et une couche de résine synthétique ( 20 B) moulée autour de celle-ci, la couche de résine synthétique ( 20 B) étant supportée en ro- tation par les plaques de flanc ( 12, 14)j une roue à den- ture interne ( 32) fixée à l'une des plaques de flanc ( 12), une roue dé verrouillage ( 38) supportée par l'arbre ré- cepteur ( 20), coaxialement à celui-ci, des moyens à res- sort ( 44) provoquant la rotation de la roue de verrouillage ( 38) en fonction de la rotation de l'arbre récepteur ( 20), et autorisant un décalage angulaire entre la roue de ver- rouillage ( 38) et l'arbre récepteur ( 20) dans une situation -10 d'urgence d'un véhicule, et plusieurs plaques de verrouil- lage ( 22, 24) supportées par l'arbre récepteur ( 20), tour- nant avec lui et pouvant tourner d'un angle prédéterminé par rapport à lui, les plaques de verrouillage ( 22, 24) étant guidées par la roue de verrouillage ( 38) de manière à ce que des parties dentées ( 28, 30) des plaques de verrouillage ( 22, 24) puissent s'éloigner et se rapprocher de la roue à denture interne ( 32), les parties dentées ( 28, 30) des pla- ques de verrouillage ( 22, 24) venant s'engrener avec la roue à denture interne ( 32) lorsqu'un décalage angulaire se produit entre la roue de verrouillage ( 38) et l'arbre ré- cepteur ( 20), et la partie dentée ( 28) de l'une ( 22) des plaques de verrouillage étant plus proche de la roue à den- ture interne ( 32) que la partie dentée,( 30) de l'autre pla- que de verrouillage ( 24), la partie dentée ( 28) de la pre- mière plaque de verrouillage ( 22) venant ainsi engrener avec la roue à denture interne ( 32) avant la partie dentée ( 30) de l'autre plaque de verrouillage ( 24) à l'instant du dé- calage angulaire de la roue de verrouillage ( 38), après quoi la partie dentée ( 30) de l'autre plaque de verrouillage ( 24) vient engrener avec la roue à denture interne ( 32) du fait de la déformation de l'arbre récepteur ( 20 > lorsqurune force de déroulement de la sangle supérieure à une valeur prédéterminée agit sur l'arbre récepteur ( 20). 8. Mécanisme selon l'une des revendications 2 et 6, caractérisé en ce que la partie dentée ( 30) de l'autre pla- que de verrouillage ( 24) vient engrener avec la roue à denture interne ( 32) par déformation de l'arbre récepteur( 20) lorsqu'une tension élevée agit sur la sangle dans la si- tuation d'urgence du véhicule. 9. Mécanisme selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'arbre récepteur ( 20) comprend une âme ( 20 A) et une couche de résine synthétique ( 20 B) moulée autour de celle- ci, et en ce que la couche de résine synthétique ( 20 B) est déformée lorsqu'une charge élevée agit sur celle-ci, la partie dentée ( 30) de l'autre plaque de verrouillage-( 24) étant ainsi amenée à engrener avec la roue à denture in- terne ( 32). 10. Mécanisme selon l'une des revendications 7 et 9, caractérisé en ce que l'âme ( 20 A) comporte un prolongement s'étendant longitudinalement à partir d'une extrémité de la couche de résine ( 20 B), le prolongement tenant lieu de partie de montage des plaques de verrouillage ( 22, 24). 11. Mécanisme selon la revendication 10, caractérisé en ce que le prolongement de l'lâme est en forme de plaque épaisse, sur laquelle viennent s'emboîter des parties évi- dées ( 26) ménagées dans les parties centrales des plaques de verrouillage ( 22, 24), les plaques de verrouillage étant ainsi montées sur l'arbre récepteur ( 20). 12. Mécanisme de verrouillage selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un léger jeu est ménagé entre chacune des parties évidées ( 26) et l'âme ( 20 A), les plaques de verrouillage ( 22, 24) pouvant ainsi tourner d'un angle pré- déterminé par rapport à l'arbre récepteur ( 20). 13. Mécanisme selon la revendication 10, caractérisé en ce que le prolongement comporte, en saillie, une partie axiale de petit diamètre ( 20 C) alignée avec l'axe central de l'arbre récepteur ( 20), et en ce que la roue de ver- rouillage ( 38) est supportée par la partie axiale de petit diamètre ( 20 C). 14. Mécanisme selon la revendication 13, caractérisé en ce que la partie axiale de petit diamètre ( 20 C) tient lieu de détente s'opposant à la séparation des plaques de ver- rouillage ( 22, 24) de la roue à denture interne ( 32). 15. Mécanisme selon la revendication 13, caractérisé en ce que la partie axiale de petit diamètre ( 20 C) est munie d'un support ( 42), et un organe élastique ( 44) exerçant sur la roue de verrouillage ( 38) une force de poussée est reçu entre le support ( 42) et la roue de verrouillage ( 38).