Brevet FR3078516A1 — publié le 20190906

Description Titre de l'invention : Enrouleur de ceinture à blocage automatique pour un dispositif de ceinture de sécurité de véhicule motorisé [0001] La présente invention concerne un enrouleur de ceinture à blocage automatique pour un dispositif de ceinture de sécurité d'un véhicule motorisé. [0002] Les dispositifs de ceinture de sécurité dans les véhicules motorisés servent à retenir un occupant en cas d'accident afin d'éviter des blessures graves. Dans ce cas, les dispositifs de ceinture de sécurité comprennent une ceinture de sécurité, qui est fixée de manière solidaire au véhicule, au niveau d'une extrémité, par un raccord d'extrémité, et est fixée à l'autre extrémité sur un arbre de ceinture d'un enrouleur de ceinture fixé de manière solidaire au véhicule. En outre, une languette de ceinture déplaçable est prévue sur la ceinture de sécurité, laquelle peut être verrouillée pour réaliser une géométrie à 3 points dans une boucle également fixée de manière solidaire au véhicule. [0003] L'enrouleur de ceinture peut être bloqué au moyen d'un dispositif de blocage qui peut être activé par un dispositif de capteur sensible au véhicule et/ou à la ceinture en cas d'accident, en cas de dépassement d'une valeur d'accélération prédéterminée de la vitesse de déroulement de la sangle de ceinture ou des valeurs de décélération prédéterminées du véhicule pour éviter tout déroulement supplémentaire de la ceinture de sécurité, de sorte que l'occupant soit ensuite retenu. Le dispositif de blocage comprend un cliquet de blocage, lequel peut être activé par le dispositif de capteur pour s'engager dans une denture de l'enrouleur de ceinture fixée de manière solidaire au véhicule. En outre, il est habituel de prévoir, dans l'enrouleur de ceinture, un ou plusieurs dispositifs de limitation de force parallèles ou à action en série, lesquels permettent, en cas d'arbre de ceinture bloqué, de conserver un déroulement de la sangle de ceinture limité en force supplémentaire selon une caractéristique de limitation de force prédéterminée, et de réduire ainsi le poids de l'occupant en cas de retenue. [0004] À cette fin, l'arbre de ceinture est composé de deux parties et comprend une tête de profilé sur laquelle est monté le cliquet de blocage, et un corps d'arbre de ceinture sur lequel la ceinture de sécurité est enroulée. Les dispositifs de limitation de force sont ensuite disposés entre la tête de profilé et le corps de l'arbre de ceinture et sont activés par le blocage de la tête de profilé par l'intermédiaire du cliquet de blocage et le dépassement consécutif de la force de déroulement de la sangle de ceinture définie par les dispositifs de limitation de force. [0005] Un mode de réalisation éprouvé d'un dispositif de limitation de force est une barre de torsion, laquelle traverse une cavité du corps de l'arbre de ceinture et est reliée de manière fixe en rotation, par une extrémité, au corps de l'arbre de ceinture et, par 2 l'autre extrémité, à la tête du profilé. Le niveau de limitation de force est défini dans ce dispositif de limitation de force par la limite de déformation plastique de la barre de torsion dans un moment de rotation agissant sur l'axe longitudinal de la barre de torsion. Un tel enrouleur de ceinture est connu, par exemple, grâce au document EP 2 409 882 Al. [0006] D'après le document JP 5557367 B2, il est également habituel de prévoir, dans l'enrouleur de ceinture, un second dispositif de limitation de force agissant parallèlement à la barre de torsion. [0007] La tête profilée peut également être utilisée pour stocker l'arbre de ceinture et présente une forme complexe pour guider et stocker le cliquet de blocage. De plus, le cliquet de blocage prend appui, dans la position bloquée, sur la tête profilée, de sorte que la tête profilée doit présenter une résistance suffisante pour absorber les forces de réaction qu'elle supporte, de sorte qu'elle ne se déforme pas en cas de charge et n'est pas non plus détruite dans des cas extrêmes. En revanche, il existe un effort fondamental pour fabriquer la tête de profilé en grande série de la manière la plus rentable possible. Dans ce contexte, la tête de profilé est fabriquée comme une partie moulée ou frittée faite d'un métal, de préférence de ZAMAK. [0008] Dans ce contexte, l'invention a pour objectif de fournir un enrouleur de ceinture à blocage automatique pour un dispositif de ceinture de sécurité d'un véhicule motorisé avec un arbre de ceinture en deux parties avec un corps d'arbre de ceinture et une tête de profilé et un dispositif de limitation de force disposé entre ceux-ci, lequel peut être fabriqué à moindre coût et conçu de manière améliorée par rapport aux exigences décrites ci-dessus. [0009] L'objectif est atteint par un enrouleur de ceinture à blocage automatique comme décrit ci-dessous. Différents modes de réalisation préférés de l'invention peuvent être trouvés dans les figures et la description associée. [0010] Un aspect de l'invention concerne un enrouleur de ceinture à blocage automatique pour un dispositif de ceinture de sécurité de véhicule motorisé, comprenant : -un arbre de ceinture, en deux parties, avec un corps d'arbre de ceinture et une tête de profilé, et -un dispositif de blocage avec un cliquet de blocage monté sur la tête de profilé lequel, lors de l'activation du dispositif de blocage, s'introduit dans une denture fixée de manière solidaire au véhicule dans une position bloquée afin de bloquer l'arbre de ceinture dans une direction de déroulement de la sangle de ceinture, et -un dispositif de limitation de force installé dans un trajet de transmission de force du corps d'arbre de ceinture au cliquet de blocage, caractérisé en ce que -la tête de profilé est formée en deux parties avec une partie de support et une partie 3 d'insertion reliée de manière fixe en rotation à la partie de support, -la partie d'insertion présente une résistance à la déformation supérieure à celle de la partie de support , et forme la liaison de force entre le cliquet de blocage et le dispositif de limitation de force lorsque l'arbre de ceinture est bloqué. [0011] Il est ainsi proposé que la tête de profilé soit formée en deux parties avec une partie de support et une partie d'insertion reliée de manière fixe en rotation à la partie de support, la partie d'insertion présentant une résistance à la déformation supérieure à celle de la partie de support et formant la liaison de force entre le cliquet de blocage et le dispositif de limitation de force lorsque l'arbre de ceinture est bloqué. [0012] Grâce à la solution proposée, l'enrouleur de ceinture peut être conçu de manière améliorée par rapport aux exigences définies, la tête de profilé étant formée de deux parties, la partie de support étant conçu spécifiquement par rapport au stockage et au guidage du cliquet de blocage, la partie d'insertion étant conçue spécifiquement pour recevoir et transmettre les forces de réaction. Les fonctions de stockage et de guidage du cliquet de blocage sont ainsi pratiquement découplées de la fonction de transmission de force. À cet effet, la partie d'insertion présente spécifiquement une résistance à la déformation supérieure à celle de la partie de support et forme, dans la position bloquée du cliquet de blocage, la liaison de force entre le cliquet de blocage et le dispositif de limitation de force. La force exercée par le corps d'arbre de ceinture est de préférence introduite par l'intermédiaire de la partie d'insertion en passant par la partie de support, de préférence directement par l'intermédiaire du cliquet de blocage dans la denture fixée de manière solidaire au véhicule. Ainsi, la partie de support de la tête de profilé peut, par rapport au choix du matériau, au procédé de fabrication et en particulier par rapport au procédé de moulage et aux coûts associés, être optimisée sans devoir tenir compte des forces de réaction à supporter. L'assemblage de la tête de profilé en deux parties et de la partie d'insertion forme ainsi un système hybride, lequel peut être conçu de manière améliorée en fonction des exigences. [0013] Avantageusement, le cliquet de blocage est monté de manière pivotante sur la partie de support dans un plan de pivotement, et - la partie d'insertion fait saillie dans le plan de pivotement. [0014] Il est ainsi proposé que le cliquet de blocage soit monté de manière pivotante sur la partie de support dans un plan de pivotement, et que la partie d'insertion rentre dans le plan de pivotement. Le plan de pivotement est défini par le mouvement de pivotement réalisé par le cliquet de blocage de la position de non-blocage à la position de blocage par insertion dans la denture également fixée de manière solidaire au véhicule et disposée dans le plan de pivotement. Le plan de pivotement est de préférence aligné perpendiculairement à l'axe de rotation de l'arbre de ceinture. En raison de la disposition proposée de la partie d'insertion, le cliquet de blocage prend donc appui, dans 4 un plan, à la fois sur la denture fixée de manière solidaire au véhicule et sur la partie d'insertion. Les forces de réaction reçues par la partie d'insertion agissent donc dans le même plan que les forces de blocage agissant entre le cliquet de blocage et la denture fixée de manière solidaire au véhicule. En d'autres termes, la force de blocage est introduite à partir de la denture fixée de manière solidaire au véhicule sur le cliquet de blocage sans déviation dans la partie d'insertion. [0015] Avantageusement, -la partie d'insertion présente une section de fixation, et -la partie de support présente un second évidement dont la forme correspond à celle de la section de fixation, évidement dans lequel la partie d'insertion entre en contact avec la section de fixation pour former une liaison par complémentarité de forme. [0016] Il est ainsi proposé que la partie d'insertion présente une section de fixation, et que la partie de support présente un second évidement dont la forme correspond à celle de la section de fixation, évidement dans lequel la partie d'insertion vient en prise avec la section de fixation pour former une liaison par complémentarité de forme. Par la solution proposée, la partie d'insertion et la tête de profilé forment un ensemble fixé en rotation jusqu'à l'activation du dispositif de limitation de force. Si la partie d'insertion est également reliée de manière fixe en rotation au corps de l'arbre de ceinture, elle sert en outre à établir une liaison fixe en rotation de la tête de profilé avec le corps de l'arbre de ceinture jusqu'au niveau de limitation de force défini par le dispositif de limitation de force. Étant donné que la partie d'insertion est délibérément conçue et disposée dans la zone de la section de fixation pour recevoir les forces de réaction, le blocage de l'arbre de ceinture est ainsi effectué de manière fiable et sans contrainte pour la partie de support de la tête de profilé. [0017] Dans ce cas,de préférence, la section de fixation et le second évidement sont en forme d'étoile. Grâce à la solution proposée, un ensemble très solide et le plus directionnellement neutre possible et de grande superficie de la partie de support peut être réalisé avec la partie de support. [0018] Il est en outre proposé que le cliquet de blocage soit monté dans un premier évidement de la partie de support, et que le premier évidement présente une ouverture à travers laquelle le cliquet de blocage repose sur la partie d'insertion. Le premier évidement présente un contour particulier grâce auquel le mouvement du cliquet de blocage dans la position bloquée est, entre autres, commandé et guidé. À cette fin, le cliquet de blocage doit nécessairement reposer, dans les différentes positions, sur une ou plusieurs parois du premier évidement, de manière à ne pas pouvoir effectuer de mouvements incontrôlés ou non désirés. Selon l'invention, au moins une paroi du premier évidement, si important pour le guidage du cliquet de blocage, est à présent interrompue par une ouverture, de sorte que le cliquet de blocage, via la partie de support, repose de préférence directement contre la partie d'insertion ou puisse venir en butée contre celle-ci. [0019] Il est également proposé que l'activation du dispositif de limitation de force soit limitée par une butée, ce qui permet d'obtenir une caractéristique de limitation de force ou une caractéristique de fin de course (LLS Lever Lock System) progressive. [0020] Il est en outre proposé que la partie d'insertion présente un filetage coaxial à l'état assemblé par rapport à un axe de rotation du corps d'arbre de ceinture, filetage avec lequel la partie d'insertion est vissée pour permettre un mouvement de rotation relatif avec un filetage de forme correspondant à la forme du corps d'arbre de ceinture. La liaison filetée crée une liaison axiale de la partie d'insertion avec le corps de l'arbre de ceinture. De plus, il est possible, par un choix approprié de la direction du filetage, que le corps de l'arbre de ceinture effectue un mouvement de rotation relatif prédéterminé et que le mouvement axial ainsi formé soit contre la partie d'insertion lorsque le dispositif de limitation de force est actif. [0021] Ainsi, la butée peut, dans ce cas, être de préférence agencée de manière à limiter le mouvement de rotation relatif permis par le filetage, c'est-à-dire que la butée limite le mouvement de rotation relatif rendu possible par le filetage. Cela peut être réalisé, par exemple, en tirant l'appariement de fil sur le bloc ou en prévoyant une butée bloquant le mouvement de rotation supplémentaire dans l'un des filets. [0022] Il est également proposé que la partie d'insertion soit conçue comme une partie en acier, qui peut, de préférence, être fabriquée par formage à froid. La partie d'insertion peut ainsi, en raison de la très haute résistance de l'acier et en particulier de la résistance beaucoup plus élevée par rapport aux parties frittées et aux parties ZAMAK en particulier, supporter beaucoup plus de forces que la tête de profilé, laquelle peut être fabriquée, en tant que partie frittée, de manière rentable avec une forme très complexe. De plus, le filetage de la partie d'insertion peut donc déjà être formé lors de la fabrication de la partie d'insertion, sans nécessiter de travail de finition supplémentaire. [0023] Il est en outre proposé que la partie d'insertion soit pressée sur des pièces faisant saillie dans des ouvertures correspondant à la forme de la partie de support. La partie d'insertion et la partie de support forment ainsi un ensemble et peuvent également être considérées comme une tête de profilé en deux parties comme un assemblage fixe en rotation jusqu'à une certaine force. [0024] L'invention sera expliquée ci-dessous en référence aux modes de réalisation préférés en référence aux figures jointes en annexe. Ainsi, [0025] [fig.1] représente un enrouleur de ceinture à blocage automatique selon l'invention avec une barre de torsion dans une première vue en vue éclatée ; et [0026] [fig.21 6 représente un enrouleur de ceinture à blocage automatique selon l'invention avec une barre de torsion dans une seconde vue en vue éclatée ; et [0027] [fig.31 représente un cliquet de blocage reposant sur la section de fixation de la partie d'insertion dans une position de blocage. [0028] Sur les figures 1 et 2, un enrouleur de ceinture à blocage automatique selon l'invention peut être reconnu dans différentes vues en vue éclatée. L'enrouleur de ceinture présente un cadre en forme de U, non représenté, avec deux pattes opposées, dans chacune desquelles une ouverture est prévue. L'enrouleur de ceinture est fixé de manière solidaire au véhicule par l'intermédiaire du cadre, soit sur la structure du véhicule, soit sur un siège du véhicule. En outre, l'enrouleur de ceinture présente un corps d'arbre de ceinture en deux parties, muni d'un corps d'arbre de ceinture 13, d'une tête de profilé 14 et d'une barre de torsion 16, laquelle est montée dans les ouvertures des pattes du cadre. Le corps d'arbre de ceinture 13 sert à enrouler une ceinture de sécurité, tandis que, sur la tête de profilé 14, un premier évidement 19 est prévu, dans lequel un cliquet de blocage 15 à reconnaître uniquement sur la figure 3 est monté de manière pivotante. La barre de torsion 16 est fixée en rotation à une première extrémité avec le corps d'arbre de ceinture 13 et à une seconde extrémité avec la tête profilée 14, et forme un dispositif de limitation de force décrit plus en détail ci-dessous. [0029] Le cliquet de blocage 15 fait partie d'un dispositif de blocage et est actionné par un dispositif non reconnaissable de détection sensible au véhicule et/ou à la ceinture, moyennant quoi il est forcé de pivoter dans une denture 25 fixée de manière solidaire au véhicule reconnaissable partiellement dans la figure 3 d'une ouverture du cadre, moyennant quoi l'arbre de ceinture est bloqué à son tour pour prévenir tout autre déroulement de la ceinture de sécurité. Ensuite, la ceinture de sécurité ne peut être tirée que lorsque la force de déroulement de la sangle de ceinture définie par la limite de déformation plastique de la barre de torsion 16 est dépassée, et que la barre de torsion 16, par une déformation plastique autour de son axe longitudinal, permet une rotation relative du corps d'arbre de ceinture 13 par rapport à la tête de profilé bloquée 14. Jusqu'à présent, la ceinture de sécurité dans cette configuration correspond à l'état actuel de la technique. [0030] Selon l'invention, une tête de profilé en deux parties 14 perfectionnée avec une partie de support 12 et une partie d'insertion 18 est prévue dans l'enrouleur de ceinture. Le premier évidement 19 est prévu ici sur la partie de support 12 et est formé par une ou plusieurs parois de forme définie. Le cliquet de blocage 15 repose dans le premier évidement 19 et est commandé mécaniquement, entre autres, par la forme du premier évidement 19 pendant le mouvement de rétraction dans la denture fixée de manière 7 solidaire au véhicule 25. Ainsi, la forme du premier évidement 19 est d'une importance particulière pour le bon fonctionne-ment de l'enrouleur de ceinture et en particulier pour le bon fonctionnement du dispositif de blocage et est soumise à des exigences très élevées en termes de précision dimensionnelle. En outre, la partie de support 12 présente, sur sa face inférieure, un second évidement 22 en forme d'étoile, lequel est délimité par des sections de segment circulaire 29 espacées dans le sens circonférentiel de 'la partie de support 12. [0031] La partie d'insertion 18 présente une section de fixation 23 également en forme d'étoile avec des dentelures ou des jets faisant saillie radialement, laquelle section présente un profil identique à celui du second évidement 22 dans la partie de support 12. En outre, la partie d'insertion 18 présente une extension cylindrique 26 avec un filetage coaxial 27 agencé sur celle-ci. [0032] La section de fixation 23 de l'élément d'insertion 18 et le second évidement en forme d'étoile 22 de la partie de support 12 sont dimensionnés de sorte que la section de fixation 23 s'étende dans la position insérée dans le second évidement 22 jusqu'au plan de pivotement du cliquet de blocage 15, comme on peut le voir dans la vue en coupe de la figure 3. Le premier évidement 19 sur la partie de support 12 présente une ouverture 17 latérale disposée dans le plan de pivotement du cliquet de blocage 15, ouverture par laquelle le cliquet de blocage 15 repose immédiatement sur le côté de la section de fixation 23 de l'élément d'insertion 18 ou vient en butée dans la position de blocage. Dans le cas où la partie d'insertion 18 est reliée de manière fixe en rotation au corps d'arbre de ceinture 13, et que le cliquet de blocage 15 est bloqué dans la denture 25 fixée de manière solidaire au véhicule, le cliquet de blocage 15 est supporté, via la partie de support 12, par la section de fixation 23 de la partie d'insertion 18 et ainsi posé contre le corps d'arbre de ceinture 13. La partie d'insertion 18 forme ainsi la liaison de force du cliquet de blocage 15, par l'intermédiaire de la barre de torsion 16, au corps de l'arbre de ceinture 13. [0033] La partie d'insertion 18 est ici formée d'une partie en acier ayant une très grande ré- sistance à la déformation, tandis que la partie de support 12 est formée d'une partie frittée, moulée ou moulée par injection d'un matériau moins coûteux avec une résistance à la déformation inférieure à celle de la partie d'insertion 18. Le ZAMAK, ou même un plastique indéformable, conviennent ici comme plastique dimensionnellement stable. [0034] Sur la partie d'insertion 18, on prévoit en outre deux pièces 24 faisant saillie axialement, lesquelles sont matées au cours de l'assemblage dans des ouvertures 20 et 21 de formes correspondantes et identiques de la partie de support 12 pour un ajustement serré. Ainsi, la partie de support 12 forme un ensemble solide avec la partie d'insertion 18 et peut également être appelée tête de profilé en deux parties 14. 8 [0035] La partie d'insertion 18 présente en outre une ouverture de profilé concentrique 28 dans le prolongement cylindrique 26, dans laquelle la barre de torsion 16 est fixée en rotation avec la seconde extrémité. Grâce à l'autre première extrémité, la barre de torsion 16 est fixée de manière connue en rotation dans une ouverture de profilé non représentée du corps d'arbre de ceinture 13. La partie d'insertion 18 est disposée avec la section de fixation 23 concentriquement au corps d'arbre de ceinture 13, de sorte que le corps d'arbre de ceinture 13 tourne concentriquement à la partie d'insertion 18 au cours du mouvement de déroulement de sangle de ceinture limité en force. [0036] Dans le corps d'arbre de ceinture 13, une ouverture de profilé 10 supplémentaire est prévue, ouverture dans laquelle une insertion filetée 11 est fixée en rotation avec un filetage interne. La partie d'insertion 18 est vissée avec le filetage 27 de manière volontairement incomplète, donc pour quelques tours seulement, dans le filetage interne de l'insertion filetée 11. [0037] Il en résulte une caractéristique de limitation de force ou une caractéristique d'arrêt progressive selon le principe suivant. Premièrement, la tête de profilé en deux parties 14 est bloquée par la commande du cliquet de blocage 15 dans la denture 25 fixée de manière solidaire au véhicule. Si la force de déroulement de la sangle dépasse le niveau de limitation de force défini par le dispositif de limitation de force et la barre de torsion 16, la barre de torsion 16 est torsadée concrètement autour de son axe longitudinal, car l'extrémité de la barre de torsion 16, étant reliée à la partie d'insertion 18, donc à la tête de profilé 14, est bloquée par l'activation du dispositif de blocage, alors que l'autre extrémité de la barre de torsion 16, reliée au corps d'arbre de ceinture 13, tourne dans le sens du déroulement de la sangle de ceinture. Dans ce cas, la partie d'insertion 18 et la partie de support 12 forment un ensemble ferme, et la partie d'insertion 18 prend appui, avec la section de fixation 23 par l'intermédiaire du cliquet de blocage 15, sur la denture fixée de manière solidaire au véhi-cule 25, comme on peut le voir sur la figure 3. En même temps, le corps d'arbre de ceinture 13 tourne par rapport à la partie d'insertion 18, moyennant quoi le corps d'arbre de ceinture 13 est vissé avec l'insertion filetée 11 sur le filetage 27 de la partie d'insertion 18. De ce fait, le corps d'arbre de ceinture 13 est tiré en direction de la partie d'insertion 18. Ce mouvement de rotation relatif est possible jusqu'à ce que le corps d'arbre de ceinture 13 ou l'insertion filetée 11 situé(e) sur le côté frontal de la partie d'insertion 18 ou du corps d'arbre de ceinture 13 vienne jusqu'à la butée et soit ainsi tiré(e) sur le bloc. Le côté frontal de la partie d'insertion 18, le corps d'arbre de ceinture 13 ou l'insertion filetée 11 forment ainsi une butée pour limiter le mouvement de rotation du corps d'arbre de ceinture 13 par rapport à la partie d'insertion 18. Après avoir atteint la butée, le dispositif de limitation de force est désactivé en raison du mouvement de rotation relatif ainsi bloqué, la barre de torsion 16 est pratiquement pontée et ne peut 9 plus être déformée plastiquement. En raison du mouvement de rotation relatif ainsi bloqué, la force de déroulement de la sangle de ceinture et la force de retenue de l'occupant augmentent brusquement jusqu'à atteindre une caractéristique de limitation de force progressive ou une caractéristique de limitation de force LLS. [0038] La partie d'insertion 18 est délibérément formée d'un matériau ayant une résistance supérieure à celle de la partie de support 12 et sert à la transmission de force, tandis que la partie de support 12 est de préférence fabriquée avec une matière plastique dans un processus de fabrication, ce qui permet une fabrication rentable, telle que, par exemple, une partie moulée par injection en matière plastique ou une partie frittée. En raison de la constitution en deux parties de la tête de profilé 14, il est également possible d'éviter les contre-dépouilles et la conception compliquée de l'outil qui en découle, ce qui permet de réduire encore les coûts de fabrication. [0039] En outre, la partie de support 12 peut être fabriquée à partir d'un matériau présentant des propriétés de roulement et de glissement plus favorables, sans qu'il ne soit tenu compte de la transmission de force lors du blocage et en particulier lors de l'activation du dispositif de limitation de force. En conséquence, le stockage de l'arbre de ceinture peut être amélioré sur ce côté. [Revendication 11 [Revendication 21 [Revendication 31 [Revendication 41