Brevet FR2010536A1 — publié le 19700220

On connaît déjà des volumes gonflables destinés à protéger l'occupant d'un véhicule pendant une collision en se dilatant de façon à s'appliquer contre celui-ci. Il en résulte que l'occupant du véhicule est exposé à des forces d'impact considérables par le volume partiellement gonflé. De plus, 5 dans certains cas, ce mode de dilatation du volume permet à l'occupant du véhicule de passer au-dessus de la partie supérieure de celui-ci au cours de certaines collisions et de venir frapper certaines parties du véhicule avant que ledit volume soit complètement gonflé. De plus, les volumes gonflables connus ne tiennent pas compte du fait que la tête de l'occupant a un poids 10 sensiblement plus faible par unité de surface que son torse et qu'en restreignant les mouvements entre la tête et le corps de l'occupant, il peut en résulter des blessures, en particulier dans la région du cou. En conséquence, la présente invention a pour but de réaliser un nouvel appareil de sécurité perfectionné pour véhicules : 15 - qui comporte un volume gonflable conçu de façon à diminuer la tendance de l'occupant à passer par dessus celui-ci et à réduire en même temps les risques de blessures dues à un mouvement relatif entre le torse et la tête de l'occupant; - qui comporte un volume gonflable qui s'applique contre une partie du 23 véhicule et contre l'occupant de celui-ci et qui exerce une force orientée vers le bas sur ce dernier pour le maintenir dans son siège; - qui se gonfle de manière qu'une de ses parties vienne au contact d'une partie du véhicule avant qu'une autre partie, située, au moins en partie, au-dessous de la première vienne au contact de l'occupant du véhicule; 25 - comportant un volume qui, lorsqu'il est gonflé, permet à la tête de l'occupant de se déplacer en avant, tout en restreignant les mouvements de son torse, puis restreint les mouvements de la tête et du torse de sorte que ce dernier se déplace alors en avant par rapport à la tête en raison de son poids plus grand, avec pour résultat que les rÊques que la tête soit rejetée 30 en arrière par rapport au torse sont diminués, un dispositif d'échappement étant prévu pour évacuer le fluide contenu dans le volume gonflable afin de diminuer le rebondissement de la tête et du torse de l'occupant; et, - qui comprend un volume comportant deux panneaux d'extrémité pentagonaux reliés entre eux, ce volume ayant une première partie adaptée à s'appliquer con- 35 tre une première partie du véhicule, une seconde partie adaptée à s'appliquer contre une autre partie du véhicule, une troisième partie adaptée à s'appliquer contre le torse de l'occupant du véhicule, une quatrième partie adaptée à venir au contact de la tête de cet occupant et une cinquième partie adaptée à s'appliquer contre les jambes de l'occupant. 40 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la 69 16194 2 2010536 description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel : - la figure 1 est une représentation schématique partielle montrant un volume gonflable conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention dans 5 son état dilaté afin de freiner les mouvements de l'un des occupants du véhicule pendant une collision; t la figure 2 est une représentation schématique montrant les mouvements de l'occupant du véhicule par rapport au volume immédiatement après une collision; et, 10 - la figure 3 est une représentation schématique montrant la position re lative de 1' occupant du véhicule et du volume gonflable quelques instants après une collision. La présente invention concerne un appareil de sécurité perfectionné pour véhicule. Cet appareil comprend- un volume gonflable ayant un état inactif 15 dans lequel il est replié et un état actif dans lequel il est dilaté ou expansé. En cas de collision, un dispositif de gonflage logé dans le volume est actionné et le gonfle de telle sorte qu'une première partie de celui-ci s'applique contre une partie du véhicule, puis contre l'un des occupants du véhicule quand il est déjà pratiquement gonflé. Cet ordre de gonflage a pour résultat que 20 le volume est placé et stabilisé par contact avec ladite partie du véhicule avant de freiner les mouvements de l'occupant de celui-ci dus aux forces qui résultent de la collision. La conformation du volume gonflable est telle qu'une \ partie de celui-ci s'applique contre le torse de l'occupant du véhicule et freine les mouvements en avant de celui-ci, pendant que sa tête reste libre 25 de se déplacer en avant du torse avant de venir au contact dudit volume, évitant ainsi les blessures du cou. L'appareil de sécurité de la présente invention peut être utilisé dans toutes sortes de véhicules, parmi lesquels les véhicules automobiles, les avions et les camions. En se référant au dessin, on voit un mode de réalisation préféré de l'in-30 vention sous la forme d'un appareil de sécurité 10 monté dans un véhicule automobile 12. L'appareil de sécurité 10 peut être associé à différentes parties du véhicule automobile et pourrait être monté dans le dossier du siège avant ou à différents autres endroits dans le véhicule automobile. Dans l'exemple représenté, l'appareil 10 est installé dans le tableau de bord 14 du véhicule 12. 35 L'appareil de sécurité 10 comporte un volume 18 ayant un état replié ou contracté (non représenté) et un état expansé dans lequel il est représenté sur la figure 1. Quand le volume 18 est contracté, il est replié de façon compacte au voisinage d'un dispositif de gonflage 24 qui s'étend transversalement et est fixé au tableau de bord 14. En cas de collision, le dispositif de gon-40 flage 24 est déclenché et libère un fluide sous pression qui gonfle le volume 69 16194 3 2010536 18. Quand le volume 18 est gonflé ou expansé, il présente une forme polygonale, l'un de ses axes s'étendant parallèlement au tableau de bord du véhicule 12 et au siège avant de celui-ci. Quand le volume 18 est gonflé ou expansé, il s'étend transversalement entre le volant de direction et la porte située du côté du pas-5 sager et a, quand il est gonflé, une largeur qui est approximativement égale à celle du siège avant entre le volant de direction et ladite porte. En raison de ses dimensions, le volume 18 est capable de restreindre les mouvements de plusieurs personnes occupant les sièges avant du véhicule, comme c'est le cas de la personne désignée par 20. 10 Pour dilater le volume 18, il est prévu un dispositif de gonflage 24 qui est conçu pour le dilater et le placer de façon à le stabiliser partiellement avant qu'il vienne s'appliquer contre le ou les occupants 'du véhicule. A cette fin, les parties latérales du volume viennent s'appliquer contre certaines parties du véhicule avant de venir au contact d'un occupant de celui-ci. Cet ordre de dila-15 tation du volume 18 stabilise celui-ci dans sa position d'activité avant qu'il soit soumis à un effort, évitant ainsi que le volume soit surpassé par l'occupant 20. De plus, cet ordre de dilatation empêche le volume de heurter et ainsi de blesser l'occupant du véhicule sous l'action du courant de fluide avant qu'il soit complètement gonflé. 20 Une fois gonflé de la manière décrite ci-dessus, le volume reste dans sa position active puisqu'il est pressé contre le véhicule et, en même temps, contre l'occupant 20, et transmet ainsi des forces entre eux par l'intermédiaire du fluide qu'il contieat de façon à empêcher une projection en-avant et vers le haut de l'occupant 20. En effet, si le volume 18 se dilatait de façon à s'appliquer 25 contre l'occupant 20 du véhicule avant de venir toucher certaines parties de ce véhicule, le mouvement imprimé à l'occupant 20 par les forces résultant de la collision pourrait avoir pour conséquence de déplacer ou de faire pivoter le volume 18 de.telle sorte que l'occupant pourrait passer au-dessus de lui et pourrait venir se heurter contre le pare-brise 28 ou une autre partie du véhicule. De plus, 30 si le volume s'appliquait contre l'occupant du véhicule avant d'être complètement dilaté, la force d'impact ainsi exercée pourrait avoir pour résultat de blesser gravement 1'occupant. En conséquence, le volume 18 est dilaté par le dispositif de gonflage 24, de manière à amener un premier côté ou côté antérieur 32 de celui-ci et un second 35 côté ou côté antérieur supérieur 34 de celui-ci respectivement contre le tableau de bord 14 et le pare-brise 28, avant qu'une troisième partie ou partie arrière 36 s'applique contre le torse 38 de l'occupant 20 du véhicule. Cet ordre de dilatation assure que le volume 18 est pratiquement gonflé avant que sa partie latérale 36 s'applique contre l'occupant 20 du véhicule. Les parties latérales 34 et 40 36 sont reliées par une partie latérale supérieure arrière 40 s'étendant suivant un angle obtus par rapport aux parties latérales 34 et 36 69 16194 4 2010536 qui se raccordent par des coins arrondis 44 et 46. Bien que la partie latérale 40 soit espacée de la tête 48 de l'occupant 20 du véhicule quand celui-ci est assis droit, la tête 48 de celui-ci est projetée en avant et vers le bas de façon à s'agiiquer contre la partie latérale 40 en cas de collision (voir fi-5 gures 2 et 3). Une première partie latérale ou partie inférieure 50 relie les deux parties latérales 32 et 36 et est adaptée à s'appliquer contre les genoux ou les jambes 52 de l'occupant 20. En cas de collision, un fluide sous pression provenant du dispositif de gonflage 24 afflue dans le volume 18 replié. Ce fluide gonfle rapidement le 10 volume 20 en amenant d'abord ses deux parties latérales 32 et34 contre les parties 14 et 28 du véhicule (voir figure 1). Ensuite, la partie latérale 36 s'applique contre le torse 38 de l'occupant 20. La partie latérale 36 du volume 20 est placée au-dessous de la partie latérale 34 et exerce sur l'occupant une force orientée vers le bas lors du gonflage. Ceci tend à maintenir l'occupant 15 sur son siège et évite qu'il passe au-dessus du volume 18. En supposant qu'il s'agit d'une collision frontale,, celle-ci projette le torse 38 de l'occupant en avant contre la partie latérale 36 du volume 18, c'est-à-dire, à la position dessinée en traits continus sur la figure 2. Le volume 18 s'oppose ensuite à tout mouvement ultérieur du torse 38, cependant 20 que la tête 48 reste libre et peut être projetée en avant vers la partie latérale 40. Ainsi, alors que le torse 38 est ensuite projeté en avant sur une distance relativement petite, à la position esquissée en traits mixtes sur la figure 2, la tête 48 se déplace en avant et vers le bas, de sorte que le visage de l'occupant 20 est au voisinage immédiat de la surface 40. La tête 48 est 25 ensuite pressée contre le volume 18, de sorte que sa tête 48 et son torse 38 s'opposent à tout mouvement ultérieur comme le montre la figure 3. Le risque que l'occupant 20 soit gravement blessé au cou pendant une collision dé face est sensiblement diminué par le fait que le volume 20 est construit de manière que sa partie latérale 40 soit espacée de la tête 48 .de l'occu-30 pant quand celui-ci est assis droit et quand le volume 18 est expansé (voir figure 1). La tête 48 est plus légère par unité de surface que le torse 38 de sorte que le volume 18 freine plus facilement les mouvements en avant de la tête que ceux du torse. En conséquence, quand l'occupant 20 est projeté contre le volume 18, sa tête 48 recule par rapport à son torse 38. Pour dimi-35 nuer les risques que ce mouvement de recul de la tête 48 par rapport au torse puisse provoquer des blessures du cou, le cou de l'occupant 20 est plié en avant afin de placer la tête 48 en avant du torse avant que la tête ne s'applique contre le volume 18 (voir la position en traits mixtes sur la figure 2). Cette position relative de la tête 48 et du torse 38 de l'occupant 20 est obtenue en 40 réalisant le volume de façon que sa partie latérale 36 vienne au contact du BAD ORIGINAL 16194 5 2010536 torse 38 avant que la partie latérale 40 ne rencontre la tête 48. Le mouvement en avant du torse 38 est ensuite freiné par le volume 18, pendant que la tête 48 reste libre de se déplacer en avant. Etant donné que les parties latérales 32 et 34 s'agiiquent contre les par-5 ties du véhicule opposées à la partie latérale 36 et à l'occupant 20 avant que cette partie 36 ne vienne au contact de ce dernier, le volume est stabilisé dans sa position active avant que l'occupant ne soit projeté en avant contre lui. Quand l'occupant du véhicule est projeté en avant par les forces résultant de la collision, ce mouvement est immédiatement freiné par les forces de réac-10 tion résultant du fluide libéré à l'intérieur du volume 18 en prenant pour point d'appui les parties voisines du véhicule, dans le cas présent, le pare-brise 28 et le tableau de bord 14. Il est bien évident que quand le volume 18 est monté en un autre endroit que sur le tableau de bord 14, les parties latérales antérieures du volume 18 viennent au contact d'autres parties du véhicule 15 que le tableau de bord et le pare-brise. Les parties latérales 32, 34, 36, 40 et 50 du volume 18 sont constituées par une bande continue dont les extrémités sont raccordées par une soudure s'étendant à travers la partie latérale 32. Des parois d'extrémité pentago-nales parallèles 60 et 62 sont reliées de manière appropriée aux parties laté-20 raies du volume, dans le cas présent, par des coutures. On voit donc que le volume a une forme générale polygonale à cinq côtés comprenant deux parties latérales parallèles 32 et 36 dont chacune est reliée à ses extrémités opposées aux bords des parois d'extrémité 60 et 62. Un élément réagissant à la pression, tel qu'une pièce souffiable 66 (figure 25 1) est avantageusement fixé aux parois d'extrémité 60 et 62 du volume 18 pour diminuer les rebonds de l'occupant 20. Seule, la pièce soufflable 66 fixée à la paroi d'extrémité 62 a été représentée et sera décrite ci-après. Cette pièce 66 comprend une feuille de montage extérieure 68 qui est fixée à la paroi d'extrémité 62 par des coutures 70. Deux pièces 72 et 74 sont montées sur la 30 face intérieure de la feuille 88 par des coutures 76 et 78 et sont exposées à la pression du fluide contenu dans le volume 18 . Quand la pression dans le volume 18 atteint un certain seuil, les pièces 72 eti'74 sont expulsées ou soufflées de la feuille de montage 68 en produisant deux ouvertures 80 et 82 par lesquelles le fluide s'échappe du volume. Cette limite de pression peut 35 être atteinte dans le volume par suite de la libération du fluide du dispositif de gonflage 24 ou par suite du contact de l'occupant 20 avec le volume. L'écoulement résultant du fluide assure à la fois le dégonflage du volume 18 et l'absorption de l'énergie résultant de la collision en diminuant les rebonds de l'occupant, comme il est décrit plus en détail dans la demande de 40 brevet français n° 142.952. 69 16194 6 2010536 Le dispositif de gonflage 24 (figure 1) comprend un réservoir 88 comportant une chambre 30 remplie avec un fluide sous pression. Une charge explosive est allumée, de façon classique, par le passage d'un courant, en cas de collision afin de rompre ou d'ouvrir le réservoir 88. Quand le réservoir 88 est ouvert, 5 le fluide sous pression qu'il contient s'en échappe vers un diffuseur 98. Le fluide de la chambre 90 s'écoule axialement dans l'espace compris entre le diffuseur 98 et le réservoir 88. Le diffuseur 98 est percé d'un certain nombre de fentes ou de passages qui communiquent avec l'espace 90 et qui dirigent le courant de fluide de façon à dilater le volume 18 de la manière décrite ci-10 dessus, de sorte que ses parties latérales 32 et 34 s'appliquent contre certaines parties du véhicule avant que les parties 36 et 50 ne rencontrent l'occupant 20 du véhicule. Ces fentes dirigent aussi le courant de fluide de manière que le volume 18 soit pratiquement dilaté avant que la partie latérale 36 ne s'applique contre le torse 38 de l'occupant 20. De cette manière, le 15 diffuseur assure une dilatation pratiquement complète du volume 18 avant que ses parties latérales ne rencontrent l'occupant, évitant ainsi de blesser celui-ci par un mouvement d'expulsion directe du volume non encore gonflé sous l'action du fluide s'échappant du réservoir 88. Il ressort de la description précédente que l'appareil de sécurité 10 compor-20 te un volume 18 ayant cinq parties latérales reliées à des parois d'extrémité opposées. En cas de collision, un dispositif 24 gonfle le volume 18 de façon à protéger les occupants du véhicule en freinant leurs mouvements. Le gonflage du volume 18 s'effectue de manière que les parties latérales situées à l'opposé de l'occupant, c'est-à-dire, les parties latérales 32 et 34 viennent les premiè-v 25 res au contact du véhicule. Ce mode de dilatation ou d'expansion du volume 18 a pour résultat que des forces de réaction sont appliquées simultanément aux deux parties du véhicule par la pression régnant à l'intérieur de ce volume afin d'empêcher l'occupant 20 de se déplacer par rapport au véhicule quand une partie latérale, c'est-à-dire la partie latérale 36, dudit volume s'applique 30 contre lui. Cette stabilisation préalable du volume évite que l'occupant puisse le fléchir avant qu'il ait été complètement gonflé par le fluide provenant du dispositif de gonflage 24. La partie latérale 40 est espacée de la tête de l'occupant afin de prévenir les blessures du cou en permettant à la tête d'être abaissée ou déplacée en avant par rapport au torse avant le contact 35 avec le volume 18. Quand la pression dans le volume 18 dépasse une certaine limite, des pièces 72 et 74 sont expulsées ou soufflées d'une feuille de montage 68. Il en résulte deux ouvertures 80 et 82 par lesquelles le fluide peut s'échapper du volume en diminuant ainsi les rebonds de l'occupant par décompression du fluide contenu dans le volume. 40 II va de soi que l'appareil de sécurité 10 peut être utilisé dans toutes 16194 7 2010536 sortes de véhicules pour en protéger les occupants en cas de collision. Il est envisagé d'adapter les dimensions et la forme du volume 18 à la conformation intérieure du véhicule dans laquelle il est monté. Il est également envisagé de faire varier l'angle entre les côtés du volume selon les variations de la relation angulaire entre les parties du véhicule contre lesquelles ces côtés viennent s'appliquer lors du gonflage du volume 69 16194 2010536 REVENDICATIONS 1. Appareil de sécurité pour véhicules, comprenant un volume ayant un état replié ou contracté et un état dilaté ou expansé, ce volume, quand il est dilaté, s'appliquant contre une partie du véhicule et contre le torse de 5 l'un des occupants de celui-ci afin de restreindre ou de freiner les mouvements de cet occupant résultant d'une collision, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour libérer un courant de fluide afin de provoquer la dilatation dudit volume de façon qu'il vienne s'appliquer contre ladite partie du véhicule avant de venir au contact de l'occupant, ce volume venant ensuite 10 au contact du torse de l'occupant. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume comprend une première partie s'appliquant contre ladite partie du véhicule et une seconde partie s'appliquant contre le torse de l'occupant de celui-ci, cette seconde partie se terminant à un niveau inférieur à celui de la majorité 15 de la première partie. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit volume comprend une première partie pour s'appliquercontre ladite partie du véhicule, une seconde partie pour s'appliquer contre le torse de l'occupant de celui-ci et une troisième partie s'étendant entre les deux précédentes pour s'appliquer 20 contre la tête dudit occupant. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le volume comprend une quatrième partie reliée à la seconde et qui est destinée à s'appliquer contre les jambes de l'occupant du véhicule, une cinquième partie étant reliée à la première et à la quatrième parties afin de s'appliquer contre 25 une partie du véhicule formant un certain angle avec la partie du véhicule contre laquelle s'applique la première partie du volume, deux panneaux d'extrémité ayant cinq bords latéraux formant entre eux les angles voulus pour relier lesdites parties dudit volume gonflable. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que des moyens 30 sont prévus dansl'un des panneaux d'extrémité pour produire une ouverture permettant au fluide de s'échapper du volume quand la pression à l'intérieur dudit volume atteint un certain seuil. 6. Appareil de sécurité pour véhicule qui comprend un volume ayant un état contracté ou replié et un état expansé ou dilaté, des moyens pour pro- 35 duire un courant de fluide pour provoquer la dilatation dudit volume, caractérisé en ce que celui-ci comporte une première partie destinée à s'appliquer contre le torse de l'occupant quand il est dans son état dilaté afin de restreindre les mouvements de ce torse qui résultent d'une collision et une seconde partie formant un certain angle avec la première et qui est orientée 40 par rapport à l'occupant de façon à être espacée de sa tête quand celui-ci est 16194 9 2010536 dans une position verticale et de façon à venir au contact de cette tête après que son torse s'est déplacé en avant, et des moyens pour permettre à un courant de fluide de s'échapper dudit volume afin de réduire le rebondissement de la tête et du torse dudit volume. 5 7. Appareil de sécurité pour véhicule qui comprend un volume ayant un état replié et un état dilaté dans lequel ledit volume s'applique contre l'occupant d'un véhicule afin de freiner ou de restreindre les mouvements de celui-ci qui résultent d'une colission, caractérisé en ce que ledit volume comprend deux panneaux d'extrémité pentagonaux, une première partie dont les 10 extrémités opposées sont reliées auxpremiers côtés desdits panneaux d'extrémité et sont adaptées à s'appliquer contre une partie du véhicule, une seconde partie dont les extrémités opposées sont reliées aux seconds côtés des panneaux d'extrémité et sont adaptées à s'appliquer contre une autre partie du véhicule, une troisième partie dont les extrémités opposées sont reliées 15 aux troisièmes côtés des panneaux d'extrémité et sont adaptées à s'appliquer contre le torse de l'occupant de celui-ci, une quatrième partie dont les extrémités opposées sont reliées aux quatrièmes côtés des panneaux d'extrémité et sont adaptées à s'appliquer contre la tête dudit occupant et une cinquième partie dont les extrémités opposées sont reliées aux cinquièmes côtés des pan-23 neaux d'extrémité et sont adaptées à s'appliquer contre les jambes dudit occupant, et des moyens pour produire un courant de fluide afin de dilater ledit volume. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens pour produire un courant de fluide sont montés sur 25 une partie du véhicule qui est située directement à l'opposé du torse de l'occupant dudit véhicule quand celui-ci est assis. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour produire un courant de fluide comprennent des moyens pour diriger le courant de fluide de telle manière qu'à partir de son 30 état replié, le volume est pratiquement gonflé avant de venir au contact du torse de l'occupant du véhicule.