Brevet FR2612858A1 — publié le 19880930

L'invention concerne un frein de câble pour l'entraînement d'un dispositif destiné à retendre une ceinture de sécurité, dont la poulie supporte plusieurs enroulements d'un câble de traction dont une des extrémités est reliée à un entraînement linéaire et dont l'autre extrémité est guidée à travers le frein de câble et y est freinée par un effet de chicane sur des obstacles fixes faisant saillie en dehors du plan de guidage du câble de traction. On connaît d'après la demande de brevet DE-OS- 3 231 807 un dispositif pour retendre une ceinture de sécurité dont l'entraînement comporte une poulie qui supporte plusieurs enroulements d'un câble de traction. L'une des extrémités du câble de traction est raccordée à un entraînement linéaire, tel qu'un entraînement à cylindre/piston, par exemple, tandis que l'autre extrémité libre est guidée par un frein de câble et y est freinée par un effet de chicane sur des obstacles fixes faisant saillie en dehors du plan de guidage du câble de traction. Le frein de câble est nécessaire pour que le câble de traction soit maintenu serré sur la surface de la poulie, selon un mode d'accouplement par enroulement. Comme les forces de freinage transmissibles au moyen d'un tel accouplement par enroulement sont propor- tionnelles aux forces de ralentissement produites par le frein de câble, ces forces de ralentissement doivent être suffisamment importantes pour que la force d'entraînement maximale nécessaire puisse être transmise à la poulie et, par celle-ci, à la bobine d'enrouleur de ceinture du dispositif de tension. L'entraînement linéaire du dis- positif de tension doit être dimensionné de manière à surmonter, en plus de la force d'entraînement nécessaire au processus de tension, les forces de ralentissement produites par le frein de câble dont l'intervention est amplifiée exponentiellement en fonction de l'angle d'enroulement, par suite de l'effet d'enroulement du câble sur le côté d'entrainement de la poulie. Mais l'effet de ralentissement doit être aussi constant que possible afin de ne pas rendre nécessaire une force d'entraînement inutilement élevée. L'invention a pour objet de mettre à disposi- tion un frein de câble tel que les forces de ralentissement produites par ce frein sur un dispositif pour retendre une ceinture de sécurité avec accouplement par enroulement soient aussi constantes que possible et, en particulier, indépendantes dans une large mesure des variations de température ainsi que des tolérances de fabrication. Cet objet est atteint, avec le frein de câble du type conforme à l'invention, par le fait qu'au moins un des obstacles présente une surface de contact pour le câble de traction inclinée suivant un angle d'inclinaison de moins de 90 par rapport au plan de guidage. On a découvert que cette mesure simple procurait un effet de ralentisse- ment très constant du frein de câble. La surface de contact pour le câble de traction inclinée suivant un angle de moins de 90 par rapport au plan de guidage a pour effet que celui-ci est, en franchissant l'obstacle, tiré dans la fente en forme de V que constitue cette surface de contact inclinée avec le plan de guidage. Le câble de traction se déplace ainsi régulièrement entre le plan de guidage et la surface de contact inclinée. En particulier, il est interdit au câble de traction en position inclinée de se déplacer transversalement par rapport à sa direction longitudinale. Les variations du diamètre du câble de traction qui résultent des tolérances de fabrication n'ont guère d'influence sur l'effet de ralentissement. Celui-ci reste, dans une grande mesure, constant dans une large plage de températures allant de -40 à + 80'C, par exemple. Un perfectionnement de l'invention permet d'obtenir une course particulièrement régulière du câble de traction. Avec cette forme de réalisation, il est prévu trois obstacles disposés aux sommets d'un triangle, dont les deux qui sont voisins par rapport au câble de traction présentent chacun une surface de contact pour le câble de traction ayant un même angle d'inclinaison, inférieur à , par rapport au plan de guidage, alors que la surface de contact du troisième obstacle, qui est situé de l'autre côté du câble de traction, est orientée perpendiculairement au plan de guidage. Un angle d'inclinaison d'environ 75 entre les surfaces de contact des deux obstacles et le plan de guidage s'est avéré particulièrement avantageux. D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention sont indiquées ci-après. On va maintenant décrire de manière détaillée une forme de réalisation de l'invention en se référant aux dessins, sur lesquels: les figures 1 et 2 sont des vues en coupe schématiques destinées à expliquer le mode de fonctionne- ment d'un accouplement par enroulement; la figure 3 est une vue perspective d'un frein de câble selon l'invention, pour un accouplement par enroulement du type montré sur les figures 1 et 2; la figure 4 est une vue de côté du frein de câble montré sur la figure 3; et la figure 5 est une vue en plan du frein de câble montré sur les figures 3 et 4 avec le câble de traction guidé à travers celui-ci. L'accouplement par enroulement représenté sur les figures i et 2, qui a pour but de convertir un mouvement linéaire en un mouvement rotatif, est constitué par une poulie 1, gui est raccordée et solidarisée en rotation & la bobine d'enrouleur de ceinture d'un dis- positif pour retendre une ceinture de sécurité (non représenté), par un câble 3 de traction enroulé en plusieurs tours sur la poulie 1 et par un frein de câble 4. Le câble de traction 3 présente une partie d'entraînement 3a, qui est reliée à un entraînement linéaire (non représenté), tel qu'un entraînement par cylindre/piston, par exemple, avec charge pyrotechnique, une partie d'enroulement 3b qui entoure la poulie 1 et une partie d'extrémité libre 3c qui est guidée à travers le frein de câble. Le frein de câble 4 est constitué par trois obstacles 4a, 4b, 4c, de forme cylindrique, disposés en triangle, par et entre lesquels est guidée l'extrémité libre 3c du câble de traction 3, les distances entre ces obstacles étant par ailleurs choisies de manière à produire une déviation du câble de traction. Les forces de freinage exercées sur l'extrémité libre 3c du câble sont dues au frottement et à la déformation du câble de traction qui s'opposent à sa rigidité intrinsèque. La rigidité intrin- sèque du câble de traction 3 a aussi pour effet que sa partie d'enroulement 3b reste à une certaine distance radiale de la surface extérieure de la poulie 1, tant qu'il ne se produit aucune traction sur l'extrémité d'entraîne- ment 3a du câble de traction 3. Cet état est montré sur la figure 1. Dans cet état, le câble de traction 3 peut s'appuyer par sa face extérieure sur une paroi fixe de guidage 6. Mais dès qu'une force de traction S2 transmise par l'entraînement linéaire activé est appliquée à l'extrémité d'entraînement 3a, le câble de traction 3 s'applique par sa partie d'enroulement 3b sur la surface de la poulie i et la force de traction Si, très nettement inférieure, qui est égale & la force de ralentissement produite par le frein de câble 4, intervient à l'extrémité libre 3c du câble de traction 3. Mais cette force de ralentissement est sujette à des variations qui résultent des tolérances de fabrication, en particulier des carac- téristiques du câble, des variations de température et d'un déplacement irrégulier du câble de traction entre les obstacles. Avec le mode de réalisation du câble de frein selon l'invention qui est montrée sur les figures 3, 4 et , une force de ralentissement à peu près constante est exercee sur l'extrémité libre du câble de traction. Les trois obstacles 12, 14, 16 en forme de tenons sont façonnés dans un seul élément 10, en forme générale de bloc, et émergent d'une surface de base plane 18 qui correspond au plan de guidage du câble de traction 20 (figure 5). Comme le montre la figure 5, les deux obstacles 12, 14 en forme de tenons sont disposés d'un même côté par rapport au câble de traction 20 et à distance l'un de l'autre, tandis que l'obstacle 16 est disposé à distance et en regard des deux obstacles 12 et 14, si on se réfère à nouveau au câble de traction 20. Les surfaces de contact pour le câble de traction 20 sont désignées par 12A, 14A et 16A. Elles présentent chacune un bombement convexe du côté du câble de traction. La surface de contact 16A de l'obstacle 16 est orientée perpendiculairement à la surface de base 18. Les surfaces de contact 12A, 14A des obstacles 12, 14 sont par ailleurs, comme on le voit sur la figure 4, inclinées par rapport à la surface de base 18 suivant un angle d'in- clinaison a et se raccordent à cette surface de base par une concavité qui correspond approximativement au diamètre du câble. L'angle d'inclinaison a est, de préférence, d'environ 75'. Il est ainsi constitué respectivement, entre les surfaces de contact 12A, 14A et la surface de base 18, une fente en forme d'U dans laquelle est engagé sous la force transversale résultante F (figure 4) le câble de traction 20 guidé sur les surfaces. Cette force trans- versale F empêche le câble de traction 20 de remonter sous l'effet de toronnage au passage des obstacles 12, 14, 16, ce qui pourrait le libérer de ces derniers. De plus, on obtient un appui régulier du câble de traction non seulement sur les obstacles, mais aussi sur la surface de base 18. Comme le montre la figure 3, le frein de câble selon l'invention constitue un corps unique qui peut être monté dans un évidement complémentaire façonné dans le dispositif pour retendre une ceinture de sécurité (non montré). Ce corps peut être réalisé à peu de frais et avec une grande précision sous forme de pièce moulée. L'utilisa- tion d'un alliage de zinc pouvant être façonné par moulage sous pression s'avère particulièrement opportune. Si on utilise en outre comme câble de traction un câble d'acier, on obtient un appariement favorable de matériaux, du fait que les alliages de zinc sont relativement mous par rapport à l'acier et que le câble d'acier, lorsqu'il passe entre les obstacles 12, 14, 16, s'enfonce légèrement dans leur surface, ce qui assure un guidage supplémentaire au câble de traction. On obtient une amélioration supplémentaire du guidage du câble de traction 20 au moyen des parties de parois 22, 24 qui sont respectivement disposées à une faible distance L des obstacles extérieurs 12, 14 et forment un angle f avec la direction d'avance du câble de traction 20 entre les obstacles 12, 14, 16. Le câble de traction 20 est appuyé d'un côté sur les faces internes des parois de guidage 22, 24. L'angle P se situe de préférence entre 30 et 45'. Comme on le voit sur la figure 4, la hauteur des obstacles 12, 14, 16 est choisie de préférence supérieure d'une cote prédéterminée d à la plus grande dimension de la section du câble de traction 20 dont la section est déformée suivant une forme ovale sous l'effet de la charge. Même sans la mise en place d'une plaque de maintien ou d'un dispositif équivalent, il n'y a aucun danger que le câble de traction 20 soit dévié vers le haut lors de son parcours entre les obstacles 12, 14, 16. A la forme de la section du câble de traction 20 engagé par contrainte entre les obstacles 12, 14, 16, mais non encore soumis à une charge de traction, correspond l'arrondi concave par lequel chacune des surfaces de contact 12A, 14A, 16A se raccorde à la surface de base 18. Par suite de la courbure du câble de traction 20 entre les obstacles 12, 14, 16, la forme de sa section est modifiée, car il se produit un refoulement sur la face intérieure de la concavité et, sur sa face extérieure, une traction dans l'assemblage câblé de torons métalliques. La forme de la section modifiée est proche de celle d'un arc d'ellipse. L'adaptation de la courbure de transition des surfaces de contact 12A, 14A, 16A à cette forme garantit peu de dérangement de l'assemblage câblé de torons métalliques en raison de l'augmentation de la surface d'appui sur les obstacles, de sorte qu'on obtient un effet de ralentisse- ment régulier lors du passage du câble de traction 20 entre ces obstacles. REVENDICATIONS 1. Frein de câble pour l'entraînement d'un dispositif destiné & retendre une ceinture de sécurité, dont la poulie supporte plusieurs enroulements d'un câble de traction dont une des extrémités est reliée à un entraînement linéaire et dont l'autre extrémité est guidée à travers le frein de câble et y est freinée par un effet de chicane sur des obstacles fixes faisant saillie en dehors du plan de guidage du câble de traction, caractérisé en ce qu'au moins un (12, 14) des obstacles (12, 14, 16) présente une surface de contact (12A, 14A) pour le câble de traction (20) inclinée suivant un angle d'inclinaison (a) de moins de 90 par rapport au plan de guidage (18). 2. Frein de câble selon la revendication 1, avec trois obstacles disposés aux sommets d'un triangle, entre lesquels le câble est guidé et dont deux sont disposés à distance l'un de l'autre et d'un même côté du câble de traction et dont le troisième est disposé en regard des deux obstacles voisins et à distance de ceux-ci, caractérisé en ce que les deux obstacles voisins (12, 14) présentent une surface de contact (12A, 14A) pour le câble de traction (20) inclinée suivant un angle d'inclinaison (a) de moins de 90' par rapport au plan de guidage (18). 3. Frein de câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le troisième obstacle (16) situé en regard des deux obstacles (12, 14) voisins par rapport au câble de traction (20) présente une surface de contact (16A) pour le câble de traction (20), qui est orientée perpendiculairement au plan de guidage (18). 4. Frein de câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison (a) est approximativement égal à 75'. 5. Frein de câble selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les trois obstacles (12, 14, 16) sont réalisés, avec la surface plane définissant le plan de guidage (18) du câble de traction (20), sous forme d'un élément (10) d'un seul tenant et, de préférence, sous forme d'une pièce moulée. 6. Frein de câble selon l'une quelconque des revendications précédentes pour un câble de traction en acier, caractérisé en ce que les obstacles (12, 14, 16) sont constitués par une matière métallique relativement tendre par rapport à l'acier. 7. Frein de câble selon la revendication 6, caractérisé en ce que la matière est constituée par un alliage de zinc. 8. Frein de câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur des obstacles (12, 14, 16) est supérieure à la plus grande dimension de la section du câble de traction (20), qui est déformée sous l'effet de la charge en une section ovale. 9. Frein de câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le câble de traction (20) est guidé dans le sens d'avance, en avant et/ou en arrière d'au moins un des obstacles (12, 14, 16), par une paroi de guidage (22, 24) qui détermine l'angle d'entrée ou de sortie (f) du câble de traction (20), à l'entrée ou à la sortie du frein de câble. 10. Frein de câble selon la revendication 9, caractérisé en ce que la paroi de guidage (22, 24) se termine à une distance déterminée (L) de l'obstacle voisin (12, 14). 11. Frein de câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces de contact (12A, 14A, 16A) se raccordent au plan de guidage (18) par un arrondi concave dont la forme est adaptée à la forme de la section du câble de traction (20) serré entre les obstacles (12, 14, 16) et non soumis à une contrainte de traction.