Brevet FR2238614A1 — publié le 19750221

Il s'est avéré approprié d'utiliser pour protéger les passagers d'un ve hicule des appareils de retenue du type comportant une enveloppe gonflable qui pelt se dilater à partir d'une condition aplatie de repos jusque dans une condition de gonflement en vue d'absorber l'énergie exercée par l'occupant d'un véhicule lors d'une collision. Cependant, il s'est avéré plus difficile de concevoir un système de gonflage de l'enveloppe de retenue du conducteur. Lors de la conception d'un appareil gonflable de retenue de conducteur, on a trouvé qu'il était avantageux de monter cet appareil de retenue sur le volant du véhicule; cependant, on a constaté qu'il était difficile de concevoir un système pouvant être commodément adapté aux composants existants du volant et de la colonne de direction.Les systèmes connus de retenue de conducteur qui peuvent être fixés sur la colonne de direction ont nécessité une modification compliquée et coû- teuse de la colonne de direction et de ses composants. On a éte oblige d'assembler et d'installer le système de retenue de conducteur dans la colonne de direction et le volant au moment de la fabrication du véhicule. En outre, les systèmes précédemment utilisés occupent un espace excessif sur la périphérie du volant et ils augmentent de façon indesirable le poids de ce dernier. Cependant, il est souhaitable de disposer d'un système de retenue de conducteur qui puisse être commodement installe sur le véhicule après l'acheve- ment de sa fabrication. Pour qu'un tel système soit utilisable en pratique, on doit pouvoir le monter sur la colonne de direction d'un véhicule existant sans modifier les composants de cette colonne, sans toucher au tableau de bord du véhicule et sans que le poids ou l'encombrement soient augmentés excessivement. I1 s'est avéré tout à fait difficile et coûteux jusqu'à maintenant de concevoir un tel système. L'invention a pour but de fournir une solution au problème defini ci-dessus à l'aide d'un appareil de retenue de conducteur gonflable, relativement simple et qui n'occupe pas un espace excessif sur la périphérie du volant ou bien qui n'augmente pas de façon indésirable le poids de ce dernier mais qui puisse être installé sur la colonne de direction du véhicule apres l'achève- met desafabrication. Le montage de l'appareil de l'invention nécessite seulement l'enlèvement du volant et la fixation de l'appareil de l'invention sur le fourreau de la colonne de direction existante, puis le montage d'un nouveau volant comportant l'enveloppe gonflable.L'appareil suivant l'invention utilise un élément en forme de cuvette qui délimite une chambre annulaire de fluide fixée rigidement sur l'extrémité du fourreau de la colonne de direction dans laquelle est monté au centre l'arbre de direction. Le moyeu du volant coopère avec un joint d'étanchéité tournant à lèvre prévu sur le fourreau afin d'empê cher un échappement de fluide entre le moyeu du volant et la bordure de l'é- lément en forme de cuvette. Un conduit disposé le long de la partie extérieure du fourreau de la colonne de direction communique par l'intermédiaire de l'é- liement en forme de cuvette avec la chambre annulaire afin d'assurer son alimentation en fluide.Plusieurs trous axiaux sont ménages dans le moyeu du volant afin de permettre un ecoulement du fluide de la chambre annulaire au travers du moyeu. L'enveloppe gonflable est fixée sur le moyeu et sur les rayons du volant à l'aide d'une plaque de forme annulaire qui est engagée à l'intérieur de l'enveloppe gonflable, une ouverture étant ménagée dans la paroi de l'en- enveloppe en étant centrée à l'intérieur de l'anneau afin de communiquer-avec les passages ménagés dans le moyeu.L'invention permet par conséquent d'obtenir un appareil d'un type nouveau que l'on peut incorporerà une colonne de direction d'un véhicule existant simplement en enlevant le volant, en fixant l'élément en forme de cuvette sur l'extrémité de la colonne de direction, en montant un nouveau volant et en fixant l'enveloppe gonflable sur ce dernier. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, donnees dans un but illustratif et non limitatif. La figure 1 est une coupe fragmentaire d'un mode préféré de réalisation de l'invention. La figure 2 est une vue en perspective fragmentaire, en partie en vue arrachée et en section droite, du mode de réalisation de la figure 1. Sur les dessins des références identiques désignent des parties identiques ou correspondantes sur les deux figures. Un appareil de retenue d'occupant de véhicule du type gonflable et agencé suivant l'invention a éte désigne dans son ensemble par la référence 10 et est agencé pour être relié à l'extrémité d'une colonne de direction d'un vehicule existant comportant un carter tubulaire se présentant sous 7a forme d'un fourreau 12 entourant un arbre de direction 14. Une plaque d'extrémité 16 comportant un trou central 17 est fixée par des moyens appropriés, tels que par exemple des organes de fixation ou une soudure, sur l'extrémité du fourreau 12, l'arbre de direction 14 etant engage dans le trou 17. Cet arbre de direction 14 est cannelé en 18 et comporte une partie extrême filetée 20. L'ensemble 10 comporte un volant désigné par 22 et fixé sur l'arbre de direction 14 d'une manière empêchant un mouvement relatif de retrait. -Le volant 22 comporte un moyeu 24 et un cercle extérieur 26 relié par plusieurs rayons 28 au moyeu 24. L'ensemble 10 comporte également une enveloppe gonflable 30 qui est fixée sur le volant et qui peut occuper une position aplatie telle que celle repré- sentee en trait plein et une position gonflée qui est représentée par des lignes en tirets sur la figure 1. L'ensemble 10 comporte également un élément 32 en forme de cuvette délimitant une chambre annulaire 34 et agencé pour pouvoir être relié à l'extrémité du fourreau de la colonne de direction. Dans le mode préféré de réalisation de l'invention, cet élément 32 est fixé directement sur la plaque d'extrémité 16 du fourreau par des organes de fixation tels que par exemple des boulons 36.L'élément en forme de cuvette comporte un trou 35 ména- gé dans son fond et dans lequel est emboîte étroitement l'arbre de direction 14 d'une manière qui permet une rotation relative de l'arbre 14 par rapport à l'élement 32. Le moyeu 24 comporte un voile radial 39 pourvu de plusieurs passages ou trous 44 repartis circonférentiellement, une partie cylindrique 40 s'éten- dant vers le bas et une partie cylindrique 55 s'étendant vers le haut. Le voile radial comporte un trou axial central 41 qui est cannelle de manière à recevoir les cannelures correspondantes 18 de l'arbre de direction 14. te moyeu 24 du volant est de préférence maintenu sur l'arbre de direction par une rondelle 48 et un écrou 50 vissé sur l'extrémité 'de l'arbre 14. Il est prévu un moyen d'étanchéité tournant qui comprend un joint 52 place entre le moyeu 24 du volant et l'élément 32 en forme de cuvette afin d'empêcher l'échappement de fluide sous pression entre la chambre annulaire 34 et le moyeu 24 tout en permettant un mouvement de rotation du volant par rapport à 1 'élément 32. Le joint 52 est disposé entre la partie cylindrique 40 et la périphérie intérieure de la bordure de l'élément 32. Ce joint 52 est de préférence du type à auto-etanchéite et il comporte une lèvre 53 sensiblement cylindrique qui s'infléchit radialement vers l'extérieur en réponse à une pression qui lui est ap pliquée par le fluide existant dans la chambre en vue d'établir une étanchéité entre la lèvre 53 et la partie cylindrique 40 du moyeu. Une source de fluide sous pression assure l'alimentation en fluide de la chambre annulaire 34 et elle est associée à un conduit 54 pourvu d'un coude 56 communiquant avec la chambre 34. Le conduit 54 s'étend le long de la partie extérieure du fourreau tubulaire 12 de la colonne de direction. Le conduit 54 peut contenir du fluide sous pression ou bien il peut etre fixe sur une source de fluide sous pression. Dans l'un ou l'autre cas,il est prévu dans le trajet suivi par le fluide dans le conduit 54 un moyen d'arrêt se présentant de préférence sous la forme d'un disque éclatable 58 assurant l'étanchéité au fluide. Le disque 58 comporte une partie affaiblie qui éclate sous l'effet d'une augmentation brutale de la pression régnant dans le conduit 54. Bien que le disque 58 ait été représenté comme étant placé à l'intérieur du conduit, il va de soi qu'il peut être également situé à la sortie de la source de fluide. Le cas éçhéant, on peut placer dans le trajet d'écoulement du fluide un diffuseur (non representé). L'augmentation de pression peut être engendrée par un dispositif de génération de gaz -(non représente) ou bien par un dispositif d'explosion (non représenté) utilisé pour provoquer directement l'éclatement du disque 58. L'enveloppe gonflable 30 comporte un orifice 31 qui est placé autour de la partie radiale 55 du moyeu 24.Une plaque 60 présentant un profil annulaire de préférence conique est disposée à l'intérieur de l'enveloppe 30 et son orifice central 66 est aligné axialement avec l'orifice 31 ménagé dans l'enveloppe 30 et les passages axiaux -44 du moyeu. Des moyens de fixation tels que par exemple des boulons 68 assurent la fixation de la plaque 60 sur les rayons 28 du volant afin de bloquer la matière délimitant la périphérie de l'orifice 31 de l'enveloppe entre la plaque 60 et le moyeu du volant de direction, en fixant ainsi l'enveloppe 30 d'une manière étanche sur ledit moyeu 24. cn service, lorscue le véhicule est sujet à une collision ou un accident, le disque 58 éclate et du fluide sous pression provenant d'une source appropriée (non représentée) sSecoule dans le conduit 54 pour pénétrer dans la chambre 34 par l'intermédiaire du coude 56, puis il passe dans les passages 44 et par l'orifice 31 pour faire gonfler l'enveloppe 30. L'ensemble suivant l'invention est conçu pour être montée sur une colonne '0 -recwfon classique qui comporte le fourreau habituel 12 et un arbre de direction 14. L'ensemble suivant l'invention peut être fixé sur une colonne de direction d'un véhicule existant sans qu'il soit nécessaire de modifier les composants de ladite colonne. En outre, l'ensemble de l'invention utilise une enveloppe 30 qui peut être disposée facilement et avantageusement à l'intérieur du contour du cercle du volant. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réali satin décrits et représentés. Elle est susceptible de nombreuses modifications et autres variantes, accessibles à homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Appareil de sécurité pour vehicule agencé pour être relie une colonne de direction comportant un carter entourant un arbre de direction, appareil caractérisé en ce qu'il comprend un volant agencé pour être relié à l'arbre de direction en vue d'assurer sa rotation et comportant un moyeu, un cercle extérieur et plusieurs rayons disposés entre le cercle et le moyeu, une enveloppe gonflable portée par le volant en étant reliee à au moins un desdits rayons et présentant une position aplatie et une position de gonflement où elle entre en contact avec un occupant du véhicule, un volume délimitant une chambre annulaire et agencé pour être relié à la colonne de direction à l'intérieur dudit volant afin que la chambre annulaire soit disposée autour de l'axe de l'arbre, ladite chambre étant agencee pour être fixée directement sur le carter de la colonne de direction, un moyen d'étan chéité tournant placé entre le volant et la chambre afin de permettre un mouvement de rotation du volant par rapport à la chambre tout en empêchant du fluide de fuir de la chambre et un moyen établissant une communication fluidique entre la chambre et l'enveloppe gonflable, ledit moyeu étant pourvu d'au moins un passage le traversant et communiquant avec ladite chambre, en ce que l'enveloppe gonflable est disposée de façon étanche par rapport au moyeu en entourant ledit passage, en ce qu'il est prévu une source de fluide sous pression pour alimenter en fluide ladite chambre, un joint éclatable étant placé dans le trajet du fluide entre ladite source et ladite enveloppe, ladite source de fluide comportant un conduit partant de la chambre et agencé pour être disposé le long du carter de la colonne de direction, ladite chambre étant délimitée par un élement en forme de cuvette qui est pourvu dans son fond d'un trou destine à venir se placer autour de l'arbre de direction, ledit moyeu comportant une partie radiale et une partie cylindrique s'étendant vers le bas, ledit moyen d'étanchéité comportant un joint placé entre le fond de la partie cylindrique et l'élément en forme de cuvette et un joint placé entre l'extrémité supérieure de l'élément en forme de cuvette et ledit moyeu, ladite enveloppe comportant un orifice place autour de la partie radiale du moyeu et en ce qu'il est prévu une plaque placee à l'intérieur de l'enveloppe et pourvue d'un trou entourant la partie radiale du moyeu ainsi qu'un moyen pour fixer la plaque sur le volant afin de maintenir l'enveloppe fixée sur le volant de façon étanche. 2.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie radiale du moyeu comprend plusieurs passages la traversant et répartis autour de ladite partie cylindrique. 3.- Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite partie cylindrique est cannelée de façon à être montée sur un arbre de direction cannelé. 4.- Appareil de retenue d'occupant de véhicule du type agencé pour être monté sur la colonne de direction de ce véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend: a-une enveloppe gonflable pouvant être dilatée d'une condition aplatie de repos jusque dans une condition de gonflement et pourvue d'un orifice per mettant l'introduction du fluide de gonflement; b-un volant comportant un cercle extérieur et des rayons reliés à un moyeu, ledit moyeu étant pourvu d'un premier moyen permettant sa fixation sur l'arbre de direction du véhicule et agissant de façon à empêcher une rota tion relative entre ledit moyeu et ledit arbre; c-des moyens définissant en coopération avec ledit moyeu une chambre annulaire comportant des éléments assurant la fixation rigide de la chambre sur l'ex trémité du fourreau de la colonne de direction du véhicule; d-une source de pression fluide placée à l'extérieur de la colonne de direction du véhicule; e-un conduit mettant en communication ladite source de fluide avec ladite cham bre annulaire; f-un moyen d'arrêt empêchant un écoulement de fluide de la source vers la cham bre annulaire; g-un moyen agissant de façon à établir un écoulement de fluide à partir de la source et à supprimer le moyen d'arrêt en réponse à une collision du véhicule; h-plusieurs passages axiaux d'écoulement de fluide menagés dans le moyeu de façon à établir une communication avec la chambre annulaire; i-un moyen d'étanchéité tournant agissant de façon à- créer un joint étanche à un fluide sous pression entre ledit moyeu et ledit moyen définissant une chambre annulaire afin que du fluide s'écoulant de la source vers la chambre annulaire puisse s'échapper par l'intermédiaire des passages axiaux ménagés dans le moyeu, et j-des moyens de fixation disposés à l'intérieur de ladite enveloppe en vue de fixer celle-ci sur le moyeu de telle sorte que l'orifice menagé dans l'en veloppe communique avec lesdits passages d'ecoulement prévus dans le moyeu. 5.- Appareil suivant la revendication 4, caractérise en ce que ledit moyen définissant une chambre annulaire comprend un élément en forme de cuvette pourvu d'un trou dans lequel est engagé l'arbre de la colonne de direction du véhicule, ledit trou étant dimensionné et agencé de manière à entourer étroitement ledit arbre de direction. 6.- Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le moyeu comporte un élément pourvu d'une partie orientée radialement et d'une partie cylindrique orientée axialement à partir de ladite partie radiale et en ce que ledit moyen d'étanchéité tournant comporte une lèvre circonférentielle disposée autour de la bordure de ltélément en forme de cuvette de manière que, lors diune pénétration de fluide sous pression dans la chambre, la lèvre se déforme radialement pour établir un joint étanche entre ladite partie cylindrique du moyeu et ladite bordure de l'élément en forme de cuvette. 7.- Appareil suivant la revendi-cation 4, caractérisé en ce que ledit moyen, de fixation comprend une plaque pourvue d'un trou qui est disposé en coinci- dence avec les passages ménagés dans le moyeu et le trou ménagé dans l'enveloppe. 8.- Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit conduit comporte un élément tubulaire disposé parallèlement au fourreau de la colonne de direction et pourvu d'un coude communiquant avec ladite chambre annulaire. 9.- Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent des moyens pénétrant dans ladite plaque et dans ladite paroi de i'enveioppe dans la zone adjacente au trou ménage dans celle-ci. 10.- Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyeu est cannelé de façon à s'engager sur une partie cannelée correspondante dudit arbre de direction