Brevet FR2639590A1 — publié le 19900601

L'invention concerne les barillets à ressort spiral prébandé et leur application notamment aux.en- rouleurs de ceinture de sécurité pour véhicule par exemple automobile terrestre. Pour la sécurité de leurs occupants, les automobiles terrestres sont équipées de ceintures de sécurité qui, pour en faciliter l'utilisation tout en en améliorant le confort et l'efficacité, sont munies d'un enrouleur. Comme on le sait, un tel enrouleur a un double but; d une part, lorsque la ceinture n'est pas utilisée l'enrouleur maintient celle-ci tendue contre ou à proximité d'une paroi latérale de l'ha- bitacle de manière à ce qu'elle ne gise pas en dé- sordre sur le siège ou le plancher et qu'elle soit donc facile à saisir pour être mise en oeuvre; d'au- tre part, lorsque la ceinture est utilisée, l'enrou- leur maintient celle-ci tendue et appliquée contre la taille et le torse de l'occupant de manière à ce qu'elle n'entrave pas ses mouvements lents et progres- sifs tout en pouvant le retenir efficacement sur son siège en cas d'un déplacement rapide et brutal dans le sens postéro-antérieur du fait d'un blocage assuré par une commande inertielle. Ce qui dans un tel enrouleur maintient la ceinture tendue en permanence est un barillet à ressort spiral prébandé. Un barillet de ce type est essentiellement constitué d'un boîtier et, logés dans ce boîtier, d'un moyeu monté de manière à pouvoir y tourner selon son axe et d'un ressort enroulé sur ce moyeu et monté de manière que l'une de ses extrémités soit ancrée au boîtier et l'autre le soit au moyeu. Pour développer un couple de rappel par l'intermé- diaire de son moyeu qui est accessible de l'extérieur du boîtier, on enroule plus ou moins le ressort spiral sur le moyeu en faisant tourner ce dernier relative- ment au boîtier pour bander le ressort. On immobilise alors momentanément l'un par rapport à l'autre boîtier et moyeu avec le ressort ainsi tendu avant d'accoupler le barillet à l'enrouleur en reliant le moyeu du barillet à un tambour de l'enrouleur sur lequel se bobine et se débobine la sangle de la ceinture sous la dépendance du couple du ressort du barillet. Manipuler un tel barillet "armé" c'est-à-dire contenant un ressort prébandé est déli- cat. Il faut d'abord prébandé le ressort de manière qu'à l'état tendu initial il exerce le couple choisi. Ensuite, suivant le type de fonctionnement qui est adopté, lié au sens de rotation pour débobiner la sangle, il peut se produire une augmentation ou une diminution du couple de rappel selon que le ressort s'enroule ou se déroule; il faut donc régler le nombre de tours possibles du moyeu permettant une extension maximale de la sangle avant que le ressort soit totalement serré dans le sens centripète, spire contre spire, sur le moyeu ou avant que le ressort soit totalement desserré, "éclaté" dans le sens centrifuge, spire contre spire, contre le boîtier. Il faut aussi retenir le ressort prébandé dans son état initial ainsi choisi sans risque de le voir se détendre spontanément, jusqu'au moment o accouplement fait au besoin à l'encontre du couple initial on libérera le ressort pour qu'il puisse développer son action. On voit donc que ces opérations d'armement d'un tel barillet et d'implantation de ce barillet "armé" o s'exerce un couple initial à vaincre au cours. des phases préliminaires d'utilisation, ne sont choses aisées. E26395;0 Pour tenter de résoudre ces difficultés le document FR 2 482 863 propose une solution. Selon ce document, pour immobiliser, momen- tanément, relativement l'un à l'autre le moyeu et le bo5tier d'un barillet armé contenant un ressort spiral prébandé, en utilise une clavette amovible longitudi- nale ou transversale que l'on engage ou dégage d'évi- dements complémentaires, ménagés les uns sur le moyeu et les autres sur le boitier, qui ont été préalable- ment mis en correspondance en vis-à-vis. Cette solu- tion présente de nombreux inconvénients. En effet, une fois les évidements du moyeu et du boitier mis en correspondance, il faut y insérer la clavette qui assure un blocage en rotation bidirectionnel. Cette insertion n'est pas sans risque: la clavette peut échapper à l'opérateur ou bien lors de l'opération d'insertion proprement dite le moyeu peut se débobiner sous l'action du couple du ressort prébandé. Ensuite, au moment de la mise en oeuvre du barillet "armé" il faut libérer le moyeu par rapport au bottier pour qu'il puisse y tourner et cette opération nécessite l'enlèvement de la clavette; c'est-à-dire qu'il faut accomplir une opération supplémentaire et non automa- tique qui risque de se produire prématurément avec la conséquence de voir le ressort se débobiner ou éclater spontanément. L'invention a pour but de remédier à ce type d'inconvénients. L'invention a pour objet un barillet pour ressort spiral prébandé constitué, entre autres, d'un boitier avec un fond, d'un flasque destiné à être placé à distance de ce fond pour délimiter avec ce dernier une chambre, d'une ouverture débouchant dans cette chambre pour pouvoir y accéder, d'un moyeu muni d'un organe d'accouplement et destiné à être logé dans cette chambre de manière que son axe soit pra- tiquement orthogonal à ces fond et flasque et de ma- nière que son organe soit à l'aplomb de cette ouver- ture pour être accessible de l'extérieur, et d'un ressort spiral destiné à être placé dans cette chambre et lové autour de ce moyeu avec l'une de ses extré- mités ancrée au moyeu et l'autre de celles-ci ancrée au boîtier. Ce barillet est notamment remarquable en ce qu'il comprend un dispositif d'immobilisation tempo- raire du moyeu dans cette chambre qui est constitué d'éléments complémentaires, les uns màles et les autres femelles, qui sont destinés à être engagés les uns dans les autres et qui sont portés par la chambre et par le moyeu et o les éléments màles sont frangi- bles de manière à se rompre lorsqu'on exerce sur le moyeu une action au travers de l'ouverture afin de libérer le moyeu relativement au boitier. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la lecture de la description et des revendications qui suivent et de l'examen du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple, o: - la Fig.1 est une vue perspective éclatée d'un mode de réalisation d'un barillet selon l'in- vention dont des détails sont visibles sur la Fig.1A; et - les Fig.2A. 2B et 2C sont des croquis schématiques illustrant la mise en oeuvre de ce baril- let. Les barillets à ressort spiral prébandé no- tamment ceux utilisés pour les enrouleurs de ceinture de sécurité étant bien connus dans la technique, on ne. décrira dans ce qui suit que ce qui concerne l'inven- tion. Pour le surplus le spécialiste de la technique considérée puisera dans les solutions courantes clas- siques à sa disposition pour faire face aux problèmes particuliers auxquels il est confronté. Quel que soit le mode de réalisation un même numéro de référence désigne toujours un élément ho- mologue. Comme on le voit sur les figures du dessin, un barillet selon l'invention comprend un boitier 10, un flasque 20, un moyeu 30, un ressort 40 et un dis- positif d'immobilisation temporaire 50 du moyeu dans le boitier. Pour faciliter la description on décrira chacun des constituants du barillet selon l'invention avant d'exposer la manière-de l'utiliser, Comme on le voit, le boitier 10 comprend un fond 11 sur lequel sont ménagées des nervures 110, en relief, sur lesquelles on reviendra. Ce boitier com- prend, aussi, une paroi 12 latérale et une cloison 13. Cette cloison 13 est munie d'au moins une découpe 130 sur laquelle on reviendra. Ce boitier porte de plus des moyens de fixa- tion 14 qui sont destinés à le réunir par exemple à un enrouleur non représenté. Ces moyens de fixation 14 (Fig.lA) comprennent des doigts 140, expansibles, dont l'extrémité libre se termine par un chanfrein 141 précédé d'un rebord 142. Ces. doigts, par exemple quatre, sont séparés les uns des autres par une fente et délimitent ensemble un chenal 143 axial. Un pion non visible, par exemple attenant au fond et fran- gible, est destiné à être inséré dans le chenal pour provoquer un déplacement centrifuge des doigts après réunion du barillet et d'un enrouleur. Au cours de ce déplacement, les rebords 142 s'engagent dans des E263 9550 sillons complémentaires du corps de l'enrouleur non dessiné. Ce type de moyens de fixation et sa mise en oeuvre sont relativement classiques. Le flasque 20, qui est destiné à être asso- cié au boîtier 10 est transpercé, comme on le voit. d'une ouverture 21 par exemple circulaire et de pré- férence oblongue en forme de boutonnière. Ce flasque est muni de c6tes et de bourrelets appropriés non dessinés qui assurent sa rigidification. Ce flasque est destiné à être placé dans le boîtier et maintenu à une certaine distance du fond 11 de manière à déli- miter une chambre 100. Le flasque repose sur des ap- puis de]a paroi 12 et de la cloison 13; ces appuis qui servent d'entretoises sont illustrés et non ré- férencés. Le flasque est fixé par toute technique classique par exemple collage. soudage par ultrasons, etc. Pour la commodité de l'illustration ce flasque est supposé transparent. Cette chambre 100 reçoit le moyeu 30. Comme on le voit, le moyeu 30 présente une périphérie 31 cy- lindrique et des tranches 32 extrémales. Ce moyeu, approximativement cylindrique d'axe 300, est muni d'une fente 310 ménagée dans sa périphérie et dont le r6le sera précisé par la suite. Lin organe d'accou- plement 320 tel un alésage à profil intérieur non circulaire par exemple de section carrée, est ménagé selon l'axe du moyeu. Ce moyeu se prolonge s'il y a lieu par un embout 33 sur lequel un reviendra. Dans la chambre 100 est logé le ressort 40 dont l'une des extrémités 42 est ancr*e au boitier 10 à l'aide de la dPcoupe 130 et l'autre des extrémités 42 est ancrée au moyeu par l'intermédiaire de la fente 310. Ce ressort est lové autour du moyeu de manière à former des spires 41. Le dispositif d'immobilisation temporaire 50 du moyeu 30 dans la chambre 100 du boitier 10 est constitué d'éléments complémentaires males 51 et femelles 52 destinés à être assemblés serrés les uns dans les autres. Les éléments males 51 sont par exem- ple faits de tiges 510 effilées frangibles terminées par un bout libre 511 et un pied de jonction 512 qui est la partie destinée à être rompue. Les éléments femelles 52 sont par exemple des logements 520 lon- gilignes dont la section droite est complémentaire de celle des tiges 510 qu'elles doivent recevoir. Comme on l'a indiqué, les éléments males 51 et femelles 52 sont destinés, toujours, à être emmanchés les uns dans les autres serrés. Dans le mode de réalisation représenté, les éléments mâles 51 sont.portés par le fond 11 du bol- tier 10 et les éléments femelles 52 sont ménagés sur la tranche 32 du moyeu 30 destinée à faire face au fond 11. Il est clair que cette solution peut être inversée, les éléments males sont alors portés par le moyeu et les éléments femelles ménagés sur le fond du boitier. De même, les éléments complémentaires mâles 51 et femelles 52 peuvent être distribués pour partie sur le fond du boitier et pour partie sur la tranche du moyeu. Comme on le voit, les éléments portés par le moyeu sont répartis autour de l'alésage. Dans le mode de réalisatiun représenté, on a dessiné deux éléments mâles 51 et deux éléments femel- Jes 52. Il est clair que ce nombre n'est pas limita- tif. En particulier, le nombre des éléments femelles 52 peut être plus grand que le nombre des éléments mâles 51 pour la raison qui apparaitra par la suite. L'organe d'accouplement constitué de l'alé- sage 320 est destiné à recevoir de l'extérieur un e 395 0 organe d'accouplement complémentaire soit lors de l'armement du barillet soit lors de l'utilisation du barillet, comme on le verra par la suite. L'alésage 320 du moyeu 30 qui est placé à l'aplomb de l'ouverture du flasque 20 peut recevoir un outil 60 et. plus particulièrement, une clé 61 appar- tenant à une machine utilisée pour bander initialement le ressort; cette clé est ici l'organe d'accouplement complémentaire. Le profil de l'alésage 320 est non- circulaire par exemple carré ou hexagonal et il est destiné à recevoir une clé 61 de profil complémentai- re. On notera que l'engagement de ces organes d'accou- plement complémentaires est, toujours, "gras" ou avec un jeu, au sens habituel de ces expressions en ajus- tage mécanique. Cet alésage 320 sert aussi à recevoir ul- térieurement, au moment de la mise en oeuvre du ba- rillet armé avec son ressort prébandé, une broche 71 d'un tambour de sangle 70; cette broche est ici l'organe d'accouplement complémentaire. On observera que l'engagement de la broche 71 dans l'alésage 320 peut être avec jeu, gras ou serré. La mise en oeuvre du barillet selon l'in- vention ressort clairement de l'examen des diverses vues schématiques A, B, C de la Fig.2 qui illustrent différentes phases du processus opératoire. Comme représenté sur la Fig.2A, le moyeu 30 est monté sur la clé 61 de l'outil 60 d'une machine à bander le ressort 40 dont l'une des extrémités est préalablement ancrée dans la fente du moyeu et dont l'autre des extrémités est préalablement accrochée à la découpe de la cloison du boitier. Comme on le voit, la tranche du moyeu qui porte les éléments femelles est maintenue à distance du boitier de manière que les bouts libres des éléments mâles soient peu éloignés des éléments femelles mais toutefois à l'écart pour ne pas intercepter leur trajectoire circulaire, comme on le comprendra. Le flasque n'est pas encore mis en place, comme on peut l'observer. Le ressort est alors bandé, comme il est classique en faisant par exemple tourner l'outil, pour lui donner la tension initiale nécessaire requise; cette tension est mesurée par exemple à l'aide d'un dynamomètre associé à l'outil 60. Lorsque la tension recherchée est obtenue, le moyeu est simplement repoussé à force en direction du fond du boitier par exemple à l'aide de l'outil qui est mobile en translation suivant son axe de rotation, de manière que les logements 520 viennent coiffer les tiges 510. Comme indiqué l'emmanchement des éléments miles et femelles est serré ou dur, au sens habituel donné -à ces termes en ajustage mécanique, alors que contrairement à ceci la clé de l'outil est engagée dans l'alésage avec jeu ou suivant un ajustement gras. On comprendra que les. opérations d'emman- chement et de dégagement peuvent être pratiquement simultanées. Pour bander le ressort 40 on peut aussi procéder différemment de ce qui a été exposé pré- cédemment. Par exemple on commence par emmancher le moyeu 30 sur le fond 11 du boitier 10 en engageant les logements 520 sur les tiges 510. Ensuite on accroche l'extrémité intérieure 42 du ressort 40 dans la fente 310 du moyeu 30 pour l'ancrer à celui-ci. Puis on bande le ressort en] 'enroulant du nombre de tours nécessaires avant d'accrocher son extrémité extérieure 42 à la découpe 130 de la cloison 13 du bo tier 10. On peut alors séparer le boitier, avec tout' ce qu'il porte, de la machine qui a bandé le ressort puisque maintenant le moyeu est immobilisé sur le fond grace au dispositif selon l'invention. On place alors le flasque sur le boltier. On observera toutefois que la mise en place du flasque sur le boitier et sa fixa- tion peut se faire avant ou après retrait de l'outil de l'alésage du moyeu. Le flasque monté est traversé par l'embout engagé dans l'ouverture. Le barillet armé est maintenant prêt à être utilisé comme illustré sur les Fig.2B et 2C. En effet, orn voit que le ressort est prébandé dans la chambre et qu'il demeure dans cette situation, retenu qu'il est par le dispositif d'immobilisation temporaire 50 selon l'invention qui unit momentanément le moyeu et le boitier. Lorsque le barillet ainsi armé est associé à un appareillage par exemple à un enrouleur de sangle de ceinture de sécurité auquel il est réuni par les moyens de fixation 14 dont il a été question préce- demment, la broche 71 du tambour de sangle 70 s'engage alors dans l'alésage 320. C'est ce qui est représenté sur la Fig.2B. Lors de la première manoeuvre de la ceinture de sécurité, une traction est exercée sur la sangle qui tend à déplacer le moyeu immobilisé dans la chambre. Cette action se manifeste soit par un couple soit par une translation ou bien encore par une com- binaison des deux comme illustré par une flèche cur- viligne et une flèche rectiligne sur la Fig.2C. Cette action est communiquée au moyeu, comme il est aisé de le comprendre, et elle est telle qu'elle provoque la rupture des éléments mâles 51 frangibles dont le pied 512 se cisaille. Le moyeu est alors libéré et il peut exercer son action: le couple développé par le ressort prébandé permet de toujours maintenir sous tension la sangle de la ceinture de sécurité. Les nervures 110 ménagées sur le fond du boútier permettent de limiter les frottements des spires du ressort. Des nervures similaires peuvent être présentes sur le flasque pour le même but. Lorsque le nombre des éléments femelles est supérieur à celui des éléments màles, il est possible d'assurer une progressivité accrue du réglage de la tension initiale du ressort autrement que par valeur correspondant à un demi-tour du moyeu comme cela est le cas lorsqu'on utilise seulement deux éléments mâles et deux éléments femelles. Pour faciliter l'insertion des éléments màles et femelles complémentaires lors du bandage du ressort, on peut munir soit le dispositif selon l'invention soit la machine qui sert à bander le ressort de détrompeurs qui permettent d'assurer une - orientation correcte du moyeu par rapport au boftier préalablement à l'engagement des éléments mâles et femelles afin que celui-ci ait lieu à coup sûr, sans risque de dommage et/ou de bris des parties frangibles notamment. Dans le mode de réalisation décrit et illus- tré, l'ouverture 21 qui permet d'accéder à l'intérieur de la chambre 100 est ménagée dans le flasque 20 mais rien n'empêche qu'elle soit pratiquée dans le fond 11 du boitier 10. Pour augmenter les possibilités d'uti- lisation une telle ouverture peut aussi être présente sur le flasque et le boitier. De préférence, le boîtier, le flasque et le moyeu sont obtenus par moulage de matières synthéti- ques appropriées On voit donc tout l'intérêt du barillet sui- vant l'invention qui bien que d'une très grande sim- ?e 395?O plicité est d'une efficacité réelle et d'un coût de fabrication et mise en oeuvre trés modique. REVENDICATIONS 1. Barillet pour ressort spiral prébandé constitué, entre autres, d'un boitier (10) avec un fond (11), d'un flasque (20) destiné à être placé à distance de ce fond (11) pour délimiter avec ce dernier une chambre (100), d'une ouverture (21) débouchant dans cette chambre pour y accéder, d'un moyeu (30) muni d'un organe d'accouplement (320) et qui est destiné à être logé dans cette chambre (100) de manière que son axe (300) soit pratiquement or- thogonal à ces fond (11) et flasque (20) et de manière que cet organe d'accouplement soit à l'aplomb de cette ouverture pour être accessible de l'extérieur et d'un ressort (40) spiral placé dans cette chambre (100) et lové autour de ce moyeu (30) de manière que l'une de ses extrémités (42) soit ancrée au moyeu (30) et l'autre de ses extrémités soit ancrée au boîtier (10), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'im- mobilisation temporaire (50) du moyeu (30) dans cette chambre (100) constitué d'éléments complémentaires les uns mâles (51) et les autres femelles (52) destinés à être engagés les uns dans les autres et portés par la chambre (100) et le moyeu (30) o ces éléments mâles (51) sont frangibles et sont destinés à se rompre par action sur le moyeu (30) exercée au travers de l'ouverture (21) une fois 1e ressort bandé. 2. Barillet selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les éléments mâles (51) et les éléments femelles (52) sont destinés à être emmanchés serrés. 3. Barillet selon la revendicatiun 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments femelles (52) sont des logements (520) longilignes et en ce que les élé- ments mâles (51) sont des tiges (510) effilées avec t639590 14. un bout libre (511) et un pied (512) frangible. 4. Barillet selon l'urne quelconque des re- verdications 1 a 3. caractérisé en ce que les éléments femelles (F2) sont ménagés sur la tranche (32) du moyeu (30) qui est destinée à faire face au fond (11) et en ce que les éléments mâles (51) sont portés par le fond (11) du búitier. 5. Barillet selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments femelles (52) sont ménagés sur le fond (11) du boitier (10) et ern ce que les éléments mâles (51) sont portés par la tranche (32) du moyeu (30) qui est destinée à faire face au fond (11) du boitier (10). 6. Barillet selon l'une quelconque des re- vendicatiorns 1 à 3. caractérisé en ce que les éléments femelles (52) sont ménagés pour partie sur le fond (11) du boitier (10) et sur la tranche (32) du moyeu (30) et en ce que les éléments mâles (51) sont portés pour partie par le fond (11) du boitier (10) et par la tranche (32) du moyeu (30). 7. Barijlet selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 6. caractérise en ce que les éléments (51, 52) portés par le moyeu (30) sont réparties au- tour de l'organe d'accouplement (320). 8. Barillet selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 7. caractérisé en ce que le nombre des éléments femelles (52) est au moins égal au nombre des éléments mâles (51). 9. Barillet selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'ouverture (21) est oblongue ou circulaire. 10. Barillet selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 9. caractérisé en ce que le moyeu. (30) est muni d'un embout (33) et en ce que cet embout (33) traverse l'ouverture (21). 11. Barillet selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 10, caractérisé en ce que le moyeu (30) est maintenu dans la chambre (100) par le dis- positif (50) et est libre dans cette dernière après rupture des éléments mâles (51) frangibles. 12. Barillet selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'ou- verture (21) est ménagée dans le flasque (20) qu'elle transperce. 13. Barillet selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'organe d'accouplement (320) est un alésage qui est destiné à recevoir un organe d'accouplement complémentaire telle une clé (61) d'un outil (60) avec un engagement gras ou avec jeu pour bander le ressort (40) et ensuite emmancher serrés les éléments mâles (51) et femelles (52) ou telle une broche (71) d'un appareillage (70) pour agir sur le moyeu (30) notamment afin de rompre les éléments mâles (51) frangibles par cisaillement. 14. Barillet selon la revendication 13, ca- ractérisé en ce que l'appareillage (70) est le tambour d'un enrouleur de sangle de ceinture de sécurité. 15. Barillet selon l'une quelconque des re- vendications 13 et 14, caractérisé en ce que l'action produisant la rupture des éléments mâles (51) frangi- bles par cisaillement est une rotation et/ou une translation communiquée au moyeu (30).