Brevet FR2554770A1 — publié le 19850517

ENROULEUR DE CEINTURE BLOCABLE SUR LES DEUX COTES. L'invention concerne un enrouleur de ceinture pouvant être bloqué sur les deux côtés, destiné en particulier à des ceintures de sécurité d'automobiles, comprenant un arbre d'enroulement de ceinture monté dans un boîtier et soumis à la sollicitation d'un ressort de rappel spiral, à chaque extrémité duquel est associé un organe d'arrêt monté de façon excentrée et agissant radialement de l'in- térieur vers l'extérieur, qui coopère avec des disposi- tifs de butée fixes du boîtier dans le cas d'accélérations dépassant une limite et appliquées à la ceinture et/ou au support du dispositif pour assurer la position de blocage, les organes d'arrêt étant reliés par une tige de liaison. Un enrouleur de ceinture de ce type est connu par la demande de brevet allemand 2.826.286. Dans ce cas, les organes d'arrêts sont accouplés par une tige de liaison disposée parallèlement à l'axe de l'arbre à l'intérieur de la section de cet arbre et tournant avec l'arbre; en outre, les organes d'arrêt sont constitués sous forme d'un levier à bras unique dont une extrémité est fixée à la tige de liaison, ce qui fait que les organes d'arrêt sont montés de façon pivotante sur un point excentré. Du fait que le support est réalisé à l'extérieur de l'axe central de l'arbre d'enroulement de la ceinture, on obtient un sys- tème à levier coudé dont la transmission du couple de rotation est défavorable. Il existe en outre le risque qu'en cas d'une charge élevée et d'un verrouillage s'op- posant à la sortie de la ceinture, du fait d'une défor- mation d'ensemble de parties individuelles du dispositif, les organes d'arrêt se dégagent de la denture. Selon un mode de réalisation décrit dans la demande 2.826.286, un levier de manoeuvre sensiblement en forme de demi-lune est monté de façon pivotante sur la surface avant de l'arbre d'enroulement de la ceinture, le levier de manoeuvre tournant du fait du mouvement relatif entre l'arbre d'enroulement de la ceinture et le dispositif de manoeuvre de manière à venir en engagement par son ex- trémité dentée avec la denture prévue dans le boîtier et constitue ainsi une possibilité de verrouillage addition- nelle. Un tel agencement est désavantageux du fait que le système ne dispose d'aucun seuil de réponse régulier pour la fermeture automatique (blocage) et. que l'agencement de plusieurs organes d'arrêt est coûteux sur le plan cons- tructif et n'est pas toujours actionnable de façon fiable en fonctionnement. L'invention a pour but de fournir un enrouleur de ceinture à blocage automatique du type précité, permettant une transmission favorable des forces et des couples, qui puisse être compact et léger et qui assure en particulier un blocage fiable de l'arbre d'enroulement de la ceinture, même quand les sollicitations sont extrêmement élevées. A cet effet, dans l'enrouleur selon l'invention, du type comprenant un arbre d'enroulement de ceinture monté dans un boîtier et soumis à la sollicitation d'un ressort de rappel spiral, à chaque extrémité duquel est associé un organe d'arrêt monté de façon excentrée et agissant ra- dialement de l'intérieur vers l'extérieur, qui coopère avec des dispositifs de butée fixes du boîtier dans le cas d'accélérations dépassant une limite et appliquées à la ceinture et/ou au support du dispositif pour assurer la position de blocage, les organes d'arrêt étant reliés par une tige de liaison, les organes d'arrêt sont reliés l'un à l'autre directement ou indirectement par la tige de liai- son de manière que l'organe d'arrêt situé d'un côté du boîtier ou de l'arbre puisse être verrouillé dans une po- sition différente de la position de blocage de l'organe d'arrêt situé de l'autre côté du boîtier ou de l'arbre. En raison de la liaison mutuelle des organes d'arrêt prévue pour que l'organe d'arrêt qui est sur un côté du boîtier ou de l'arbre puisse être verrouillé dans une position différente de la position de blocage de l'organe d'arrêt de l'autre côté du boîtier ou de l'arbre, et de préférence dans une position décalée de 180 , on est assuré, même quand la sollicitation est importante et quand apparaît une déformation résultante de composants individuels du dis- positif, d'un blocage fiable de l'arbre d'enroulement de la ceinture par au moins un organe d'arrêt avec la denture du boîtier. Si par exemple un organe d'arrêt est verrouillé à l'encontre de la ditection de la sortie de la ceinture avec la denture du boîtier, on évite un dégagement éventuel des dents de blocage de l'organe d'arrêt hors de la denture du boîtier en cas de sollicitation mécanique extrême du fait que les dents de l'organe d'arrêt- qui sont décalées sur le côté opposé, de préférence de 180 , sont déplacées en sens contraire de la direction de sortie de la ceinture dans la denture du boîtier et qu'il en résulte sur ce côté un meil- leur engrènement entre les dents de blocage. On est ainsi assuré qu'un organe d'arrêt au moins assu- re la position de blocage du dispositif d'enroulement de cein- ture même quand il est soumis à des sollicitations mécaniques extrêmes. Avantageusement, les différentes positions de repos des organes d'arrêt sont obtenues par un organe intermédiai- re mécanique coopérant avec des organes d'arrêt montés de façon décalée. - En outre, l'organe d'arrêt situé du côté du ressort est lié en rotation à la tige de liaison au point excentré. Selon une forme d'exécution de cet enrouleur, un tenon de commande est disposé sur un organe d'arrêt, tenon servant à la commande forcée de l'organe d'arrêt disposé sur l'autre côté du boîtier ou de l'arbre par l'intermédiaire d'un le- vier qui est relié par son autre extrémité à la tige de liaison. Le tenon de commande est en liaison avec un disque d'inertie, et le levier le recevant est en forme de fourche. Les deux organes d'arrêt qui ont des structures et fonctions sensiblement identiques possèdent une forme géné- rale annulaire. Un mode de réalisation de l'invention est décrit ci- après en référence au dessin schématique annexé dans lequel: Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un en- rouleur de ceinture, avec vue synoptique de la section trans- versale de l'arbre, Figure 2 est une vue latérale, partiellement en coupe, du côté "système" de l'enrouleur de ceinture, en position déverrouillée. Figure 3 est une vue correspondant à la figure 2, à l'état verrouillé, Figure 4 est une vue latérale partiellement en coupe du côté "ressort" de l'enrouleur de ceinture représenté à la figure 1, à l'état verrouillé. La figure 1 montre la constitution de base d'un en- rouleur de ceinture selon l'invention. Dans un bottier en forme de U(10), est monté un arbre d'enroulement de ceinture (11) sur lequel peut être enroulée en plusieurs couches une section (12) de la ceinture de sécurité. L'arbre d'enroule- ment de ceinture est constitué par l'assemblage de plusieurs composants; il comprend un noyau en acier (13) de forme rec- tangulaire et plat, entouré par un corps profilé en matière synthétique (14),qui complète l'arbre (11) par son noyau cy- lindrique. Le noyau en acier (13) a essentiellement la forme d'un O allongé dont l'ouverture centrale (15) correspond par sa largeur et sa longueur à un passage (16) formé transversale- ment en direction longitudinale dans le corps profilé en ma- tière synthétique (14).Le passage (16) sert à la fixation de l'extrémité libre de la ceinture (12).On peut également uti- liser un arbre en une seule pièce, par exemple une pièce cou- lée sous pression. Dans le côté de la partie (10a) du boîtier sont montés les composants destinés et conçus pour déclencher le blocage automatique de l'enrouleur de ceinture. Ce côté est désigné de façon générale par l'expression de "côté système".Le sys- tème d'arrêt ou de blocage comprend essentiellement un disque d'inertie (23) comportant une denture périphérique (24) ainsi qu'un ressort à coefficient g(25),les pièces mentionnées étant montées sur une pièce cylindrique (26) comportant une réduction de section, fixée en tant que composant sé- paré sur l'arbre (11). Pour le montage de la pièce (26) est prévue, dans le prolongement du corps profilé (14), une rallonge d'un seul tenant (34), disposée des deux cô- tés de l'épaulement d'arbre (32). Le ressort à coefficient g (25) a pour fonction de contrôler le début du retard du disque d'inertie (23) par rapport à l'arbre d'enroulement de ceinture (11). Le retard peut être provoqué soit par une accélération déterminée de la ceinture (11) soit par l'en- grènement dans la denture (24) d'un détecteur, non repré- senté, et sensible aux accélérations du véhicule, ce qui détermine par l'intermédiaire d'un tenon de commande (27) guidé de façon mobile dans l'élément d'inertie (23) une déviation radiale d'un organe d'arrêt en forme de disque (28), qui pénètre au moyen de dents (29) dans les dents qui l'entourent d'un anneau de pression à denture interne (30)(figures 2 et 3) et provoque ainsi le blocage de l'ar- bre (11). L'organe d'arrêt de forme circulaire (28) qui comprend lesdites dents (29) est constitué sous forme d'une pièce em- boutie plate comportant un tenon (27) formé sur elle par re- poussage et il comprend une ouverture centrale (31) de forme différenciée. Dans l'ouverture centrale (31) pénètre l'épau- lement (32) qui est disposé dans le prolongement du noyau en acier (13) avec lequel il est d'un seul tenant. L'organe d'arrêt (28) limite le pourtour de l'ouverture centrale (31) par des creux et des saillies.alternés (33), qui sont adap- tés ensemble à la réception de l'épaulement (32). Du fait du montage excentré et dans une certaine mesure pendulaire de l'organe d'arrêt (28) sur un tourillon de support (35) enfoncé en direction de l'arbre (11) et péné- trant de là dans un alésage correspondant, l'organe d'arrêt (28) peut occuper sur l'extrémité de l'arbre soit une posi- tion orientée vers l'intérieur, c'est-à-dire en direction de l'axe de l'arbre, dans laquelle ses dents (29) ne sont pas en contact avec la denture interne de l'anneau de pression (30) (figure 2), soit une position radiale orien- tée vers l'extérieur, telle qu'elle est représentée à la figure 3, dans laquelle les dents (29) engrènent avec la denture de l'anneau de pression (30) et rendent impossible au moyen de l'organe d'arrêt (28) la poursuite de la rota- tion de l'arbre d'enroulement de ceinture (11). Une tige (36) qui est montée de façon rotative dans le corps profilé en matière synthétique (14), sur toute sa longueur, passe en outre par l'ouverture centrale de l'or- gane d'arrêt (28) et un levier en forme de fourche (37) est monté sur son extrémité libre située du côté du système. Partant du point de fixation sur la tige (36), le levier (37) se prolonge par une partie (38) comportant deux bras de four- che (39) à l'intérieur de la région entourée par l'organef, d'arrêt (28), la distance entre les bras (39) de la fourche étant choisie de manière que le tenon de commande (27) situé sur l'organe d'arrêt (28) et qui relie ce dernier au disque d'inertie (23) puisse être guidé entre les bras (39)de-la fourche. La position du levier (37) et de ses bras (39) à l'é- tat déverrouillé du dispositif est telle que le tenon de commande (27) s'applique dans le fond de l'ouverture entou- rée par les bras de la fourche (figure 2). Les dents (29) prévues sur la surface périphérique de l'organe d'arrêt (28) sont constituées de manière à présen- ter chacune une surface (29a) sensiblement radiale et ser- vant de surface de contact pour des dents correspondantes (42) de l'anneau de pression (30), alors que l'autre flanc (29b) des dents est orienté entre une position radiale et une position tangentielle. En pratique, sont prévues trois dents (29) sur la sur- face périphérique de l'organe d'arrêt (28), alors que l'an- neau de pression (30) est équipé de dents (42) sur la tota- lité de sa surface interne. L'anneau de pression (30) lui- même est monté de façon fixe sur le boîtier par des vis (43). l'anneau de pression (30) est également constitué par une pièce de métal estampée. Pour protéger la partie de l'enrouleur de ceinture qui est du côté système, les composants sont protégés par un couvercle (44) qui les recouvre et qui est relié au boî- tier (10) par des vis ou analogues. La tige (36) déjà mentionnée, qui passe par l'ouver- ture centrale (31) de l'organe d'arrêt (28) et porte sur son extrémité qui est du côté système, le levier (37), s'étend sur la totalité de l'arbre d'enroulement de cein- ture (11), en traversant le corps profilé en matière syn- thétique (14), qui comprend dans ce but un alésage traver- sant correspondant à la forme de la tige (36). A l'extrémité opposée au côté système, la tige (36) dépasse le corps pro- filé en matière synthétique (14) de la même manière que sur le côté système. Sur l'extrémité en saillie est monté un autre organe d'arrêt (48) dont la construction est sensiblement la même que celle de l'organe d'arrêt (28), et qui est fixé à la tige (36) de manière que les organes d'arrêt (28,48) soient mutuellement parallèles. L'organe d'arrêt (48) est monté sur ce côté de l'enrou- leur de bande, c'est-à-dire sur la tige (36), et son montage est excentré du fait de l'agencement de la tige (36). Con- traitement au montage de l'organe d'arrêt (28), la liaison entre la tige (36) et l'organe d'arrêt (48) forme dans ce cas directement le montage excentré lui-même de l'organe d'arrêt (48), alors qu'on prévoit un tourillon séparé (35) pour le montage excentré de l'organe d'arrêt (28). Les points excentrés X des deux organes d'arrêt (28,48) sont décalés l'un par rapport à l'autre. Sur ce côté également, l'organe d'arrêt (48) est en- touré par un anneau de pression (49) à denture interne. La constitution de l'organe d'arrêt (48) et de l'anneau de pres- sion (49) est analogue à celle des pièces (28,30), mais leur agencement est symétrique ce qui fait que l'on obtient en par- ticulier une disposition opposée des dents du système (fig.4). Sur le côté de l'organe d'arrêt (48) et à l'extérieur de celui-ci se raccorde un ressort de rappel (52) dont la spi- re centrale est fixée à l'extrémité (53) de l'arbre située de ce côté. L'extrémité (53) de l'arbre est reliée au corps profilé (14) par une rallonge (40) s'étendant des deux côtés de l'é- paulement d'arbre (32). - L'agencement du ressort de rappel (52) est tel qu'une extrémité libre de ce ressort pénètre dans une fente non re- présentée de l'extrémité (53), alors que l'autre extrémité pénètre dans une fente d'un logement (54)entourant le ressort (52) en étant fixée sur son côté externe. Le logement (54) du ressort présente sur son côté tour- né vers l'organe d'arrêt (48) un fond fermé (55) comprenant au centre une ouverture (56) pour le passage de l'extrémité (53) de l'arbre. Le logement (54) repose sur l'anneau de pres- sion (49) et est fixé à ce dernier ou au boîtier de façon amovible et non représentée. La partie de l'enrouleur de cein- ture qui est montée dans la partie (10b)du boîtier (10) est désignée dans son ensemble par l'expression "partie ressort". Le mode de fonctionnement d'un enrouleur de ceinture selon l'invention est le suivant: Dans le cas d'accélération dépassant une valeur limi- te et appliquée à la ceinture et/ou au support du disposi- tif, alors que le seuil de réponse critique dans chaque cas peut être réglé par l'agencement des pièces individuelles et en particulier du ressort à coefficient g (25) et du dis- que d'inertie (23) ou d'un détecteur (non représenté) sensible aux mouvements du véhicule, le disque d'inertie (23) soumis à la sollicitation du ressort et disposé centralement sur l'arbre d'enroulement de ceinture (11) reste écarté du fait de l'inertie de sa masse, de l'arbre (11), ou bien est rete- nu par le dispositif détecteur. En raison du couplage direct du disque d'inertie (23) avec l'organe d'arrêt (28) situé du côté système, ce dernier pivote autour du tourillon excentré (35) pour venir s'engager dans la denture fixe de l'anneau de pression (30). Comme il ressort de la figure 3, la transmission du couple de rotation entre l'arbre d'enroulement de ceinture (11) sur lequel la ceinture (12) exerce une traction en cas d'accident, en passant par le noyau en acier (13) ou lépau- lement (32) et l'organe d'arrêt (28) comportant des dents (29), et l'anneau de pression (30) et de ce fait également le boîtier (10) fixé au véhicule, s'effectue de façon que le tourillon excentré (35) servant de support excentré pour l'organe d'arrêt (28) reste le plus possible non soumis à la charge. Les forces qui apparaissent lors de la transmis- sion du couple de rotation sont en fait transmises de l'ex- trémité de l'arbre au moyen de deux points d'appui du noyau en acier (13) à des bords de l'ouverture centrale (31) de l'organe d'arrêt (28) qui sont approximativement opposés, l'extrémité du noyau d'acier se disposant par concordance de formes dans l'ouverture centrale (31) de l'organe d'ar- rêt (28) engrenant avec l'anneau de pression (30). Pour ce faire, l'organe d'arrêt (28) comprend sur sa surface péri- phérique interne les saillies et évidements déjà décrits. La figure 3 montre les points d'appui en (59) et (60) entre le noyau en acier (13) et l'organe d'arrêt (28). De ce fait, la traction exercée par la ceinture (12) sur l'arbre d'en- roulement (11) comprenant le noyau en acier (13) s'effectue dans une direction telle que l'arbre (11) avec son noyau en acier (13) est obligé de tourner dans la direction de la traction exercée par la ceinture (dans le sens contraire des aiguilles d'une montre). Tenant compte de ce fait, il est évident que le couple de rotation n'exerce pratiquement aucune force sur le tourillon excentré (35). Simultanément au passage de l'organe d'arrêt (28) en position de blocage, a également lieu une transmission du mouvement par le tenon de commande (27) à la branche de liaison des bras en fourche (39) du levier (37), la tige (36) qui est reliée à l'autre extrémité du levier (37) étant de ce fait tournée en direction de la traction 1O exercée par la ceinture. Comme la tige de liaison (36) est directement reliée à la partie de l'enrouleur-de ceinture qui est située du côté ressort, et qui comprend l'organe d'arrêt (48), et ceci dans une position excentrée, l'organe d'arrêt (48) est obligatoirement amené en synchronisme et radialement vers l'extérieur en position de blocage en même temps que l'organe d'arrêt (28) sur le côté système. La transmission du couple de rotation s'effectue comme dans le cas de l'or- gane d'arrêt (28) au moyen de deux points d'appui (61, 62) du noyau en acier (13) sur les bords de l'ouverture cen- trale de l'organe d'arrêt (48), qui sont sensiblement mu- tuellement opposés, ceci signifiant que les dents de l'or- gane d'arrêt (48) s'engagent dans la denture interne de l'anneau de pression (49), les dents de l'organe d'arrêt f48) pénétrant en étant cependant décalées de 1800 par rapport aux dents (29) de l'organe d'arrêt (28) dans la denture de l'anneau de pression (49), ceci étant déterminé également par la position excentrée et décalée des deux organes d'arrêt (28, 48). Comme sur le côté "ressort" éga- lement le couple de rotation qui apparaît est transmis pratiquement en totalité uniquement par les deux surfaces d'appui (61,62) à l'organe d'arrêt, le point excentré reste également dans ce cas non soumis à une charge. Ce ne sont pratiquement que des forces périphériques et non des forces radiales qui sont appliquées à la denture interne fixe de l'anneau de pression (30). Grâce à la commande inversée de l'organe d'arfêt (48) au moyen du levier (37) ou de la tige (36), on obtient ce résultat que les dents des-organes d'arrêt (28, 48) pivo- tent les unes par rapport aux autres en sens contraire sur en cas de blocage. La conséquence est que par exemple dans le cas o l'organe d'arrêt (28) qui est du côté sys- tème est verrouillé exactement en sens opposé à la direction de la traction exercée par la ceinture (indiquée en A) dans la denture fixe de l'anneau de pression (30), il pourrait arriver en cas de sollicitation extrême et de la déformation en résultant des diverses parties du dis- positif, en particulier du support de l'arbre, que les dents (29) se dégagent sur ce côté de la denture de l'an- neau de pression (30). La conséquence est qu'on ne serait plus assuré d'un blocage fiable de la ceinture par un agencement de même type des dispositifs de blocage des deux côtés de l'arbre (11). Ce phénomène est cependant évité du fait que, sur le côté ressort qui est à l'opposé, les dents de l'organe d'arrêt (48) pénètrent dans la den- ture de l'anneau de pression (49) en étant inversées de 1800 (en direction A de la traction exercée par la cein- ture) du fait de l'agencementdécrit des composants indi- viduels (dans ce mode de réalisation). - En raison de la constitution qui vient d'être dé- crite en détail des dents individuelles à surfaces de contact radiales, on est donc assuré à tout moment d'un blocage sûr, la transmission du mouvement partant du côté système et allant vers le côté ressort s'effectuant auto- matiquement par l'intermédiaire du levier (37) et de la tige (36), qui lui est reliée de façon positive et par concordance de formes. L'agencement des composants individuels de l'en- rouleur de ceinture, en particulier des pièces de montage et de guidage des organes d'arrêt (28, 48) peut être réa- lisé sans problèmes de façon inverse à celle qui a été décrite dans l'exemple. C'est ainsi que le levier (37) peut être monté sur l'extrémité libre de l'arbre (53) qui est à l'opposé. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet enrouleur de ceinture, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS - 1. Enrouleur de ceinture pouvant être bloqué sur les deux côtés, destiné en particulier à des ceintures de sécurité d'automobiles, comprenant un arbre d'enroulement de ceinture (11) monté dans un boîtier (10) et soumis à la sollicitation d'un ressort de rappel spiral (52), à chaque extrémité duquel est associé un organe d'arrêt (28,48) monté de façon excentrée et agissant radialement de l'intérieur vers l'extérieur, qui coopère avec des dispositifs de butée fixes du boîtier (30, 49) dans le cas d'accélérations dépassant une limite et appliquées à la ceinture (12) et/ou au support du dispositif pour as- surer la position de blocage, les organes d'arrêt (28, 48) étant reliés par une tige de liaison (36), caracté- risé en ce que les organes d'arrêt (28, 48) sont reliés l'un à l'autre directement ou indirectement par la tige de liaison (36) de manière que l'organe d'arrêt (28) situé d'un côté du boîtier ou de l'arbre puisse être verrouillé dans une position différente de la position de blocage de l'organe d'arrêt (48) situé de l'autre côté du boîtier ou de l'arbre. 2. Enrouleur de ceinture selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'arrêt (28) situé d'un côté du boîtier ou de l'arbre est verrouillable dans une position décalée de 180 par rapport à la position de blocage de l'organe d'arrêt (48) situé de l'autre côté du boîtier ou de l'arbre. 3. Enrouleur de ceinture selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les diffé- rentes positions de repos des organes d'arrêt (28, 48) sont obtenues par un organe intermédiaire mécanique coo- pérant avec des organes d'arrêt (28,-48) montés de façon décalée. 4. Enrouleur de ceinture selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'un des deux organes d'arrêt (28,48) est lié en rotation à la tige de liaison (36) au point excentré. 5. Enrouleur de ceinture selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe d'arrêt (48) situé du côté du ressort est lié en rotation à la tige de liaison (36) au point excentre. 6. Enrouleur de ceinture selon l'une quelconque des revendications 1 -à 5, caractérisé en ce qu'un tenon de commande (27) est disposé sur un organe d'arrêt (28;48), tenon servant à la commande forcée de l'organe d'arrêt (28,48), disposé sur l'autre côté du boîtier ou de l'arbre par l'intermédiaire d'un levier (37) qui est relié par son autre extrémité de la tige de liaison (36). 7. Enrouleur de ceinture selon la revendication 6, caractérisé en ce que le tenon de commande (2-7) est en liaison avec un disque d'inertie (23). 8. Enrouleur de ceinture selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le levier (37) est en forme de fourche en vue de recevoir le tenon de commande (27). 9. Enrouleur de ceinture selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins un organe d'arrêt (28,48) a une forme annulaire. 10. Enrouleur de ceinture selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les organes d'arrêt (28,.48) ont des structures et des fonctions sen- siblement identiques.