Brevet FR2608981A1 — publié le 19880701

-1 - L'invention se rapporte à un dispositif de protection anti-collision pour les occupants des véhi- cules automobiles, comprenant un coussin gonflable ( irbag), qui, en cas de collision ou de choc se gonfle au moyen d'un gaz propulseur produit par la combustion de matières solides dégageant des gaz, et équipé d'un filtre pour l'épuration du gaz propulseur. Dans le cas d'un choc ou d'une collision, dans les dispositifs à coussin gonflable habituels, un générateur de gaz pyrotechnique est mis à feu, de sorte que le coussin gonflable se gonfle en quelques millise- condes et forme une protection efficace protégeant l'oc- cupant d'un choc contre la carrosserie. Pour pouvoir recevoir de façon souple et sans tendance au rebondissement le corps de l'occupant qui est projeté vers l'avant avec une grande énergie ciné- tique, le coussin gonflable est muni d'un ou de plu- sieurs dispositifs d'échappement à travers lequel ou lesquels le gaz propulseur peut s'échapper de façon con- trôlée lors de l'impact de l'occupant sur le coussin gonflable. A cet effet, il est connu de munir le coussin gonflable de trous, ou de le réaliser en une matière po- reuse (tissu) (voir par exemple le brevet américain n 3 481 625). Par ailleurs, il est connu, comme décrit par -2- exemple dans le brevet américain n 4 097 065, d'incor- porer dans la paroi du coussin gonflable, pour servir de sortie de gaz, un morceau de tissu muni d'une fente de dilatation. Pour supporter la pression du gaz lors du choc, le tissu peut facilement s'allonger dans un sens et la fente de dilatation s'étend transversalement à la direction dans laquelle le tissu peut s'allonger, de sorte que, en réponse à la sollicitation, le tissu peut se bomber vers l'extérieur en forme de calotte sphé- rique. Etant donné que, lors de la mise à feu du gé- nérateur de gaz, il peut se former des particules fines qui peuvent exercer un effet irritant sur les voies res- piratoires de l'occupant du véhicule, il est connu de relier l'orifice d'échappement du coussin gonflable à une conduite qui débouche à l'extérieur de la carrosse- rie du véhicule (voir par exemple le brevet allemand n 21 25 967). Etant donné qu'une telle solution est extrê- mement coûteuse, il a été par ailleurs proposé de faire passer les gaz engendrés à travers une garniture fil- trante placée directement sur le générateur de gaz (voir par exemple la demande de brevet allemand n 26 00426). Etant donné que, en raison de l'espace disponible dont on dispose pour le montage du dispositif, cette garni- ture filtrante ne peut avoir qu'une surface relativement faible, et que, par ailleurs, elle ne doit opposer qu'une faible résistance aux gaz, afin de ne pas allonger défa- vorablement le temps de gonflage du coussin gonflable, ce filtre ne peut retenir que des particules relative- ment grosses. Le gaz qui s'échappe dans l'habitacle à traverb les orifices d'échappement du coussin gonflable contient donc encore des particules irritantes, bien que dans une proportion réduite. Le but de l'invention est de réaliser un fil- tre qui soit de fabrication simple, et à travers lequel -3- le gaz propulseur soit filtré de manière à réduire à une proportion négligeable l'introduction de particules irritantes dans l'habitacle du véhicule. Selon l'invention, ce problème est résolu en prévoyant que les orifices de sortie forment en même temps le filtre, et que le filtre est composé d'un tis- su filtrant présentant une résistance à la déchirure, conformé à la norme DIN 55 354, d'au moins 1500 N/5 cm, une résistance à la propagation de la déchirure, confor- mément à la norme DIN 55 356, avec une éprouvette B, d'au moins 150 N, et une résistance à la chaleur d'au moins Is à 300 C sans détérioration notable de la ré- sistance mécanique, une dimension de pores telle que les particules d'une dimension de plus de 0,1/um soient rete- nues dans une proportion d'au moins 50 %, et une perméa- bilité à l'air L mesurée en litres par cm et par minute, qui se situe dans la plage limitée par les courbes L = 0,05 + 0,075. p et L = 1,2 + 0,6. p, et qui pré- sente une surface de 500 à 10 000 cm2. Le filtre forme ainsi une partie de la paroi du coussin gonflable, et représente en même temps les ori- fices d'échappement pour le gaz propulseur. Pour pouvoir assurer correctement sa fonction, le filtre est composé d'un tissu filtrant présentant les caractéristiques pré- citées (résistances à la déchirure, à la propagation de la déchirure, à la chaleur; dimension de pores et perméa- bilité à l'air). On préfère en fait des tissus qui possèdent une résistance à la déchirure d'au moins 2000 N/5 cm, et une résistance à la propagation d'au moins 200 N. Comme ar- mure pour le tissu, on peut envisager les armures habi- tuelles comme, par exemple, l'armure toile, l'armure de croisé, mais on préfère un tissu à armure de croisé de 2/1 parce que c'est avec ce tissu que l'on obtient les meilleurs effets. Comme matière pour les fils dont le tissu filtrant est composé, on préfère un tissu d'ara- mide en fibres coupées qui répond le mieux aux spécifi- cations de résistance mécanique. Il est important dans ce contexte que le tissu filtrant puisse s'étirer sous la charge, de manière que les dimensions de pores préa- lablement choisies puissent rester inchangées, et que les particules ne puissent pas traverser indésirable- ment le filtre sous la charge, par suite d'un élargisse- ment des pores. Un autre avantage du tissu d'aramide réside dans sa bonne résistance à la température,puisque les gaz qui se dégagent du générateur de gaz aussi bien que les particules possèdent une température élevée. Avec un tissu d'aramide, les températures ne détériorent pas la résistance mécanique. Il est préférable que le tissu filtrant en a- ramide possède 24 fils par cm en chaine et 21 fils en trame, les fils devant avoir une résistance de dtex de 250 x 2 Nm 40/2. La surface filtrante doit de préférence être de 650 à 2000 cm2. Lorsqu'on filtre avec une perméabilité à l'air relativement basse, on doit choisir une grande surface filtrante, et lorsqu'on fil- tre avec une meilleure perméabilité à l'air, on choisit des surfaces filtrantes plus petites. La figure unique du dessin annexé est une vue partielle d'un dispositif réalisé selon l'invention, le coussin gonflable étant représenté dans son état di- laté. On distingue un véhicule possédant une carrosserie 1 et un coussin gonflable 2 gonflé devant l'occupant. Une partie du coussin gonflable 2 est occupée par le filtre 5. Ce filtre 3 peut être construit symétrique- ment, c'est-à-dire qu'un autre filtre peut être présent sur le c8té non visible, qui est à l'opposé du filtre 3. Le filtre 3 peut être cousu dans une ouverture corres- pondante du coussin gonflable 2, mais il est également possible de fabriquer la totalité du coussin gonflable -5- en matière filtrante, et de rendre imperméables aux gaz, en les enduisant d'une substance organique, les parties du coussin gonflable dont la surface ne présente pas des propriétés filtrantes. L'invention procure toute une série d'avanta- ges. Il n'est plus nécessaire, comme dans l'état de la technique, de filtrer la totalité du gaz propulseur, mais seulement la partie qui s'échappe du coussin gonfla- ble. Ceci offre la possibilité d'utiliser des filtres fins, parce que la quantité de gaz qui s'échappe du coussin gonflable est beaucoup plus faible que la quanti- té de gaz nécessaire pour fongler le coussin gonflahle, et parce que, par ailleurs, on dispose de plus de temps pour l'échappement du gaz. Par ailleurs, la surface d'un coussin gonflable déployé est très grande, de sorte que l'on peut également utiliser de grandes surfaces fil- trantes. Ceci offre la possibilité de filtrer les gaz dans une mesure suffisante pour que pratiquement aucune particule ne puisse pénétrer dans l'habitacle. Les avantages des fib res coupées, comparative- ment aux fibres continues - également envisageables - dans la matière des fils, résident dans le fait que les fibres et, avec elles, également le tissu, confèrent une plus grande rugosité. De cette façon, les fils du tissu conservent également mieux leurs positions relatives en présence d'une sollicitation. Dans le cas de l'utilisa- tion de fibres coupées, la densité des pores reste plus régulière, dans le temps et sous effort, et localement, par exemple au niveau des plis et des coutures. Par ail- leurs, avec un fil rugueux, on peut plus facilement ob- tenir un filtre à pores fins. -6- - R2]VENDICAIONS - I - Dispositif de protection anti-choc destiné à protéger les occupants d'un véhicule, comprenant un coussin qui, dans le cas d'une collision ou d'un choc, se gonfle d'un gaz propulseur produit par la combustion de matières solides dégageant des gaz, une partie de la paroi du coussin présentant un grand nombre d'ouvertures qui servent d'ouvertures d'échappement pour laisser le gaz propulseur sortir du coussin, et un filtre destiné à épurer le gaz propulseur des résidus solides de la con- bustion, caractérisé en ce que les orifices de sortie forment en même temps le filtre, et en ce que le filtre est composé d'un tissu filtrant présentant une résistance à la déchirure, conformément à la norme DIN 53 354 d'au moins 1500 N/5 cm, une résistance à la propagation de la déchirure, conformément à la norme DIN 53 356, avec l'é- prouvette B, d'au moins 150 N, et une résistance à la chaleur d'au moins Is à 300 C sans détérioration notable de la résistance mécanique, une dimension de pores telle que les particules d'une dimension de plus de 0, 1um soient retenues dans une proportion d'au moins 50 %, et une perméabilité à l'air L, mesurée en litres par cm2 et par minute, qui se trouve dans la plage limitée par les courbes L = 0,05 + 0,075. pet L 1,2 + 0,6. p et qui présente une surface filtrante de 500 à 10 000 cm. 2 - Dispositif de protection selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la surface filtrante est de 650 à 1000 cm2. 3 - Dispositif de protection selon la revendi- cation 1 ou 2, caractérisé en ce que le tissu filtrant possède une armure de croisé 2/1. 4 - Dispositif de protection selon les revendi- cations I à 3, caractérisé en ce que le tissu filtrant est composé de fils d'aramide. -7- - Dispositif de protection selon la revendi- cation 4, caractérisé en ce que le tissu filtrant est composé de 24 fils par cm en chaîne et de 21 fils en trame, les fils possédant une résistance de dtex de 250 x 2 Nm 40/2. 6 - Dispositif de protection selon une des revendications I à 5, caractérisé en ce que le fil est filé à partir de fibres coupées.