Brevet FR2642383A1 — publié le 19900803

"DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT POUR UN TENDEUR DE CEINTURE" L'invention a pour objet un enrouleur de ceinture de sécurité comportant un dispositif de tension constitué d'un mécanisme d'entraînement, activé en cas de déclenchement, qui est positionné, par rapport à l'arbre d'enroulement de l'enrouleur de ceinture, et qui, en cas de déclenchement, peut être relié à celui-ci par un accouplement, un organe de verrouillage étant placé de manière excentrée, sur un disque entraîné, lequel organe de verrouillage bascule radialement, en cas de déclenchement, jusqu'à engrener dans une denture d'un élément d'accouplement relié à l'arbre d'enroulement de la ceinture. Le document DE-OS 34 07 378 décrit un enrouleur de ceinture de sécurité du type précité, qui prévoit, comme dispositif d'entraînement pour l'arbre d'enroulement de la ceinture, un mécanisme à câble dans lequel un câble, enroulé sur une poulie de câble, est tiré par la poulie de câble, du fait du déplacement d'un piston, relié au câble, dans un cylindre, ce qui a pour effet de faire tourner la poulie de câble. L'accouplement de la poulie de câble et de l'arbre d'enroulement de la ceinture se fait, dans ce cas, par l'intermédiaire d'un organe de verrouillage, monté sur la poulie de câble, pouvant pivoter radialement sous l'effet de la force d'inertie qui s'exerce, lequel organe de verrouillage engrène avec une denture d'un disque d'accouplement solidaire de l'arbre, ce qui a pour effet de réaliser une liaison, transmettant les forces et le couple de rotation, entre la poulie de câble et l'arbre d'enroulement de la ceinture. Le dispositif connu a pour inconvénient que l'énergie d'entraînement doit être appliquée sur le piston, pendant tout le parcours de tension, déterminé par la rotation de la poulie de câble car, en cas de suppression de l'énergie d'entraînement ou en cas de consommation de celle-ci, le piston ne maintient plus la poulie de câble en rotation, de sorte que l'on n'obtient pas l'effet de tension voulu, avec enroulement d'une longueur donnée de la sangle de ceinture, sur l'arbre d'enroulement de la ceinture. Il en résulte cet inconvénient que le mécanisme d'entraînement de la poulie de câble est relativement encombrant, puisqu'il faut prévoir un parcours de piston, correspondant au retrait de la sangle de ceinture, dans la région du mécanisme d'entraînement. L'invention a donc pour but de perfectionner un enrouleur de ceinture de sécurité avec dispositif de tension du type précité, de manière à réduire les dimension, côté entraînement, nécessaires pour obtenir le 2- parcours de tension. Ce but est atteint suivant l'invention, du fait que le disque est un volant d'inertie, mis en rotation par le mécanisme d'entraînement. L'invention repose sur l'idée de base selon laquelle la poulie est un volant d'inertie, mis en rotation par le mécanisme d'entraînement. Ceci a pour avantage qu'il suffit, maintenant, de communiquer, au volant d'inertie, une énergie cinétique suffisante, sur un petit parcours seulement, de sorte que le volant d'inertie peut continuer de tourner, même lorsque l'énergie d'entraînement diminue ou cesse, et qu'il garantit le retrait de la sangle de ceinture, dans l'enrouleur, sur le parcours de tension donné, par exemple compris entre 105 et 140 mm. Un exemple de réalisation préféré de l'invention part d'un mécanisme d'entraînement se présentant sous la forme d'une unité à cylindre et piston, actionnée par un gaz sous pression, et prévoit, à cet effet, que le piston est relié au volant d'inertie par une bielle, de sorte que le déplacement linéaire du piston est transformé en un mouvement rotatif du volant d'inertie. Ceci a pour avantage que la course du piston peut être superposée, du point de vue de la construction, au disque volant et s'étend, de préférence, sur le diamètre du volant d'inertie, de sorte qu'un dispositif d'entraînement de ce type, destiné au dispositif de tension, est d'encombrement réduit. Selon un exemple de réalisation de l'invention, on prévoit, à cet égard, que la bielle agit sur le maneton de manivelle du volant d'inertie, le maneton de manivelle se trouvant, en position de repos du volant d'inertie, derrière le point mort haut du piston, décalé de quelques degrés angulaires, dans le sens de la rotation du volant d'inertie. Etant donné que le maneton de manivelle est disposé par rapport au centre du volant d'inertie, avec un rayon inférieur au rayon extérieur de celui-ci, on peut aussi, de ce fait, réduire la course nécessaire du piston, par laquelle le volant d'inertie est mis en rotation. Selon un exemple de réalisation préféré de l'invention, l'entraînement du volant d'inertie s'effectue par l'intermédiaire du piston, sur un angle de rotation d'environ 180 degrés, la masse du volant d'inertie étant choisie suffisamment grande pour que le volant d'inertie tourne encore d'un tour complet, après que le piston a atteint le point mort bas, ce qui fait que l'arbre d'enroulement de la ceinture tourne d'autant et entraîne le déplacement de tension nécessaire. Suivant l'invention, on prévoit dans le cylindre, au-dessus du point - 3mort bas du piston, des perçages de trop-plein, pratiqués dans la paroi du cylindre, par lesquels le gaz résiduel s'écoule -à travers le piston, après que le point mort bas a été atteint, afin qu'aucune résistance ne s'oppose au déplacement vers le haut du piston, dans le cylindre, communiqué par la poursuite de la rotation du volant. L'invention ne se limite pas au mode d'entraînement préféré du volant, par une transmission à manivelle; le piston peut aussi faire tourner le volant d'inertie, sur un parcours tout aussi court, par l'intermédiaire d'un câble d'entraînement. Dans ce cas aussi, l'énergie d'entraînement agit sur un parcours d'entraînement fortement réduit, par rapport à la course de tension. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit plus après plus en détail et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un enrouleur de ceinture avec dispositif de tension; La figure 2 est une vue en coupe transversale, côté entraînement, de l'enrouleur de ceinture. Un enrouleur de ceinture 10 comporte, sur son côté opposé au côté du système 11 avec dispositif de verrouillage sensible à la sangle de ceinture et au véhicule, un dispositif d'entraînement 13, disposé sur ce côté du boîtier 12, destiné à la tension de la sangle de ceinture 14, par enroulement de celle-ci sur l'arbre d'enroulement de la ceinture 15. Le côté du système 11 ne fait pas l'objet de la présente invention; c'est pourquoi la configuration et le fonctionnement de ces éléments constitutifs ne seront pas décrits. Le dispositif d'entraînement 13 comporte tout d'abord un générateur de gaz 16 qui se raccorde à un cylindre 17, par un piston 18 guidé dans celui-ci. Sur un boîtier de mécanisme d'entraînement 19, solidaire du côté de boîtier 12 de l'enrouleur de ceinture 10, est monté tournant un volant d'inertie 20 qui porte, sur sa face extérieure, un maneton de manivelle 21 sur lequel agit une bielle 22, reliée au piston 18. Dans sa position de repos, le volant d'inertie 20 est fixé sur le boîtier de mécanisme d'entraînement 19, par des goujons de cisaillement 23, de manière que le maneton de manivelle 21 se trouve derrière le point mort haut du piston 18, décalé de quelques degrés angulaires dans le sens de rotation prévu pour le volant d'inertie 20. Comme le montre plus particulièrement la figure 2, des perçages - 4- de trop-plein 24 sont pratiqués dans le cylindre 17, au-dessus du point mort bas du piston 18. La figure 1 montre encore une vue partielle de l'organe de verrouillage 25, monté sur le côté du volant d'inertie 20, tourné vers l'arbre d'enroulement de ceinture 15, ainsi que la denture 26 coopérant avec celui-ci, laquelle est formée, à son tour, sur un élément assemblé à l'arbre d'enroulement de ceinture 15. En ce qui concerne la coopération de ces éléments au sens d'un accouplement du volant d'inertie 20 et de l'arbre d'enroulement de ceinture 15, il est renvoyé pour les détails, au document DE-OS 34 07 378. Le dispositif d'entraînement, faisant l'objet de l'invention, fonctionne de la façon suivante pour l'opération de tension: après le déclenchement, de préférence électrique, du générateur de gaz 16, les gaz qui s'en échappent, déplacent le piston 18, dans le boîtier de cylindre 17, du point mort haut, représenté sur la figure 1, vers le bas; ce déplacement linéaire du piston met en rotation et entraîne le volant d'inertie 20, dans le sens contraire à l'extraction de la ceinture, par l'intermédiaire de la bielle 22 et du maneton de manivelle 21, le volant d'inertie 20 se détachant du boîtier du mécanisme d'entraînement 19, au droit des goujons de cisaillement 23, au début de sa rotation. L'entraînement du volant d'inertie 20 par le piston 18, avec la bielle 22, s'effectue sur un angle de rotation d'environ 180 , jusqu'à ce que le piston 18 atteigne son point mort bas, dans le boîtier de cylindre 17. Dans cette position, comme le montre la figure 2, les perçages de tropplein 24 à travers lesquels le gaz excédentaire peut s'échapper du boîtier de cylindre 17, sont libres, afin qu'aucune contre-pression ne s'établisse, sous l'effet d'un éventuel excès de gaz, lors du déplacement du piston 18, dans le sens de son point mort haut, engendré par la rotation propre du volant d'inertie 20. Sou l'effet du volant d'inertie 20, mis brusquement en rotation, l'organe de verrouillage 25, monté sur le volant d'inertie et soumis à l'action d'un ressort dans sa position de repos, dévie radialement dans la denture intérieure 26 d'un élément constitutif, relié à l'arbre d'enroulement de ceinture 15, de sorte que par cette liaison d'accouplement, le mouvement de rotation du volant d'inertie 20 est transmis à un mouvement de rotation de même sens de l'arbre d'enroulement de ceinture 15. En raison de l'énergie cinétique du volant d'inertie 20, celui-ci tourne encore d'un tour complet, au-delà de la plage d'entraînement de 180 , de sorte que l'on atteint ainsi le parcours de tension nécessaire pour la sangle de ceinture 40. L'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation représenté. En modifiant la disposition du générateur de gaz et du cylindre d'entraînement, on peut encore réduire l'encombrement du dispositif d'entraînement 13. Font encore l'objet de l'invention d'autres variantes qui communiquent au volant d'inertie 20 un début de rotation. On citera, à titre d'exemple, une configuration du volant d'inertie à la manière d'une turbine, ou encore la transmission de l'énergie de rotation par un mécanisme à câble ; dans ce dernier cas, il suffit d'enrouler, sur le volant d'inertie 20, une courte longueur de câble. Les caractéristiques de l'objet de ces documents, exposées dans la présente description, dans les revendications, le résumé et les dessins, peuvent être essentielles pour la réalisation de l'invention, dans ses différentes formes de réalisation, séparément ou dans des combinaisons quelconques. -6 REVENDICATIONS 1. Enrouleur de ceinture de sécurité comportant un dispositif de tension constitué d'un mécanisme d'entraînement, activé en cas de déclenchement, qui est positionné, par rapport à l'arbre d'enroulement de l'enrouleur de ceinture, et qui, en cas de déclenchement, peut être relié à celui-ci par un accouplement, un organe de verrouillage étant placé de manière excentrée, sur un disque entraîné, lequel organe de verrouillage bascule radialement, en cas de déclenchement, jusqu'à engrener dans une denture d'un élément d'accouplement relié à l'arbre d'enroulement de la ceinture, caractérisé en ce que le disque est un volant d'inertie, mis en rotation par le mécanisme d'entraînement (16, 17, 18). 2. Enrouleur de ceinture de sécurité selon la revendication 1, le mécanisme d'entraînement étant une unité à cylindre et piston, actionné par un gaz sous pression, caractérisé en ce que le piston (18) est relié au volant d'inertie (20), par une bielle (22). 3. Enrouleur de ceinture de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bielle (22) agit sur un maneton de manivelle (21) , sur le volant d'inertie (20), le maneton de manivelle (21) se situant, en position de repos du volant d'inertie (20), derrière le point mort haut du piston (18), décalé de quelques degrés angulaires, dans le sens de rotation du volant d'inertie (20). 4. Enrouleur de ceinture de sécurité selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que le maneton de manivelle (21) est disposé sur le volant d'inertie (20), de manière que son rayon par rapport au centre du volant d'inertie (20), soit inférieur au rayon extérieur de celui-ci. 5. Enrouleur de ceinture de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la course du piston (18), entre le point mort haut et le point mort bas du cylindre (17), corresponde à un angle de rotation du maneton de manivelle (21), de 180 degrés. 6. Enrouleur de ceinture de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des perçages de trop-plein (24) sont pratiqués dans la paroi du cylindre, au-dessus du point mort bas du piston (18), dans le cylindre (17). 7. Enrouleur de ceinture de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le volant d'inertie (20) est fixé dans sa position de repos, solidaire du boîtier, par des éléments de cisaillement (23). -7- 8. Enrouleur de ceinture de sécurité selon la revendication 2 ou 7, caractérisé en ce que le volant d'inertie (20) est relié au piston (18), par un cable d'entraînement.