Brevet FR2912976A1 — publié le 20080829

Dispositif pour verrouiller et/ou déverrouiller un ensemble vis-écrou de commande d'un déplacement linéaire. La présente invention est relative à un dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d'un ensemble formé d'une vis sans fin coopérant avec un écrou en prise avec celle-ci, assurant par commande en rotation de cette vis le déplacement linéaire de cet écrou selon sa longueur, et s'applique plus particulièrement, quoique non exclusivement, à un ensemble de ce genre adapté aux mouvements d'avance ou de recul sur la vis d'un écrou formant moyen d'ancrage pour l'extrémité de la sangle d'une ceinture de sécurité d'un véhicule automobile. De façon usuelle, les ceintures de sécurité utilisées dans un tel véhicule et associées aux sièges situés à l'avant de celui-ci dans l'habitacle, comportent une sangle dont un brin est fixé à une extrémité à une patte d'ancrage généralement disposée au voisinage du plancher de l'habitacle sur le côté extérieur de chaque siège, ce brin formant une boucle qui, lors de l'utilisation de la ceinture, s'étend contre le bassin de l'usager avant de traverser une agrafe propre à se fixer sur une boucle d'accrochage, prévue du côté opposé du siège. Le brin de la sangle revient ensuite en travers du torse de l'usager et passe dans un anneau de renvoi monté au voisinage de la partie supérieure du montant central ou pied milieu de l'habitacle sensiblement au droit du siège, avant de s'enrouler sur un ensemble qui libère la longueur de sangle nécessaire, cet ensemble étant généralement caché à l'intérieur de ce pied milieu et muni de moyens propres à assurer, soit le libre déroulement de la sangle pour sa mise en place, soit son blocage éventuel en cas d'un effort brutal exercé sur celle-ci à la suite d'un choc et à la décélération immédiate du véhicule qui en résulte. Dans certains modèles, en particulier du genre dit à trois portes, où chaque siège avant comporte un dossier apte à être basculé et rabattu sur l'assise du siège pour libérer un espace suffisant permettant aux usagers des sièges ou de la banquette arrière de s'introduire facilement dans l'habitacle, il est souvent prévu des moyens associés à la patte d'ancrage inférieure de la sangle vis-à-vis du plancher du véhicule pour permettre à celle-ci d'être déplacée et en particulier reculée vers l'arrière de l'habitacle afin de mieux dégager l'espace précité par lequel s'effectue l'accès aux places arrière, cette patte étant ensuite ramenée en position appropriée en même temps que le dossier du siège est relevé, avec le brin de la sangle qui aboutit à cette patte se disposant sensiblement verticalement au voisinage du pied milieu. Pour produire ce déplacement momentané vers l'arrière de la patte d'ancrage, puis son retour en position initiale coordonné avec le rabattement puis le relèvement du dossier du siège en position d'utilisation normale, on a déjà prévu de rendre la patte solidaire d'une pièce jouant le rôle d'un écrou, en prise avec une vis sans fin s'étendant longitudinalement dans l'habitacle au voisinage de son plancher, l'entraînement de cette vis en rotation par un moteur électrique réversible, se traduisant par un déplacement en translation de la patte solidaire de l'écrou. Les brevets français 2 862 033, 2 886 249 et 2 888 805 au nom de la Demanderesse, illustrent diverses réalisations de ce genre. Or, on conçoit aisément que, si survient un problème électrique sur le moteur d'entraînement de la vis sans fin ou mécanique sur un des composants de l'ensemble vis-écrou ainsi mis en oeuvre, la patte d'ancrage risque de se bloquer dans une position où l'usage ultérieur de la ceinture peut être rendu inefficace, avec des risques sérieux pour la sécurité de l'usager. La présente invention concerne donc un dispositif pour verrouiller et/ou déverrouiller un ensemble vis-écrou du genre rappelé ci-dessus, qui permet, dans le cas où survient un tel problème, de désolidariser momentanément l'écrou par rapport à la vis, en autorisant le retour manuel de la patte d'ancrage dans sa position d'utilisation normale vers l'avant, avec le brin de la sangle qui y aboutit disposé sensiblement verticalement à côté du pied milieu, l'écrou pouvant être à nouveau ramené en prise avec la vis sans fin dès que le problème constaté est éliminé. A cet effet, le dispositif considéré, pour une vis sans fin apte à être commandée en rotation continue autour de son axe dans un sens ou dans l'autre, coopérant avec une pièce d'entraînement en forme d'écrou, agencée de telle sorte que le mouvement de rotation de la vis se transforme en un mouvement de translation de l'écrou selon la longueur de cette vis, se caractérise en ce que la pièce d'entraînement est constituée de deux demi-écrous opposes, dont un au moins est fileté intérieurement, ces demi-écrous étant aptes à être accolés mutuellement pour venir en prise sur la vis de part et d'autre de celle-ci, l'un de ces demi- écrous étant mobile et associé à un poussoir externe, propre à exercer un effort de poussée axiale dans une direction perpendiculaire à l'axe de la vis à l'encontre d'un ressort de rappel afin d'amener ce demi-écrou en prise avec la vis sans fin, le ressort l'écartant inversement de la vis en cas de relâchement de l'effort sur le poussoir. Selon une disposition préférée, la pièce d'entraînement comporte un boîtier de guidage du demi-écrou mobile à l'intérieur d'un logement interne à ce boîtier, le fond de celui-ci présentant un perçage traversant dans lequel coulisse le poussoir externe sur l'extrémité duquel s'exerce l'effort de poussée à l'encontre du ressort de rappel. Selon une caractéristique particulière, le fond du boîtier comporte des moyens d'immobilisation temporaire du poussoir externe dans sa position où il repousse le demi-écrou mobile afin de l'amener en prise avec la vis sans fin. Avantageusement, les moyens d'immobilisation temporaire du poussoir externe comportent, ménagée dans le fond du boîtier, au moins une rainure circulaire, ouverte latéralement, prolongée par un évidement s'étendant dans une direction parallèle à l'axe du poussoir pour former avec la rainure une gorge à profil en baïonnette, cette gorge étant adaptée à recevoir une extrémité en saillie d'une goupille transversale, solidaire du poussoir externe, de manière à bloquer ou libérer celui-ci dans l'une ou l'autre de deux positions consécutivement à un effort axial exercé sur le poussoir suivi d'une rotation de celui-ci autour de son axe, ou inversement. Avantageusement, le fond du boîtier comporte deux rainures ouvertes, face à face et opposées, aptes à recevoir simultanément les extrémités opposées de la goupille transversale pour immobiliser le poussoir. De préférence, le poussoir externe présente une forme cylindrique et est lié en translation au demi-écrou mobile mais libre en rotation par rapport à celui-ci grâce au montage d'un circlips de liaison, logé dans une gorge circulaire ménagée dans un alésage du demi-écrou mobile où s'engage axialement l'extrémité du poussoir. De préférence également, le ressort de rappel est un ressort en spirale, monté autour du poussoir externe et dont les extrémités sont respectivement solidarisées du fond du boîtier d'une part et du demi-écrou mobile d'autre part. D'autres caractéristiques d'un dispositif conforme à l'invention, apparaîtront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels . - La Figure 1 est une vue schématique en élévation et en coupe de l'intérieur d'un habitacle de véhicule automobile, illustrant une ceinture de sécurité munie d'un dispositif conforme à l'invention ; - Les Figures 2 et 3 sont des vues en coupe et en perspective du dispositif considéré, avec le demi-écrou mobile de sa pièce d'entraînement représenté respectivement en prise et écarté de la vis sans fin ; - Les Figures 4 et 5 sont des vues en coupe du dispositif selon un plan passant par l'axe de la vis sans fin, illustrant le poussoir agissant sur le demi-écrou mobile, dans ses deux positions respectives d'actionnement et de relâchement de celui-ci. Sur la Figure 1, la référence 1 désigne dans son ensemble l'habitacle d'un véhicule automobile, notamment du genre dit à trois portes où l'accès des passagers aux places arrière s'effectue à travers l'ouverture 2 de l'une des portes prévue sur le côté d'un siège des sièges avant non représenté ici pour ne pas surcharger inutilement le dessin, après avoir fait basculer le dossier de ce siège vers son assise et l'avoir avancé légèrement en direction du tableau de bord de manière à dégager au mieux un espace libre par lequel ces passagers peuvent pénétrer dans l'habitacle. De façon courante, le siège avant précité est associé à une ceinture de sécurité 3, portée par la carrosserie de l'habitacle, notamment par le montant vertical 4 de celui-ci appelé pied milieu, situé à l'arrière de l'ouverture 2, cette ceinture étant de façon classique constituée d'une sangle souple 5, dont un brin 6, après passage dans un anneau de renvoi 7, de préférence à positionnement réglable, monté au voisinage de la partie supérieure du montant 4, est réuni à un mécanisme enrouleur 8, disposé à l'intérieur ou à l'extérieur de ce montant, à la partie inférieure de celui-ci, l'autre brin 9, au-delà de l'anneau de renvoi 7, étant réuni à une pièce 10, disposée à proximité du plancher de l'habitacle et adaptée à ancrer l'extrémité de la sangle vis-à-vis de ce dernier, ce brin comportant, entre l'anneau 7 et la pièce 10, une broche ou analogue 11, apte à coulisser sur ce brin pour venir se fixer dans une boucle d'accrochage (non représentée) afin de maintenir l'utilisateur sur son siège en cas de choc ou de décélération brutale du véhicule. Notamment, pour permettre à la ceinture de jouer efficacement son rôle et d'assurer la sécurité de l'utilisateur dans les meilleures conditions, il convient que la pièce 10 qui réalise l'ancrage de la sangle au plancher de l'habitacle soit positionnée en un endroit précis à la base du montant 4, de sorte que, lorsque la ceinture est brutalement tendue en s'étendant transversalement sur le bassin et en travers de la poitrine de l'usager, l'effet de maintien de celui-ci sur son siège, exercé à la suite du blocage instantané du mécanisme enrouleur 8, soit maximal et exactement réparti. Dans un autre ordre d'idée, on conçoit que, afin de permettre de mieux libérer le passage d'accès aux places arrière quand le véhicule est à l'arrêt à travers l'ouverture 2, le dossier du siège étant rabattu, il soit particulièrement opportun de déporter automatiquement la pièce d'ancrage 10 vers l'arrière dans l'habitacle 1, de sorte que le brin 9 soit déplacé avec lui en le décalant sensiblement et de façon momentanée par rapport à sa position de fonctionnement normale, la pièce 10, qui joue ainsi le rôle de pièce d'entraînement de l'extrémité de la sangle 5, étant ensuite ramenée dans sa position d'ancrage de la ceinture par retour vers l'avant, en même temps que le dossier du siège est relevé pour se placer dans la position souhaitée par l'usager. Les brevets de la Demanderesse cités plus haut illustrent divers mécanismes permettant d'assurer cette manoeuvre automatique de déplacement de la pièce d'ancrage 10 puis de rappel de celle-ci en position initiale, notamment en cas d'urgence et de mise en oeuvre soudaine de la ceinture de sécurité. Une manière particulièrement simple de réaliser le déplacement commandé de la pièce 10 consiste à utiliser un simple mécanisme vis sans fin et écrou commandé en prise avec cette vis, cet écrou étant immobilisé en rotation par rapport à cette dernière de telle sorte que son mouvement soit ainsi transformé en déplacement en translation de cet écrou selon la longueur de la vis. La structure générale du dispositif conforme à l'invention, adapté à la pièce d'ancrage 10 pour en assurer l'entraînement momentané et son retour en position dans les conditions ainsi précisées, est illustrée par les Figures 2 à 5, le mécanisme vis écrou proposé étant conçu de telle sorte que, en cas de mise hors service accidentelle de celui-ci, notamment si l'écrou se bloque sur la vis et ne permet plus à celle-ci de tourner librement pour réaliser le déplacement de cet écrou dans le sens nécessaire, il soit possible à l'usager de débloquer aisément l'écrou et de le déplacer alors manuellement pour ramener la pièce dans la position nécessaire à sa mise en oeuvre pour l'usage optimal de la ceinture de sécurité. Sur les dessins, la référence 12 désigne la vis sans fin disposée à la base du montant 4, en étant maintenue à ses extrémités par des paliers ou analogues (non représentés), dans une position où elle s'étend sensiblement selon la direction longitudinale de l'habitacle 1, sa rotation sur elle-même étant commandée par un petit moteur asynchrone réversible classique (également non représenté car inutile en lui-même à la compréhension de l'invention). Comme on le voit sur les Figures 2 et 3, la vis 12 coopère avec un écrou 13 en deux parties, respectivement 14 et 15, formant deux demi-écrous, filetés intérieurement l'un et l'autre, avec un pas interne 16 correspondant à celui du filetage externe 17 de la vis, l'un de ces demi-écrous 14 étant en permanence en prise avec la vis 12 tandis que l'autre 15 est mobile dans une direction perpendiculaire à l'axe de la vis de manière à être, soit en prise également avec celle-ci en l'enserrant alors étroitement entre lui et l'autre demi-écrou 14 (Figure 2), soit légèrement écarté de cette vis de sorte que son filetage interne soit dans ce cas séparé du filetage en regard de la vis (Figure 3). Dans le mode de réalisation plus spécialement représenté, le demi-écrou 14, en prise permanente avec la vis 12, fait partie intégrante d'un boîtier 18, dont il constitue le fond inférieur, ce boîtier comportant un logement interne 19, ici de forme parallélépipédique, à l'intérieur duquel le demi-écrou mobile 15 peut se déplacer pour enserrer la vis 12 avec l'autre demi-écrou 14 ou au contraire s'en séparer. Le fond supérieur 20 du boîtier 18, opposé à celui formé par le demi-écrou 14, comporte un perçage traversant 21, à travers lequel peut se déplacer axialement un poussoir cylindrique 22, propre à agir sur le demi-écrou mobile 15 pour déplacer celui-ci dans le logement 19, afin de l'amener en prise avec la vis sans fin 12, ou au contraire, à permettre de l'écarter de celle-ci de la façon précitée. Un ressort de rappel en spirale 23 est par ailleurs monté dans le logement 19 autour du poussoir 22, ce ressort étant solidarisé d'une part à une de ses extrémités de la face supérieure 24 du demi-écrou 15 et relié d'autre part à la face inférieure 25 du fond 20 du boîtier 18, de telle sorte en particulier que, lorsque le demi-écrou 15 est en prise avec la vis sans fin 12 en étant repoussé vers celle-ci par le poussoir 22 (Figure 4), ce ressort travaille en extension, tandis que, à l'inverse, quand le poussoir est relâché dans les conditions précisées ci-après, le ressort se comprime et ramène le demi-écrou en direction du fond supérieur 20, en l'écartant de la vis avec laquelle, dans ce cas, il n'est plus en prise (Figure 5). Pour assurer la manoeuvre du poussoir 22 et notamment permettre de maintenir le demi- écrou mobile 15 dans l'une ou l'autre des positions précédentes, le boîtier 18 comporte, dans son fond supérieur 20, à l'extérieur du logement 19, un bossage 26, à l'intérieur duquel sont ménagées, dans un même plan parallèle à ce fond 20, deux rainures circulaires ouvertes 27, opposées, prévues de chaque côté du perçage traversant 21 et s'étendant l'une et l'autre sur environ 90 , chacune de ces deux rainures étant fermée à une extrémité se prolongeant à l'autre par un évidement 28 s'étendant selon la direction de l'axe du poussoir cylindrique 22, les deux évidements ainsi réalisés étant donc également parallèles et opposés l'un à l'autre en formant avec les rainures 27, une baïonnette propre à assurer le verrouillage du poussoir. A cet effet, ce poussoir 22 comporte une goupille transversale 29, prévue au voisinage de sa partie qui dépasse hors du boîtier 18, les extrémités de cette goupille faisant légèrement saillie sur l'extérieur du poussoir sur une distance juste suffisante pour qu'elles puissent, consécutivement à un effort axial exercé sur le poussoir à l'encontre du ressort 23 provoquant le déplacement du demi-écrou mobile 15 pour l'amener en prise avec la vis 12, s'engager dans les évidements axiaux 28 prévus dans le fond 20 à l'opposé l'un de l'autre, jusqu'à ce que, en fin de course, ces extrémités de la goupille soient disposées en regard des rainures circulaires 27 en bout des évidements 28, une rotation du poussoir autour de son axe, ici sur environ 90 , leur permettant de décrire ces rainures et d'immobiliser le poussoir vis-à-vis du boîtier 18 et par suite de bloquer le demi-écrou mobile 15 en prise avec la vis sans fin 12. Pour permettre cette rotation convenable du poussoir 22 afin de le verrouiller sur le boîtier 18 et de bloquer ainsi le demi-écrou mobile 15 sur la vis sans fin 12, l'extrémité de ce poussoir est munie dans sa surface externe d'un circlips 30, propre à coopérer avec une gorge ouverte 31 ménagée dans un alésage 32 du demi-écrou où s'engage cette extrémité, de manière à les solidariser mutuellement en déplacement axial, tout en permettant au poussoir de tourner librement sur lui-même, pour son immobilisation sur le boîtier comme indiqué ci- dessus. Ainsi, lorsque les deux demi-écrous 14 et 15 sont mutuellement en prise sur la vis sans fin 12, la pièce d'entraînement 10 peut se déplacer librement vers l'avant ou vers l'arrière selon la longueur de cette vis du fait de la transformation du mouvement de rotation de cette vis en un mouvement de translation de la pièce 10 vers l'avant ou l'arrière de l'habitacle, selon le sens de la rotation de son moteur d'entraînement, notamment pour dégager l'accès aux places arrière puis pour revenir dans la position initiale où cette pièce assure, à l'endroit approprié, l'ancrage de l'extrémité de la sangle 5 de la ceinture de sécurité 3. Si pour une raison quelconque, cette pièce 10 se bloque, ou si le moteur d'entraînement de la vis ne fonctionne plus, le dispositif proposé permet aisément, par un simple action de rotation du poussoir le libérant du boîtier en permettant au ressort de rappeler le demi-écrou mobile de telle sorte qu'il se libère de la vis, de désolidariser la pièce d'entraînement de cette dernière et de la ramener manuellement dans sa position d'ancrage de la sangle où la ceinture de sécurité peut convenablement assurer sa fonction, ceci jusqu'à ce que, la cause du blocage étant éliminée, le demi-écrou mobile soit remis en prise avec la vis par une action et un déplacement inverses du poussoir. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation plus spécialement décrit et représenté ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. Notamment et dans un mode de réalisation simplifié, on pourrait ne ménager le filetage 16 que sur le demi-écrou inférieur 14, l'autre demi-écrou 15 en étant dépourvu, l'enfoncement du poussoir 22 étant suffisant pour mettre l'écrou 13 en prise avec la vis sans fin par l'intermédiaire du filetage 16 du demi-écrou inférieur 14 pendant que l'autre demi- écrou supérieur 15 est en contact direct et suffisamment étroit avec la surface externe de la vis sans fin 12, pour provoquer le déplacement de cet écrou comme indiqué, consécutivement à la rotation de cette vis. 30 REVENDICATIONS 1 Dispositif pour verrouiller et/ou déverrouiller un ensemble vis-écrou, comportant une vis sans fin (12) apte à être commandée en rotation continue autour de son axe dans un sens ou dans l'autre, coopérant avec une pièce d'entraînement (10) en forme d'écrou, agencée de telle sorte que le mouvement de rotation de la vis se transforme en un mouvement de translation de l'écrou selon la longueur de cette vis, caractérisé en ce que la pièce d'entraînement (10) est constituée de deux demi-écrous opposés (14,15), dont un au moins (14) est fileté intérieurement, ces demi-écrous étant aptes à être accolés mutuellement pour venir en prise simultanément sur la vis (12) de part et d'autre de celle-ci, l'un de ces demi-écrous (15) étant mobile et associé à un poussoir externe (22), propre à exercer un effort de poussée axiale dans une direction perpendiculaire à l'axe de la vis (12) à l'encontre d'un ressort de rappel (23) afin de d'amener ce demi-écrou (15) en prise avec la vis sans fin (12), le ressort (23) l'écartant inversement de la vis en cas de relâchement de l'effort sur le poussoir. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'entraînement (10) comporte un boîtier de guidage (18) du demi-écrou mobile (15) à l'intérieur d'un logement (19) interne à ce boîtier, le fond (20) de celui-ci présentant un perçage traversant (21) dans lequel coulisse le poussoir externe (22) sur l'extrémité duquel s'exerce l'effort de poussée à l'encontre du ressort de rappel (23). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fond (20) du boîtier (18)comporte des moyens (27,28,29) d'immobilisation temporaire du poussoir externe (22) dans sa position où il repousse le demi-écrou mobile (15) afin de l'amener en prise avec la vis sans fin (12). 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'immobilisation temporaire du poussoir externe comportent, ménagée dans le fond (20) du boîtier (18), au moins une rainure circulaire (27), ouverte latéralement, prolongée par un évidement (28)s'étendant dans une direction parallèle à l'axe du poussoir (22) pour former avec la rainure une gorge à profil en baïonnette, cette gorge étant adaptée à recevoir une extrémité en saillie d'une goupille (29) transversale, solidaire du poussoir externe (22). 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fond (20) du boîtier (18) comporte deux rainures (27) ouvertes, face à face et opposées, aptes à recevoir simultanément les extrémités opposées de la goupille transversale (29) pour immobiliser le poussoir externe (22). 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce le poussoir externe (22) présente une forme cylindrique et est lié en translation au demi-écrou mobile (15) mais libre en rotation par rapport à celui-ci grâce au montage d'un circlips de liaison (30), logé dans une gorge circulaire (31) ménagée dans un alésage (32) du demi-écrou mobile (15) où s'engage axialement l'extrémité du poussoir. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le ressort de rappel (23) est un ressort en spirale, monté autour du poussoir externe (22) et dont les extrémités sont respectivement solidarisées du fond (20) du boîtier (18) d'une part et du demi-écrou 15mobile (15) d'autre part.