FR2459055A1

FR2459055A1 - Automatic retractor blocking mechanism - has control disc fitted inside of gravity-seated spring loaded catch (BR 13.1.81)

Info

Publication number: FR2459055A1
Application number: FR8012564A
Authority: FR
Inventors: Klaus-Werner Butenop; Holger Seel
Original assignee: Autoflug GmbH
Current assignee: Autoflug GmbH
Priority date: 1979-06-19
Filing date: 1980-06-06
Publication date: 1981-01-09
Also published as: FR2459055B1; BR8003790A; ES8100888A1; DE2924575A1; ES492294A0; ZA803503B

Abstract

The extension of the spool axle penetrates the housing and terminates with a pivot (3) covered with a cap (5) provided with a radial arm (6) forming a support for a spring (7). The spring penetrates a recess (8) of a control disc (9) seated rotatingly on a pivot (3). The control disc (9) has a pin (10) penetrating into a longitudinal recess (11) of a catch (19) seated on a pivot (3) in such a way that following a movement of the control disc (12) in relation to the spool axle the catch shifts along its own plane using a pin-slot mesh (10,11) engaging with one or several peripheral teeth (14) with corresponding inner teething (15) on the pressure ring (16) fitted on the housing wall.

Description

La présente invention concerne un dispositif de blocage automatique pour des ceintures de sécurité à enrouleur, notamment de véhicules automobiles, avec blocage sensible à la sangle de l'arbre d'enroulement de celleci, arbre sur lequel est monté un disque de commande prenant appui sur lui par l'intermédiaire d'un ressort et qui, en tournant relativement à l'arbre, déplace radialement vers I'extérieur un disque de blocage monté excentriquement sur une partie profilée de l'arbre pour qu'il vienne s'engager dans une denture solidaire du boitier de l'enrouleur. The present invention relates to an automatic locking device for retractable seat belts, in particular for motor vehicles, with sensitive locking to the strap of the winding shaft thereof, shaft on which is mounted a control disc bearing on it by means of a spring and which, turning relative to the shaft, moves radially outward a locking disc mounted eccentrically on a profiled part of the shaft so that it comes to engage in a teeth attached to the reel housing.

Un dispositif de blocage de ce type est décrit dans le modèle d'utilité allemand NO 74 25 531. Ce dispositif s'est avéré efficace notamment parce que son système de commande constitué par le disque de commande et le ressort associé ne supporte pas, en cas de blocage, les charges qui résultent de l'appui de l'arbre d'enroulement sur la denture solidaire du bottier. La transmission de ces charges à la denture et inversement s'effectue exclusivement par l'intermédiaire de la partie profilée de l'arbre et du disque de blocage monté sur cette partie. A blocking device of this type is described in the German utility model NO 74 25 531. This device has proven to be effective in particular because its control system constituted by the control disc and the associated spring does not support, in in the event of blockage, the loads which result from the support of the winding shaft on the teeth integral with the shoemaker. The transmission of these loads to the toothing and vice versa takes place exclusively via the profiled part of the shaft and the locking disc mounted on this part.

Comme le système de commande et le disque de blocage tournent avec l'arbre d'enroulement et comme la sensibilite de ce système est indépendante de la position angulaire de l'arbre, il peut toutefois arriver que, le système ayant réagi et provoqué le déplacement vers I'extérieur du disque de blocage dans le sens radial, les pointes de ce dernier viennent toucher les sommets des dents solidaires du bottier. Ce verrouillage avorté peut provoquer dans le dispositif de blocage des détériorations durables qui le rendent inutilisable. As the control system and the locking disc rotate with the winding shaft and as the sensitivity of this system is independent of the angular position of the shaft, it can however happen that, the system having reacted and caused the displacement towards the outside of the blocking disc in the radial direction, the points of the latter come to touch the tops of the teeth integral with the bootmaker. This aborted locking can cause lasting damage to the blocking device which makes it unusable.

Dans un autre dispositif de blocage de ce type, décrit dans la demande de brevet allemand DE-OS No 27 33 008, muni d'une roue de blocage axialement déplaçable, qui présente des dents axiales aptes à s'engrener avec une denture frontale correspondante du boitier, on a déjà pensé à empêcher ce blocage "dent contre dent" en montant sur la roue de blocage un cliquet de commande. A ce cliquet est associée une denture à part, dans laquelle il s'engage lorsqu'une vitesse de rotation de l'arbre et donc de la roue de blocage est dépassée, ce qui a pour effet de bloquer cette roue et de la déplacer axialement pour qu' elle s'engrène avec la denture frontale.Le cliquet pivote donc vers l'extérieur contre la force d'un ressort sous l'effet des forges centrifuges qui se manifestent lorsque la sangle est déroulée de l'arbre. In another locking device of this type, described in German patent application DE-OS No 27 33 008, provided with an axially displaceable locking wheel, which has axial teeth capable of meshing with a corresponding front toothing of the case, we have already thought to prevent this blocking "tooth against tooth" by mounting a control pawl on the locking wheel. To this pawl is associated a separate toothing, in which it engages when a speed of rotation of the shaft and therefore of the locking wheel is exceeded, which has the effect of locking this wheel and displacing it axially. so that it meshes with the front teeth. The pawl therefore pivots outwards against the force of a spring under the effect of centrifugal forges which appear when the strap is unwound from the shaft.

Cette construction présente l'inconvénient que le- cliquet réagit à la vitesse angulaire de la roue de blocage et donc de l'arbre d'enroulement et ce, par suite de sa configuration et de son montage, qui dont qu'il se comporte comme un pendule sous l'effet des forces d'accélération. I1 en résulte que l'accélération de la pesanteur agit aussi sur ce cliquet, avec pour résultat que la sensi bilité avec laquelle il réagit dépend de sa position et de celle de la roue de blocage. This construction has the disadvantage that the pawl reacts to the angular speed of the locking wheel and therefore of the winding shaft and this, due to its configuration and its mounting, which which it behaves as a pendulum under the effect of acceleration forces. It follows that the acceleration of gravity also acts on this pawl, with the result that the sensitivity with which it reacts depends on its position and that of the locking wheel.

Lorsque le cliquet est accouplé par l'intermédiaire d'un système de leviers à une masselotte d'inertie de construction sensiblement analpgue et montée aussi sur la roue de blocage (fig. 3 de la demande de brevet allemand DE-OS 27 33 oo8), ce système réagit bien à l'accélération angulaire, mais latrelation entre sa réaction et sa position reste en ce qui concerne l'accélération de la pesanteur et il n'est pas possible d'obtenir une sensibilité uniforme, indépendante de la position de la roue de blocage et de l'arbre d'enroulement. When the pawl is coupled via a system of levers to a flyweight of inertia construction substantially analogous and also mounted on the locking wheel (fig. 3 of the German patent application DE-OS 27 33 oo8) , this system reacts well to angular acceleration, but the relationship between its reaction and its position remains with regard to the acceleration of gravity and it is not possible to obtain a uniform sensitivity, independent of the position of the locking wheel and winding shaft.

L'invention a donc pour objet de perfectionner un dispositif de blocage automatique du type précité de façon a éviter un blocage "dent contre dents tout en conservant une sensibilité de réaction uniforme, indépendante de la position de l'arbre d'enroulement et du disque de commande et sans avoir à recourir à des moyens particuliers, comme le système de leviers ci-dessus. The object of the invention is therefore to improve an automatic locking device of the aforementioned type so as to avoid blocking "tooth against tooth while retaining a uniform reaction sensitivity, independent of the position of the winding shaft and of the disc. without having to resort to special means, such as the system of levers above.

A cet effet, dans le dispositif de blocage selon l' invention, le disque de commande porte un cliquet monté sur lui excentriquement et de façon u pouvoir pivoter con- tre la force d'un ressort, dont le centre de gravité se trouve sur l'axe de pivotement, et a ce cliquet est asso ciée une denture solidaire du bottier, la force du ressort qui sollicite le disque de commande étant supérieure a celle de celui qui sollicite le cliquet. To this end, in the locking device according to the invention, the control disc carries a pawl mounted on it eccentrically and so as to be able to pivot against the force of a spring, whose center of gravity is on the pivot axis, and this pawl is associated with a toothing integral with the boot, the force of the spring which urges the control disc being greater than that of the one which urges the pawl.

Grâce à la présence sur le disque de commande d'un cliquet spécial on peut, par une disposition et une adaptation appropriées des dentures, d'une part entre le cliquet et la denture solidaire du bottier et, d'autre part, entre le disque de blocage actionné par le disque de commande et la denture associée, obtenir que dans le cas de blocage les dentures associées au disque de blocage s' engrènent toujours correctement l'une dans l'autre et ne se trouvent jamais dent contre dent.0n est ainsi toujours assuré d'une efficacité totale de ces dentures, qui transmettent l'effort de blocage de l'arbre d'enroulement au bottier et vice versa. Thanks to the presence on the control disc of a special pawl, it is possible, by an appropriate arrangement and adaptation of the teeth, on the one hand between the pawl and the teeth integral with the boot and, on the other hand, between the disc blocking actuated by the control disc and associated teeth, obtain that in the case of blocking the teeth associated with the blocking disc always mesh correctly one inside the other and are never tooth against tooth. thus always assured of a total efficiency of these teeth, which transmit the locking force of the winding shaft to the shoemaker and vice versa.

Le fait que le centre de gravité du cliquet soit disposé sur l'axe de pivotement signifie, en termes de physique,que l'axe de rotation du cliquet est un axe d'inertie principal passant par le centre de gravité. En conséquence, aucune modification de la position du cliquet relativement au disque de commande ne peut être provoquée, ni par une force centrifuge résultante, ni par un couple statique dus à l'accélération de la pesanteur. Le cliquet n'en réagit pas moins aux accélérations angulaires du disque de commande, car il possède un moment d'inertie de par sa masse et, pour des valeurs déterminées de l'accôlô- ration angulaire du disque de commande, il prend du retard par rapport a celui-ci et s'engage dans la denture solidaire du bottier.Des vitesses angulaires constantes, même très élevées, du disque de commande sont sans influence sur la position relative du cliquet, tout comme l'accôlô- ration de la pesanteur ou les accélérations du véhicule. The fact that the center of gravity of the pawl is arranged on the pivot axis means, in terms of physics, that the axis of rotation of the pawl is a main axis of inertia passing through the center of gravity. Consequently, no modification of the position of the pawl relative to the control disc can be caused, either by a resultant centrifugal force, or by a static torque due to the acceleration of gravity. The pawl nonetheless reacts to the angular accelerations of the control disc, because it has a moment of inertia due to its mass and, for determined values of the angular coupling of the control disc, it lags behind relative to the latter and engages in the teeth integral with the shoemaker. Constant angular speeds, even very high, of the control disc have no influence on the relative position of the pawl, as does the attachment of gravity or vehicle accelerations.

I1 en résulte que la sensibilité avec laquelle le dispositif de blocage selon l'invention réagit au défilement de la sangle est absolument uniforme dans toutes les positinns du disque de commande et de l'arbre d'enroulement et pour toutes les positions et accélérations du véhicule. It follows that the sensitivity with which the locking device according to the invention reacts to the movement of the strap is absolutely uniform in all the positions of the control disc and of the winding shaft and for all the positions and accelerations of the vehicle. .

Il est également possible de prévoir en outre un blocage qui réagit au comportement du véhicule, agit par exemple sur le disque de commande et est par ailleurs totalement indépendant du blocage sensible aux accélérations du défilement de la sangle. It is also possible to provide, in addition, a blocking which reacts to the behavior of the vehicle, acts for example on the control disc and is moreover completely independent of the blocking which is sensitive to accelerations of the movement of the strap.

De toute façon, l'invention sera bien comprise à l' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif de blocage:
Fig. 1 est une vue de dessus du système de blocage sensible au défilement de la sangle dans un dispositif de blocage automatique selon l'invention, considéré dans la direction de l'axe de l'arbre d'enroulement;
Fig. 2 est une vue en coupe suivant II-II de fig. 1.In any case, the invention will be clearly understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing, representing, by way of nonlimiting example, an embodiment of this blocking device:
Fig. 1 is a top view of the blocking system sensitive to the movement of the strap in an automatic blocking device according to the invention, considered in the direction of the axis of the winding shaft;
Fig. 2 is a sectional view along II-II of FIG. 1.

Le dispositif de blocage automatique repré-senté dans les figures coma'ortie un boitier (dessiné sommairement), dans lequel est monté de façon traditionnelle un arbre d' enroulement de la sangle (non représenté). Une extrémité de cet arbre se prolonge par un téton 2, qui traverse une paroi 2 du boitier et sur la face en bout duquel est fixé à l'aide d'une vis 4 un chapeau 5 portant un bras radial 6, qui sert d'appui pour une extrémité d'un ressort 7. Ce ressort 7, qui s'étend dans le sens périphérique, est monté dans un évidement 8 d'un disque de commande 9 libre en rotation sur le téton 2 et il est accroché au disque à lq extrémité de cet évidement, de sorte que le disque 9 prend appui sur le téton 3 et donc l'arbre d'enroulement par 1' intermédiaire du ressort 7. The automatic locking device represented in the figures comprises a box (roughly drawn), in which is traditionally mounted a shaft for winding the strap (not shown). One end of this shaft is extended by a stud 2, which passes through a wall 2 of the housing and on the face at the end of which is fixed with a screw 4 a cap 5 carrying a radial arm 6, which serves as support for one end of a spring 7. This spring 7, which extends in the peripheral direction, is mounted in a recess 8 of a control disc 9 free to rotate on the stud 2 and it is hooked to the disc lq end of this recess, so that the disc 9 is supported on the stud 3 and therefore the winding shaft 1 through the spring 7.

Le disque de commande 9 présente sur sa face tournée vers la paroi 2 du boîtier un ergot 10, qui pénètre dans un évidement allongé 11 d'un disque de blocage 12. Ce disque 12 est monté de telle façon sur une partie profilée 13 du téton 2, que lors d'une rotation relative entre le disque de commande 9 et l'arbre d'enroulement, il se dépla ce grâce à la liaison ergot-fente 10, Il dans son propre plan de telle manière qu'une ou plusieurs dents 14 formées sur sa périphérie s'engrène(nt) dans une denture 15 prévue sur la face interne d'une bague 16 fixée sur la face externe de la paroi 2 du boîtier.Pour mieux distinguer les éléments qui viennent d'être décrits, le disque de commande 9 est dessiné en trait continu à la figure 1, tandis que le disque de blocage 12, ses dents 14, la bague 16 et sa denture li sont représentés en trait mixte (un trait, deux points). The control disc 9 has on its face facing the wall 2 of the housing a lug 10, which enters an elongated recess 11 of a locking disc 12. This disc 12 is mounted in such a way on a profiled part 13 of the stud 2, that during a relative rotation between the control disc 9 and the winding shaft, it moves this thanks to the lug-slot connection 10, It in its own plane so that one or more teeth 14 formed on its periphery meshes with a toothing 15 provided on the internal face of a ring 16 fixed on the external face of the wall 2 of the housing. To better distinguish the elements which have just been described, the control disc 9 is drawn in solid line in Figure 1, while the locking disc 12, its teeth 14, the ring 16 and its teeth li are shown in phantom (one line, two points).

Le disque de commande 9 porte sur sa face éloignée du disque de blocage 12 un pivot excentré 17 pour un cliquet 18. Comme on peut le voir notamment à la figure 1, le cliquet 18 comprend deux bras sensiblement identiques 19, 20, qui s'étendent en sens inverse l'un de l'autre à partir du pivot 17. Le cliquet peut cependant être confor mé différemment. L'essentiel est qu'il soit conformé et monté de façon que son centre de gravité se trouve sur 1' axe 21 autour duquel il tourne sur le pivot 17. Ce cliquet 18 peut être fait de métal, de matière plastique ou de tout autre matériau approprié, seul ou en combinaison. The control disc 9 carries on its face remote from the locking disc 12 an eccentric pivot 17 for a pawl 18. As can be seen in particular in FIG. 1, the pawl 18 comprises two substantially identical arms 19, 20, which extend in opposite directions from each other from the pivot 17. The pawl may however be shaped differently. The main thing is that it is shaped and mounted so that its center of gravity is on one axis 21 around which it rotates on the pivot 17. This pawl 18 can be made of metal, plastic or any other suitable material, alone or in combination.

Sur le pivot 17 est enfilé un ressort hélicoidal 22, dont une extrémité 24 s'appuie sur une face de butée 23 formée sur le disque de commande 9, tandis que son autre extrémité 25 est accrochée sur le bras 20 du cliquet. Ce ressort 22 est monté de façon à maintenir le bras 20 ap pliqué contre une butée 26 formée sur le disque de blocage 12. On the pivot 17 is threaded a helical spring 22, one end 24 of which rests on an abutment face 23 formed on the control disc 9, while its other end 25 is hooked on the arm 20 of the pawl. This spring 22 is mounted so as to hold the arm 20 ap applied against a stop 26 formed on the locking disc 12.

L'autre bras 19 possède à son extrémité libre une dent 27 destinée à s'engager dans une denture 28 prévue sur la face interne d'un couvercle 29 du boîtier. Pour mieux la distinguer, cette denture 28 est représentée en trait discontinu à la figure 1. The other arm 19 has at its free end a tooth 27 intended to engage in a toothing 28 provided on the internal face of a cover 29 of the housing. To better distinguish it, this toothing 28 is shown in broken lines in FIG. 1.

Le système de blocage sensible au défilement de la sangle fonctionne de la manière suivante:
Lorsque la sangle se déroule, le disque de commande 9, qui prend appui sur l'arbre d'enroulement par l'intermé diaire d'un ressort puissant 7, est entraîné en rotation.The locking system sensitive to the movement of the strap works as follows:
When the strap is unwound, the control disc 9, which bears on the winding shaft by means of a powerful spring 7, is rotated.

Tant que l'accélération de cette rotation reste au-dessous d'une valeur prédéterminée, le cliquet 18 tourne avec le disque 9 sans pivoter relativement à lui. Lorsque l'accé itération de la rotation du disque 9 atteint la valeur précitée, le cliquet 18, qui est sollicité par le ressort 22, ne peut plus suivre cette accélération et, en raison de son inertie, reste dans sa position. Comme il est monté sur un pivot excentrique 17, il pivote relativement au disque de commande 9 jusqu'à ce que sa dent 27 soit enga gée dans la denture 28 du couvercle 29. Ceci a pour effet d'arrêter la rotation du disque de commande 9 et, grâce à la liaison er;ot-fente 10, 11, le disque de blocage 12 pivote sur la partie profilée 13 jusqu'à ce que ses dents 14 s'engrènent avec la denture intérieure 15.Comme la partie 13 est profilée, l'immobilisation en rotation du disque 12 entraine celle de l'arbre d'enroulement de la sangle.As long as the acceleration of this rotation remains below a predetermined value, the pawl 18 rotates with the disc 9 without pivoting relative to it. When the acceleration of the rotation of the disc 9 reaches the aforementioned value, the pawl 18, which is biased by the spring 22, can no longer follow this acceleration and, due to its inertia, remains in its position. As it is mounted on an eccentric pivot 17, it pivots relative to the control disc 9 until its tooth 27 is engaged in the teeth 28 of the cover 29. This has the effect of stopping the rotation of the control disc 9 and, thanks to the connection er; ot-slot 10, 11, the locking disc 12 pivots on the profiled part 13 until its teeth 14 mesh with the internal toothing 15. As the part 13 is profiled , immobilization in rotation of the disc 12 causes that of the winding shaft of the strap.

La sensibilité avec laquelle le cliquet 18 réagit dépend du réglage du ressort hélicoïdal 22, qui correspond à celui des ressorts réglés sur l'accélération de la pesanteur dans les systèmes de blocage connus sensibles au défilement de la sangle. The sensitivity with which the pawl 18 reacts depends on the adjustment of the helical spring 22, which corresponds to that of the springs adjusted on the acceleration of gravity in the known blocking systems sensitive to the movement of the strap.

Comme le montrent les figures, le disque de commande 9 présente une denture extérieure 2 pour un organe d'arrêt d'un blocage sensible au comportement du véhicule (non représenté). As the figures show, the control disc 9 has an external toothing 2 for a blocking member sensitive to the behavior of the vehicle (not shown).

Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la forme d'exécution qui vient d'être décrite à titre d'exemple seulement; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. Il est notamment avantageux que toutes les dentures aient le meme pas. As is obvious and as is clear from the above, the invention is not limited to the embodiment which has just been described by way of example only; on the contrary, it embraces all of its variant embodiments. It is particularly advantageous that all the teeth have the same pitch.

Claims

- CLAIMS

i.- Automatic locking device for unwinding seat belts, in particular for motor vehicles, comprising a locking system sensitive to the movement of the strap to immobilize the winding shaft thereof, on which a disc is mounted control bearing on it by means of a spring and which, turning relative to the shaft, moves radially outward a locking disc mounted eccentrically on a profiled part of the shaft so that it comes engage in a toothing integral with the reel housing, characterized in that the control disc (9) carries a pawl (18) mounted on it eccentrically and so as to be able to pivot against the force of a spring (22 ), pawl whose center of gravity is on the axis around which it pivots and with which is associated a toothing (28) integral with the housing, and in that the force of the spring (7) which biases the control disc ( 9) is greater than that (22) that i request the ratchet.

2.- Device according to claim 1, characterized in that the pawl (18) comprises two arms conformed and arranged symmetrically with respect to its pivot axis (21) and in that the free end of an arm (19) is shaped blocking tooth (27) which meshes with the associated toothing (28) integral with the housing.

3. - Device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the toothing (28) integral with the housing associated with the pawl (18) is an internal toothing of a ring fixed on the cover (29) of the housing.

4.- Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the control disc (9) has a stop (26) for the pawl (18).

5.- Device according to claim 4, characterized in that the stop (26) is located in the region of the arm (20) of pawl which does not cooperate with the teeth (28) integral with the housing.

6.- Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the control disc (9) has an external toothing (30) for one stop member of a blocking system sensitive to the behavior of the vehicle.

7. Locking device according to any one of the preceding claims, characterized in that all the teeth (15, 27, 28, 30) have the same pitch.