Brevet FR2308525A1 — publié le 19761119

La présente invention se rapporte à un appareil de sécurité pour la protection du passager d'un véhicule, en cas de collision de ce véhicule, par gonflage d'un sac contre le corps du passager ; elle vise, plus particulièrement, un sac gonflable perfectionné utilisable dans un tel appareil. Les dispositifs comprenant un sac gonflable comme ment principal tiennent de plus en plus une place importante parmi les mesures de sécurité adoptées pour la protection des passagers dans les divers véhicules exposés aux chocs, en particulier dans les automobiles. En cas de collision du véhicule, le sac est gonflé rapidement par un gaz sous pression, vers un passager ou occupant d'un siège, de façon à former un coussin qui s'oppose au ddplacement par inertie de l'occupant. Les qualités de tels appareils ont été vérifiées mais il subsiste une difficulté. Lorsque le passager se heurte contre le sac gonflé, celui-ci le repousse avec une force considérable résultant d'une brusque augmentation de la pression interne du sac. On a proposé différents moyens pour empêcher l'augmentation excessive de la pression du gaz dans le sac et protéger le passager de blessures possibles dues à son renvoi par le sac, mais aucun des dispositifs connus ne donne entière satisfaction. On connait, par exemple, un sac équipé d'une soupape de décharge qui fonctionne à une pression prédeterminée. En pratique, on observe une dispersion considérable de la pression d'échappement de la soupape fixée au sac gonflable, en plus d'une augmentation é- vidente du prix de fabrication. On a également proposé d'utiliser un sac en tissu comportant une zone particulière où la texture du tissu est affaiblie de manière calculée pour laisser échapper le gaz contenu, lorsque la pression dans le sac dépasse une valeur prédéterminée. Bien que dans ce cas il ne soit pas nécessaire de prévoir un dispositif à soupape supplémentaire, le sac lui-meme n'est pas facile à fabriquer et il est malaisé de concevoir une texture appropriée pour ladite zone et de calculer une surface optimale pour cette zone.Selon un autre procédé, on prévoit de déchirer un sac localement, avec un outil qui est dispose à 1' extérieur du sac de façon à ce que cet outil perce le sac lorsque ce dernier est heurté par un passager. Ce procédé présente également linconvénient d'une construction très compliquée. Suivant la même idée, mais d'une manièrelégèrement différente, on forme une pluralité de trous d'aiguille en alignement circulaire sur une partie du sac. La matière du sac se déchire le long de la ligne de trous et on obtient une ouverture pour une pression déterminée dans le sac, mais cette pression critique présente en pratique une dispersion très large. La présente invention a pour objet un sac gonflable pour appareil de sécurité, de construction simple et telle que la pression maximale du gaz dans le sac gonflé est limitée avec précision à une valeur prédéterminée. L'invention a également pour objet un sac gonflable pour appareil de sécurité, qui est construit de façon à ce que la pression de gaz dans le sac gonflé diminue graduellement à un certain point, par échappement d'une partie du gaz, lorsque le sac gonflé rencontre un objet séparé provoquant l'augmentation de la pression de gaz au-dessus d'une valeur prédéterminée, Le dispositif de sécurité pour la protection du passager d'un véhicule, suivant l'invention, comprend un sac gonflable en matière mince souple. Ce sac comporte un orifice d'entrée de gaz, pour,l'introduction d'un gaz comprimé de gonflage du sac, au moins une fente, et des moyens d'étanchéité pour maintenir cette fente fermée jusqu'à ce qu'une pression de gaz dans le sac dépasse une valeur prédéterminée, après gonflage du sac.La fente est disposée de telle manière qu'une partie du gaz comprimé enfermé dans le sac schappe de celui-ci par la fente lorsque la fente est ouverte. Suivant l'invention, la fente est de préférence rectiligne. Les moyens de fermeture de la fente peuvent être un joint obtenu par couture, collage ou soudure de la matière mince le long de la fente0 Lorsque le passager se heurte violemment au sac suivant l'invention, après gonflage de celui-ci, une augmentation brusque de pression dans le sac provoque l'ouverture de la fente, de sorte que le sac peut être écrasé à un certain point et ne repousse pas le passager. D'autres objets et avantages de l'invention apparaitront aux hommes de l'art à la lecture de la description de ses formes de réalisation, non limitatives, représentées sur les dessins an vexés. La figure 1 est une vue latérale schématique d'une pre mière forme de réalisation d'un sac gonflable conforme à l'invention, ce sac étant gonflé-pour occuper un espace entre un tableau de bord d'une automobile et un occupant de siège avant la figure 2 est une coupe du même sac suivant la ligne 2-2 de la figure 1 t la figure 3 est une vue de côté d'une autre forme de réa- lisation d'un sac suivant l'invention la figure 4 est une coupe du sac, suivant la ligne 4-4 de la figure 3 t la figure 5 est une vue en perspective avec coupe partielle d'une troisième forme de réalisation de l'invention ;; la figure 6 est une vue en perspective d'une variante de réalisation du sac suivant l'invention, et la figure 7 est une coupe partielle du meme sac, suivant la ligne 7-7 de la figure 6. Les figures 1 et 2 représentent un sac gonflable 10, conforme à l'imrention, qui est la partie principale d'un appareil de sécurité installe sur une automobile pour protéger un passager 12 d'un siège avant 14 contre le choc avec un tableau de bord 16, en cas de collision du véhicule.Le sac 10 sur la figure 1 est déjb complètement gonflé par un gaz comprimé qui lui est fourni par un générateur de gaz 18 de l'appareil de sécurité, en réponse à un signal émis par un détecteur de choc, non représenté, inclus dans l'åppareil. Le sac 10 comporte une fente 20 normalement fermée qui s'ouvre lorsque le passager 12 est déplacé vers l'avant par inertie et vient heurter le sac 10, ce qui provoque l'augmentation de la pression du gaz dans le sac 10 au-dessus d'une-valeur critique prédéterminée. L'ouverture de la fente permet à une partie du gaz contenu dans le sac 10 de échapper. L'existence de la fente 10 normalement fermée est une caractéristique essentielle du sac gonflable 10 suivant l'invention. Dans ses autres aspects, le sac 10 est semblable aux sacs gonflables usuels pour appareil de sécurité du type représenté. Le sac 10 comporte un orifice 22 d'entrée de gaz, dont la forme et la disposition sont déterminées pour s'adapter au générateur de gaz 18. Dans cette forme de réalisation, le sac 10 est une bote sensiblement en forme d'hexaèdre, mais en variante on peut lui donner toute autre forme. La matière en feuille utilisée pour le sac 10 n'est pas particulièrement limitée par l'existence de la fente 20. On peut utiliser presque toute feuille souple qui est pratiquemenvimperméable au gaz et qui convient pour des sacs gonflables usuels pour l'appareil décrit. On peut utiliser, par exemple, des étoffes tissées, des feuilles en résine synthétique, des cuirs artificiels et leurs différentes combinaisons. La fente 20 est généralement rectiligne, non seulement pour des raisons pratiques de facilité de fabrication, mais également pour que la fente fermée 20 s'ouvre toujours pour une pression constante dans le sac. il n'y a pas d'imposition particulière quant à ltemplacement ou au nombre de fentes 20. Corne représenté, une seule fente 20 suffit pour l'échappement désiré de gaz mais on peut prévoir deux fentes 20 ou davantage, selon la taille, la forme et/ou la pression de gonflage prévue pour le sac 10. La fente 20 est fermée par un joint 24 de sorte que le sac 10 peut être gonflé, comme les sacs de sécurité usuels, sans fuite de gaz lorsque celui-ci est introduit par l'orifice d'entrée 22. Si un mouvement du passager 12 vers l'avant exerce une impulsion de poussée sur le sac 10 ainsi gonflé et provoque l'augmentation de la pression du gaz dans le sac 10 au-dessus d'une valeur prédéterminée, le joint 24 s'ouvre et une partie du gaz enfermée dans le sac 10 s'échappe par la fente 20. Cette dernière est conçue, en ce qui concerne la longueur et le nombre, de manière à ce que la pression de gaz dans le sac 10 reste à un niveau suffisant pour empê- cher le sac 10 dêtre complètement écrasé. Autrement dit, une face 26 du sac 10 située à l'opposé du passager 12 ne peut pas venir en contact avec une face opposée 28 pendant le mouvement du passager 12 par inertie vers l'avant, après ouverture du joint 24. Dans la forme de réalisation représentée, la fente 20 est fermée par couture mais elle peut autre fermée, en variante, par collage ou par soudure, par exemple par courant à haute fréquence si la matière est thermoplastique. Le choix du procédd dépend principalement de la matière du sac 10. Lorsque ce dernier est en étoffe tissée, il est généralement avantageux de fermer la fente 10 par couture, à la main ou à la machine, pour obtenir une constance de la pression critique de gaz à laquelle le joint 24 ou la fente 20 s'ouvre0 Pour la couture du joint 24, on utilise de préférence un fil dont la résistance à la traction est comprise entre 0,8 et 25 kg environ, le pas des points pour le joint 24 étant de préférence compris entre 7 et 30 points pour 5 cm de couture. La fente 20 est formée sur un côté du sac 10, dans le cas des figures 1 et 2, mais elle peut en variante être formée le long d'un bord du sac 10, comme représenté sur les autres figures. Les figures 3 et 4 représentent une deuxième forme de réalisation de l'invention. Dans ce cas, le sac 1D présente une extension ou languette 30, dont l'extrémité sortante est rétrécie et amincie de façon à ce que deux faces opposées 32 et 34 du sac 10 se trouvent en contact l'une avec l'autre à l'extrémité de cette extension 30. Dans le sac 10, ainsi formé, la fente 10 peut être obtenue sans couper la feuille du sac 10, mais simplemenipar absence de jonction des deux faces 32 et 34 l'une à l'autre à l'extrémité de l'extension 30. L'ouverture ainsi naturellement forme est utilisée comme fente 20A suivant l'invention, puis elle est fermée comme indiqué plus haut. Lorsque la fente 20A est cousue pour obtenir le joint 24, il est avantageux de donner à l'extension 30 une forme telle que le joint 24, c'est-à-dire la fente 20A, se trouve à une certaine distance de l'extrémité réalle 36 de ltextension 30. Les deux faces 32 et 34 ne doivent pas etre jointes l'une à l'autre au bord extrtme 36. Dans le cas de la figure 5, le sac 10 est obtenu en forme dthaxaedre par couture de six éléments sensiblement rectangulaires d'une matière souple mince, de façon à ce que chaque bord 38 du sac 10 soit fermé par une couture 24Ae Dans une troisième forme de réalisation de l'invention, le joint 24A est omis le long d'une partie d'une des bords 38 (en 38a), la partie non jointe servant de fente 20A. La partie non jointe du bord 38a, c'est-à-dire la fente 20A, est fermée par le joint 24 qui est différent du joint 24A pour les autres parties, en ce qui concerne la résistance du fil de couture et/ou le pas des points de couture. De toute façon, le joint 24 pour la fente 20A doit autre plus faible que les joints 24A pour la formation du sac 10.Dans certains cas, le bard 38a est fermé dans toute sa longueur par le joint 24 plus faible, de sorte que la fente 20A peut avoir la meme longueur que le bord 38a. D'autre part, deux des bords 38, ou davantage, peuvent comporter chacun une fente 20A de ce type. On a procédé à des essais pour déterminer la dispersion de la pression critique dans le sac, à ls quelle le joint 20A stou- vre, pour le sac 10 des figures 3 et 4. Dans ces essais, le sac 10 a une capacité de 190 litres et le joint 24, c'est-à-dire la fente 20A, a une longueur de 150 mm. Le joint 24 est obtenu par couture des deux faces 32 et 34 ensemble avec un fil de nylon n030, 140 denier/l x 3 et un pas de couture de 17 points pour 5 cm. Le sac 10 est gonflé avec de l'air jusqu'à ce que la pression effective 2 intérieure atteigne 0,2 kg/cm . On exerce alors une impulsion ex- terne de poussée sur le sac 10 et on augmente par palier la valeur de cette poussée jusqu'à obtenir l'ouverture du joint 24.On procè de à cet essai avec huit échantillons identiques de sacs 10, et on relève les pressions critiques observées pour les différents échantillons. Echantil- 1 2 3 4 5 6 7 8 Moyen lon n0 ne Pression 0,32 0,31 0,31 0,32 0,32 0,32 0,27 0,33 0,313 critique kg/cm2 effectifs La dispersion de ces valeurs est beaucoup plus faible, le quart environ que les dispersions obtenues dans des essais semblables, avec des sacs gonflables usuels. En plus d'une remarquabliprécision et constance dans la pression critique à laquelle se produit l'échappement du gaz, la fente fermée 20 ou 20A suivant l'invention présente l'avantage de pouvoir être obtenue facilement et économiquement. De plus, la fente 20 peut être conçue de différentes façons, en fonction de la valeur désirée de la pression critique et/ou du degré de réduction de pression. En particulier lorsque la fente 20 est fermée par couture, de telles modifications peuvent être effectuées très facilement et à volonté puisque la modification est réalisée par le choix de la résistance d'un fil de couture et/ou du pas des points de couture pour le joint 24. Dans le cas des figures 6 et 7, le sac 10 peut être combiné avec un sac gonflable auxiliaire 40 qui se gonfle lorsqu'il reçoit le gaz qui s'échappe du sac 10. Par suite, le sac auxiliaire 40 permet de modifier le degré et/ou la vitesse de diminution de pression dans le sac 10, suivant la capacité du sac auxiliaire 40. Dans la forme de réalisation des figures 6 et 7, la fente fermée 20A est formée le long d'un bord 38a du sac hexaèdrique 10, de la même façon que dans le cas de la figure 5. Le sac auxiliaire 40 est disposé de façon à communiquer, avec le sac principal 10, seulement lorsque la fente 20A est ouverte et exclusivement par la fente 20A. Dans cet exemple, le sac auxiliaire 40 est formé par le prolongement de deux faces 32 et 34 du sac 10 qui se rencontrent au bord 38a et par couture de ces deux faces ensemble le long des bords sortants 42 et 44. Ainsi, l'intérieur du sac auxiliaire 40 est normalement séparé de l'intérieur du sac principal 10 par la fente fermée 20A. Par exemple, on obtient un bon résultat avec un bord 38a de 650 mm de longueur, cousu de la façon suivante.Une partie médiane de 150 mm de long, qui sert de fente 20A suivant 1' invention, est cousue pour former le joint 24 au moyen d'un fil de nylon n030, 140 denier/l x 3, et avec un pas d'aiguille de 17 points pour 5 cm. Les parties restantes sont fermées au moyen d' un autre fil de nylon n05, 120 denier/2 x 3 et avec le même pas de points. Le sac auxiliaire 40 comporte un orifice/d'échappement de gaz d'une section appropriée, de façon à ce qu'une partie du gaz reçu soit évacuée à l'atmosphère. En variante, une extrémité dépassante 48 du sac auxiliaire 40 peut être entaillée pour former une ouverture. Toutefois, ni le trou 46 ni une telle ouverture ne sont nécessaires lorsque le sac auxiliaire 40 a une capacité relativement grande. Comne autre variante du trou 46, le sac auxiliaire 40 peut comporter une fente normalement fermée, comme le sac principal 10, cette fente s'ouvrant lorsque la pression de gaz dans le sac auxiliaire 40 atteint une valeur prédéterminée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité pour la protection du passager d'un vé hicule en cas de collision du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend un sac gonflable en matière mince et souple, ledit sac comportant un orifice d'entrée de gaz pour recevoir un gaz com primé/de gonflage du sac, au moins une fente et des moyens de fermeture pour maintenir ladite fente fermée jusqu'à ce qu'une pression de gaz dans le sac dépasse une valeur prédéterminée, après gonflage du sac, la fente étant disposée de façon à ce qu'une partie du gaz comprimé contenu dans le sac s'échappe de ce dernier par la fente lorsque celle-ci est ouverte. 2. Dispositif de sécurité suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fermeture comprennent un joint obtenu par couture de la fente. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fermeture comprennent une couche de colle. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la matière souple est une matière thermoplastique et en ce que les moyens de fermeture comprennent un joint obtenu par soudure de la matière mince le long de la fente. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la fente est obtenue par une entaille faite dans la matière mince. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le sac est formé de manière à ce qu'au moins un bord soit obtenu par l'intersection de deux bordures de la feuille mince et en ce que la fente est formée le long d'au moins un des dits bords. 7. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un sac gonflable auxiliaire qui est relié au sac gon flable de façon à ce que l'intérieur du sac auxiliaire soit nor malement séparé de l'intérieur du sac gonflable, la fente étant disposée pour que l'intérieur du sac gonflable communique avec l'intérieur du sac auxiliaire par ladite fente quand le joint est ouvert, une partie du gaz comprimé étant ainsi reçu dans le sac auxiliaire, ce dernier comportant de préférence une ouverture de section telle qu'une partie du gaz reçu s'échappe du sac auxiliaire. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que ladite ouverture est une fente et en ce que le sac auxiliaire comporte un deuxième moyen de fermeture pour maintenir ladite ouverture fermée jusqu'à ce qu'une pression de gaz dans le sac auxiliaire dépasse une deuxième valeur prédéterminée, après gonflage du sac auxiliaire.