Brevet FR2665404A1 — publié le 19920207

ENROULEUR POUR CEINTURE DE SECURITE La présente invention se rapporte à un enrouleur utilisé dans un système de ceinture de sécurité pour véhicule et particulièrement, à un enrouleur pour ceinture de sécurité propre à empêcher la sortie d'une ceinture de sécurité dans des situations critiques telles qu'une collision. Un véhicule à moteur est équipé, classiquement, de systèmes de ceinture de sécurité montés sur les sièges des passagers pour protéger les occupants du véhicule dans les situations critiques telles qu'une collision Dans un tel système de ceinture de sécurité, un enrouleur du type à verrouillage d'urgence, destiné à enrouler une ceinture de sécurité, est fixé à un élément rigide. Un tel enrouleur est conçu pour permettre la sortie de la ceinture de sécurité lorsque celle-ci est attachée autour d'un occupant du véhicule La ceinture de sécurité peut aussi être sortie dans des situations non critiques de manière à ne pas limiter les mouvements de l'occupant Dans les situations critiques telles qu'une collision, l'impact ou l'accélération brutale est censé mettre en oeuvre un mécanisme de blocage de bobine pour bloquer une bobine autour de laquelle la ceinture de sécurité est enroulée. Ceci permet à la ceinture de retenir l'occupant du véhicule de manière à interdire un déplacement brutal de l'occupant ou de protéger l'occupant. Le mécanisme de blocage de bobine est actionné pour arrêter la bobine elle-même autour de laquelle la ceinture de sécurité est enroulée Cependant, la ceinture de sécurité peut encore être sortie dans le cas o elle est enroulée de manière lâche autour de la bobine Pour éviter ceci, il a antérieurement été proposé un enrouleur pour ceinture de sécurité du type représenté aux figures 3 à 6. Comme cela est montré aux figures 3 et 4, un boîtier comprend une paire de parois latérales parallèles 12 et 14, et une paroi arrière 16 s'étendant entre les parois latérales 12 et 14 Une bobine 20 et un mécanisme de blocage d'urgence 22 sont montés à la partie inférieure du boîtier 10 pour enrouler une ceinture de sécurité 18 Un mécanisme de blocage de ceinture 24 est monté à la partie supérieure du boîtier 10 pour interdire la sortie de la ceinture de sécurité au delà de son état au moment de l'apparition de la situation critique. Le mécanisme de blocage de bobine 22 va maintenant être décrit en se référant principalement à la figure 4. Les parois latérales 12 et 14 comportent des ouvertures de support coaxiales 26 et 28 à travers lesquelles un arbre de bobine 30 s'étend au travers d'une bague 32 faite de résine synthétique et il est mobile en rotation autour de son propre axe. Un ressort de rappel 34 est fixé par son centre à l'une des extrémités de l'arbre 30 Un couvercle 36 est disposé par dessus le ressort de rappel 34 de manière à fixer l'un des côtés du ressort de rappel 34 à la paroi latérale 12 La sortie de la ceinture de sécurité 18 fait en sorte que la bobine 20 tourne dans un sens tel que de l'énergie est emmagasinée dans le ressort de rappel 34. Lorsque l'occupant relâche la ceinture de sécurité 18, la bobine 20 est entraînée en rotation sous l'action de la force de rappel du ressort de rappel 34 Alors, la ceinture de sécurité 18 est automatiquement enroulée autour de la bobine 20 Il est évident que la bobine 20 et l'arbre de bobine 30 tournent dans le sens de la flèche A 1 lorsque la ceinture de sécurité 18 est extraite. Le mécanisme de blocage 22 est monté sur la face extérieure de la paroi latérale 14. Le mécanisme de blocage 22 comprend une roue à rochet 38 formée d'une seule pièce avec l'autre extrémité de l'arbre de bobine 30 La roue à rochet 38 comporte un ergot 40 coaxial avec l'arbre 30 Une barrette 42 possède un trou 43 monté sur l'ergot 40 Un anneau de blocage 44 possède une ouverture centrale 48 dans laquelle l'ergot 40 est introduit de manière lâche Un élément formant ressort 50 en forme d'arc a l'une de ses extrémités engagée dans un trou (d'accrochage de ressort) 52 de la barrette 42 et l'autre extrémité engagée dans un trou (d'accrochage de ressort) 54 de l'anneau de blocage 44 L'anneau de blocage 44 porte une denture interne 56 L'élément formant ressort s'étend entre le trou d'accrochage de ressort 54 de l'anneau de blocage 44 et le trou d'accrochage de ressort 52 de la barrette 42 et fournit une force de rappel pour faire tourner l'anneau de blocage 44 dans le sens de la flèche A 2. Un levier de commande 58 comporte une embase reliée, de manière à pouvoir pivoter, à la paroi latérale 14 du boîtier 10 par un axe pivot 60 L'autre extrémité, libre, du levier de commande 58 peut venir en contact avec la denture à rochet 38 Un ergot 62 s'étend à partir de l'une des faces du levier de commande 58 L'axe pivot 60 s'étend à travers un trou 64 pratiqué dans l'extrémité avant de la barrette 42. L'anneau de blocage 44 possède une paire de pattes 66 et 68, diamétralement opposées qui en font partie intégrante La patte 66 est conçue pour entraîner en rotation le levier de commande 58, tandis que la patte 68 est conçue pour mettre en oeuvre le mécanisme de blocage de ceinture 24. La patte 66 de l'anneau de blocage 44 porte un trou oblong 70 pour recevoir l'ergot 62 du levier de commande 58. Un arrêtoir de crochet 72 est fixé à l'ergot 40 de l'arbre 30 qui à son tour traverse l'ouverture centrale 48 de l'anneau de blocage 44 Des saillies 76 et 78 diamétralement opposées dépassent du bord périphérique de l'arrêtoir de crochet 72 pour supporter un crochet 74 Le crochet 74 a deux ouvertures 80 et 82 pour recevoir les saillies 76 et 78 Cette disposition permet au crochet 74 d'effectuer un mouvement de va et vient sur une ligne s'étendant entre les saillies 76 et 78 (montré par les flèches Bj et B 2). Un ressort hélicoïdal de compression 84 est disposé entre l'arrêtoir de crochet 72 et le crochet 74 pour pousser celui-ci dans le sens de la flèche B 1 Un cliquet 86 fait saillie du bord périphérique extérieur du crochet 74 pour venir en prise avec la denture interne 56 de l'anneau de blocage 44 Un ergot de liaison 88 dépasse de l'un des côtés du crochet 74. Le crochet 74 est normalement poussé dans le sens de la flèche Bl par le ressort hélicoïdal de compression 84. C'est-à-dire que le crochet 74 est décalé vers la gauche de la figure 4 Ceci écarte le cliquet 86 de la denture interne 56. Un élément d'enclenchement à friction 90 présente sensiblement la forme d'un anneau Un trou 92 est formé au voisinage du bord périphérique extérieur de l'élément d'enclenchement à friction 90 pour recevoir l'ergot de liaison 88 Un volant 96 est monté sur l'élément d'enclenchement à friction 90 et comporte une denture à rochet 94 Le volant 96 possède une ouverture centrale dans laquelle l'ergot 40 de l'arbre 30 est introduit de manière lâche Le volant 96 est court et de forme cylindrique. L'élément d'enclenchement à friction 90 est introduit dans le volant 96 Un ressort en forme d'arc 98 est monté sur la périphérie extérieure de l'élément d'enclenchement à friction 90 et il est poussé contre la périphérie intérieure du volant 96 Le frottement entre le volant 96 et l'élément d'enclenchement à friction 90 permet un mouvement glissant en rotation du volant 96 Un trou 40 A est formé dans l'extrémité de tête de l'ergot 40 pour recevoir un rivet 99 Ceci maintient le volant 96 en place. Comme cela est montré à la figure 3, un actionneur 100 est monté sur la paroi latérale 14 du boîtier 10 et comprend globalement un boîtier 104 fixé à la paroi latérale 14, un élément de manoeuvre ou barillet 106 logé avec du jeu dans le boîtier 104, une pièce de manoeuvre 110 ayant une saillie 108 en contact avec la face supérieure du barillet de manoeuvre 106, et un support 112 par lequel l'extrémité de base de la pièce de manoeuvre 110 est supportée de manière à pouvoir tourner. Comme cela est montré à la figure 3, un couvercle 114 entoure le mécanisme de blocage assemblé de la manière montrée à la figure 4. Avec l'enrouleur de la ceinture de sécurité ainsi construit, la pièce de manoeuvre 110 est dégagée du volant 96 lorsque la ceinture de sécurité 18 est extraite par l'occupant du véhicule Ceci permet la rotation de la bobine 20 et de l'arbre 30 et ainsi, l'extraction de la ceinture de sécurité 18 Si la ceinture de sécurité est relâchée, alors l'arbre 30 est entraîné en rotation sous l'influence du ressort de rappel 34 situé dans le couvercle 36 de sorte que la ceinture de sécurité 18 peut être enroulée autour de la bobine 20. Si la vitesse du véhicule est sensiblement modifiée en raison, par exemple, d'une collision, alors l'actionneur 100 est activé pour interdire la sortie de la ceinture de sécurité 18 D'une manière plus précise, le barillet de manoeuvre 106 est incliné lorsque accélération substantielle est appliquée à l'actionneur 100 Ceci fait en sorte que la saillie 108 pousse vers le haut la pièce de manoeuvre 110 L'extrémité libre de la pièce de manoeuvre est alors amenée en prise avec le denture à rochet 94, ce dont il résulte que le volant 96 est empêché de tourner. Le blocage du volant 96 a pour résultat le blocage correspondant de l'élément d'enclenchement à friction 90. Une collision du véhicule provoque une traction sur la ceinture de sécurité 18 Ceci tend à produire une rotation de l'arbre de bobine 30 et ainsi, de l'arrêtoir de crochet 72 et du crochet 74 dans le sens de la flèche A 1 Cependant le crochet 74 ne peut pas tourner puisque l'élément d'enclenchement à friction 90 est empêché de tourner en raison de son enclenchement avec l'ergot 88 Le crochet est glissé dans le sens de la flèche B 2 de la valeur correspondant à la rotation de l'arrêtoir de crochet 72 dans le sens de la flèche A 1 Le cliquet 86 est alors amené en prise avec la denture intérieure 56 de l'anneau de blocage 44. Par conséquent, l'anneau de blocage 44 est entraîné en rotation dans le sens de la flèche A 1 La rotation de la patte 66 dans le sens de la flèche A 1 fait en sorte que le levier de commande 58 tourne dans le sens de la flèche Cl puisque l'ergot 62 est en prise avec le trou oblong 70. L'extrémité libre du levier de commande 58 est alors amenée en prise avec la roue à rochet 38 de l'arbre de bobine 30 de manière à bloquer fermement l'arbre de bobine 30 et la bobine 20. La structure du mécanisme de blocage de ceinture 24 va maintenant être décrite en se référant aux figures 3, 4 et 5. Un premier élément de serrage 120 est fixé à la paroi arrière 16 du boîtier 10 et comprend une cage 123 mobile verticalement le long de la paroi arrière 16, un récepteur 124 maintenu par la cage 123, et un ressort 126 disposé de manière à pousser le récepteur vers le bas Le récepteur 124 présente une face avant ondulée. La référence 122 désigne un élément formant guide pour guider la ceinture de sécurité 18 Comme cela est montré à la figure 6, l'élément formant guide ou cadre 122 possède des fentes supérieure et inférieure 127 et 129 et il est fait de résine synthétique. Deux trous 130 et 132 sont formés de manière coaxiale dans les parois latérales 12 et 14 du boîtier 10 pour recevoir un arbre 134 Un second élément de serrage 136 possède un trou 137 à travers lequel passe l'arbre 134. Ainsi, le second élément de serrage 136 est monté de manière à pouvoir tourner sur le boîtier 10. Comme cela est montré à la figure 5, un poussoir semi- cylindrique 138 est fixé à l'extrémité libre du second élément de serrage 136 et présente une face ondulée en relation face-à-face avec le récepteur 124 La ceinture de sécurité 18 s'étend entre le poussoir 138 et le récepteur 124. Un axe 140 (figure 3) s'étend à partir de l'un des côtés du second élément de serrage 136 dans un trou oblong 142 qui est formé dans la paroi latérale 14 du boîtier 10. Un bras basculant 146 est monté de manière à pouvoir tourner sur le côté extérieur de la paroi 14 du boîtier 10 par un axe pivot 144 Le bras basculant 146 a une forme en L et possède une encoche 148 à l'une de ses extrémités pour recevoir l'axe 140 L'autre extrémité du bras basculant 146 est reliée de manière à pouvoir pivoter à l'extrémité supérieure d'un levier 150 pour former une articulation 152 Le levier 150 est relié à l'articulation 152 du bras basculant 146 de façon à permettre un léger déplacement angulaire dans un sens indiqué par E. L'extrémité inférieure du levier 150 se chevauche avec la patte 68 de l'anneau de blocage 44 Un ergot 154 s'étend à partir de l'extrémité inférieure du levier 150 dans un trou oblong 156 de la patte 68. Un ressort 158 est monté sur l'axe pivot 144 et l'une de ses extrémités est engagée dans un trou 160 de la paroi latérale 14 du boîtier 10 et l'autre extrémité est engagée dans un trou 162 du bras basculant 146 Le ressort 158 pousse le bras basculant dans le sens de la flèche G 1. Le fonctionnement du mécanisme de blocage de ceinture 24 ainsi construit est le suivant. Dans une situation non critique le bras basculant 146 est poussé dans le sens de la flèche G 1 sous l'action du ressort 158 de manière à pousser l'axe 140 dans le même sens Ceci fait en sorte que le poussoir 138 du second élément de serrage 136 est écarté du récepteur 124 de manière à permettre le passage de la ceinture de sécurité 18 entre le poussoir 138 et le récepteur 124. Dans les situations critiques telles qu'une collision, le barillet de manoeuvre 106 de l'actionneur 100 est incliné pour faire en sorte que la pièce de manoeuvre 110 vienne en prise avec la denture à rochet 94 du volant 96 comme cela a été mentionné précédemment, ce dont il résulte que l'anneau de blocage 44 est entraîné en rotation dans le sens de la flèche Ai Puis, la ceinture de sécurité 18 va être bloquée dans les étapes suivantes 1 à 5. ( 1) La rotation de la patte 68 de l'anneau de blocage dans le sens de la flèche A 1 a pour résultat un déplacement vers le bas de l'ergot 154 dans le trou oblong 156, et ainsi, la rotation du levier 150 dans un sens indiqué par E. ( 2) La rotation du levier 150 fait en sorte que l'extrémité libre 150 a vient en prise avec la roue à rochet 38. ( 3) Lorsque la roue à rochet 38 est entraînée en rotation, le levier 150 est déplacé vers le haut Le bras basculant 146 est alors entraîné en rotation autour de l'axe pivot 144 dans un sens indiqué par G 2 L'axe 140 est poussé dans un sens indiqué par G 2 (le trou oblong 70 a une forme telle que lorsque l'axe 140 est poussé dans un tel sens, le levier de commande 58 ne peut pas être en prise avec la roue à rochet). ( 4) Il en résulte que le second élément de serrage 136 est déplacé en direction du premier élément de serrage 120 de manière à serrer ou prendre en sandwich la ceinture de sécurité 18 entre le poussoir 138 et le récepteur 124. ( 5) Une fois que la ceinture de sécurité 18 a été prise en sandwich entre le poussoir 138 et le récepteur 124, l'extraction de la ceinture de sécurité 18 pousse le poussoir 138 et le récepteur 124 en direction l'un de l'autre Il en résulte que la ceinture de sécurité 18 est fermement serrée entre le poussoir 138 et le récepteur 124 et ne peut pas être extraite davantage. Dans l'enrouleur de ceinture de sécurité de la technique antérieure, lorsque la ceinture de sécurité 18 est extraite, le récepteur 124 est poussé de manière coulissante vers le haut par le second élément de serrage 136 pour bloquer la ceinture de sécurité 18 Le second élément de serrage 136 est alors orienté suivant un angle voisin de l'angle droit par rapport au récepteur 124. Cependant, la valeur du mouvement de glissement du récepteur 124 n'est pas constante, ce dont il résulte que les premier et second éléments de serrage ne peuvent être arrêtés à une position déterminée Ceci crée le problème que la force de serrage produite par les deux éléments de serrage n'est pas constante. C'est un objectif de la présente invention que de procurer un enrouleur de ceinture de sécurité dans lequel les premier et second éléments de serrage coopèrent pour procurer une force de serrage constante lorsqu'une ceinture de sécurité est serrée. Un autre objectif de la présente invention est de créer un enrouleur de ceinture de sécurité qui puisse bloquer fermement une ceinture de sécurité. Selon la présente invention, il est proposé un enrouleur de ceinture de sécurité comprenant un boîtier comportant une paire de parois latérales opposées et une paroi arrière s'étendant entre les parois latérales, une bobine d'enroulement de ceinture de sécurité s'étendant entre les parois latérales du boîtier, un premier élément de serrage monté sur la paroi arrière du boîtier pour serrer une ceinture de sécurité, un arbre s'étendant entre les parois latérales du boîtier, un second élément de serrage possédant un trou support à l'une de ses extrémités pour recevoir l'arbre, de sorte que le second élément de serrage est supporté de manière à pouvoir pivoter par le boîtier, le second élément de serrage étant mobile en rotation entre une position o l'autre extrémité, libre, du second élément de serrage se chevauche avec le premier élément de serrage et une position éloignée du premier élément de serrage, des moyens de manoeuvre pour déplacer le second élément de serrage pour qu'il se chevauche avec le premier élément de serrage dans des situations critiques d'un véhicule, le premier élément de serrage étant déplacé sur la paroi arrière du boîtier dans le sens dans lequel le second élément de serrage tourne, et le boîtier étant prévu avec un arrêt pour limiter le déplacement du second élément de serrage lorsque le second élément de serrage se chevauche avec la premier élément de serrage pour déplacer le premier élément de serrage. Avec l'enrouleur de ceinture de sécurité de la présente invention, le premier élément de serrage est arrêté lorsqu'il vient en contact avec l'arrêt lors de l'opération de blocage Puisque le premier élément de serrage est arrêté dans une position déterminée, le second élément de serrage tourne également d'un angle déterminé. Ainsi, les premier et second éléments de serrage procurent en coopérant une force de serrage constante. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 est une vue éclatée en perspective d'un enrouleur de ceinture de sécurité selon un mode de réalisation de la présente invention; La figure 2 est une vue en coupe verticale de l'enrouleur; La figure 3 est une vue en perspective d'un enrouleur classique; La figure 4 est une vue éclatée en perspective d'un mécanisme de blocage de bobine; La figure 5 est une vue en coupe verticale de l'enrouleur de ceinture de sécurité selon la ligne III - III de la figure 3; et La figure 6 est une vue en perspective d'un élément de guidage. La figure 1 est une vue éclatée en perspective d'un enrouleur de ceinture de sécurité selon un mode de réalisation de la présente invention, et la figure 2 est une vue en coupe verticale de l'enrouleur de ceinture de sécurité Aux figures 1 et 2, les éléments semblables sont désignés par les mêmes références numériques que celles utilisées dans la description de la technique antérieure et ne seront pas décrits. Dans ce mode de réalisation, l'extrémité supérieure de la paroi arrière 16 du boîtier 10 est recourbée vers l'intérieur pour former un arrêt 178. Dans le mode de réalisation représenté, une tige métallique 180 s'étend entre les parois latérales 12 et 14 du boîtier 10 de manière à renforcer la fente 129 de l'élément de guidage 122 fait de résine synthétique Les références 182 et 184 désignent des trous de montage définis dans les parois latérales 12 et 14, pour recevoir respectivement, les extrémités opposées de la tige 180. Avec l'enrouleur de ceinture de sécurité ainsi construit, le second élément de serrage 136 tourne lorsque la ceinture de sécurité 18 est bloquée A cet instant, le premier élément de serrage 120 coulisse vers le haut pour venir en contact de l'arrêt 178 par l'intermédiaire du guide 122 Ceci a pour résultat l'arrêt du premier élément de serrage 120 Le premier élément de serrage est toujours arrêté à une position déterminée lors d'une opération de blocage Egalement, le second élément de serrage 136 tourne toujours d'un angle déterminé Par conséquent, les premier et second de serrage 120 et 136 procurent en coopérant une valeur constante de force de serrage lorsque la ceinture de sécurité 18 est prise en sandwich. Bien que l'invention ait été particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il sera compris aisément par les personnes expérimentées dans cette technique que des modifications dans la forme et dans des détails peuvent être effectuées sans sortir de l'esprit et du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1 Enrouleur de ceinture de sécurité comprenant un boîtier ( 10) comportant une paire de parois latérales opposées ( 12, 14) et une paroi arrière ( 16) s'étendant entre les parois latérales ( 12, 14); une bobine d'enroulement de ceinture de sécurité ( 20) s'étendant entre les parois latérales ( 12, 14) dudit boîtier ( 10); un premier élément de serrage ( 120) monté sur la paroi arrière ( 16) dudit boîtier ( 10) pour serrer une ceinture de sécurité ( 18); un arbre ( 134) s'étendant entre les parois latérales ( 12, 14) dudit boîtier; un second élément de serrage ( 136) possédant un trou support ( 137) à l'une de ses extrémités pour recevoir ledit arbre ( 134) ce par quoi ledit second élément de serrage ( 136) est supporté de manière a pouvoir pivoter par ledit boîtier ( 10), ledit second élément de serrage ( 136) étant mobile en rotation entre une position o l'autre extrémité, libre, dudit second élément de serrage ( 136) se chevauche avec ledit premier élément de serrage ( 120) et une position éloignée dudit premier élément de serrage ( 120); des moyens de manoeuvre pour déplacer ledit second élément de serrage ( 136) pour qu'il se chevauche avec ledit premier élément de serrage ( 120) dans des situations critiques d'un véhicule; ledit premier élément de serrage ( 120) étant mobile sur la paroi arrière ( 16) dudit boîtier ( 10) dans le sens dans lequel ledit second élément de serrage ( 136) tourne; ledit boîtier ( 10) étant pourvu d'un arrêt ( 178) pour limiter un domaine de déplacement dudit premier élément de serrage ( 120) lorsque ledit second élément de serrage ( 136) se chevauche avec le premier élément de serrage ( 120) pour déplacer ledit premier élément de serrage ( 120). 2 Enrouleur de ceinture de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit arrêt ( 178) est formé par pliage de l'extrémité supérieure de la paroi arrière ( 16) dudit boîtier ( 10). 3 Enrouleur de ceinture de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boîtier ( 10) est fait de métal. 4 Enrouleur de ceinture de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier élément de serrage ( 120) et ledit second élément de serrage ( 136) coopèrent pour procurer une force de serrage suffisamment forte pour interdire complètement l'extraction de ladite ceinture de sécurité ( 18) lorsque ledit premier élément de serrage ( 120) est en contact avec ledit arrêt ( 178). Enrouleur de ceinture de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier élément de serrage ( 120) et ledit second élément de serrage ( 136) comportent des surfaces ondulées en contact avec ladite ceinture de sécurité ( 18), de sorte que lesdits premier et second éléments de serrage ( 120, 136) peuvent être déplacés dans le sens dans lequel la ceinture de sécurité ( 18) est extraite, tandis que ladite ceinture de sécurité ( 18) est serrée entre lesdits premier et second éléments de serrage ( 120, 136).