Brevet FR2679502A1 — publié le 19930129

i DISPOSITIF A COUSSIN PNEUMATIQUE POUR LE SIEGE AVANT D'UN PASSAGER La présente invention concerne un dispositif à coussin pneumatique pour le siège avant d'un passager et, spécifiquement, un dispositif à coussin pneumatique pouvant déployer un coussin pneumatique à une vitesse approximativement uniforme, même lorsque la pression d'un gaz expulsé hors d'un générateur de gaz (pouvant ci- après être désigné par un générateur) est modifiée du fait de la température ambiante. Un dispositif à coussin pneumatique pour le siège avant d'un passager est utilisé pour protéger un occupant assis sur le siège avant du passager, c'est-à-dire à côté du conducteur du véhicule en cas de choc causé par un15 accident du véhicule ou autre Comme on le sait, le dispositif à coussin pneumatique est constitué de telle sorte que, lorsqu'un véhicule subit une forte accélération due à un accident ou autre, un générateur de gaz expulse rapidement un gaz pour déployer un coussin pneumatique.20 On va décrire un dispositif à coussin pneumatique conventionnel pour le siège d'un passager avant en se référant à la figure 2. La figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif à coussin pneumatique conventionnel pour le siège d'un passager avant et montre un coussin pneumatique 10 déployé dans l'habitacle d'un véhicule par l'ouverture forcée d'un couvercle 15. Avant d'être déployé, le coussin pneumatique 10 est replié et logé dans un logement 12 appelé conteneur Le conteneur 12 comporte une ouverture 14 sur sa surface avant pour laisser passer le coussin pneumatique 10 qui se déploiera à travers cette ouverture et à l'intérieur de l'habitacle L'ouverture 14 est recouverte du couvercle 15 Le coussin pneumatique 10 est fixé à ses extrémités de base sur les parties de bord périphérique de l'ouverture 14 du conteneur 12 par des écrous 18 et des boulons 20 à travers des plaques de renfort 16 Un générateur de gaz 22 est monté sur la paroi arrière du conteneur 12 faisant 2 face à l'ouverture 14 Dans le dispositif conventionnel tel qu'illustré dans la figure 2, la paroi arrière du conteneur 12 est incurvée vers l'extérieur en forme d'arc, formant ainsi une partie de maintien de générateur 24 Le5 générateur de gaz cylindrique 22 est fixé à cette partie de maintien de générateur 24. Le générateur de gaz 22 comprend une enveloppe cylindrique 32 dont l'intérieur est rempli de produits chimiques pouvant générer rapidement un gaz L'enveloppe10 32 est pourvue de trous d'expulsion de gaz 34 pour expulser le gaz dans le conteneur 12 En outre, une bande d'étanchéité 38 en métal est collée sur la surface interne de l'enveloppe 32 pour obturer les trous d'expulsion 34. La bande d'étanchéité 38 est cassée par le gaz généré par15 l'actionnement du générateur 22, ce qui permet ainsi au gaz d'être expulsé à travers les trous d'expulsion de gaz 34. Une pluralité d'orifices d'admission 40 sont prévus sur les parois supérieure et inférieure du conteneur 12. Il existe également des clapets de soupape 42 pour recouvrir les orifices d'admission 40 sur la surface interne du conteneur 12 Chaque clapet 42 est fixé sur son côté d'extrémité de base au conteneur 12 par un boulon 30. Le clapet 42 est flexible dans une partie 42 a à proximité25 de son extrémité de base Ainsi, le clapet 42 recouvre la surface intérieure du conteneur 12 du côté de la partie d'extrémité libre plutôt qu'à sa partie 42 a proche de l'extrémité de base (pour obturer les orifices d'admission) ou en est séparé (pour libérer ces orifices30 d'admission). Lorsque du gaz traversant les trous d'expulsion du gaz 34 est expulsé dans le conteneur 12 pour déployer le coussin pneumatique 10, l'air ambiant pousse les clapets 42 et peut donc s'écouler dans le conteneur 12 à travers les orifices d'admission 40 Le coussin pneumatique 10 est donc rapidement déployé En d'autres termes, le clapet 42 joue le rôle de clapet d'aspirateur. Le gaz est généré dans le générateur 22 par réaction 3 entre des produits chimiques Ainsi, plus la température ambiante augmente, plus la vitesse de réaction et la pression du gaz augmentent également Réciproquement, plus la température ambiante est basse, plus la vitesse de5 réaction et la pression du gaz diminuent Spécifiquement, plus la température ambiante s'élève, plus la vitesse de passage du gaz à travers les trous d'expulsion de gaz 34 augmente, et donc, plus la vitesse de déploiement du coussin pneumatique augmente Réciproquement, plus la10 température ambiante baisse, plus la vitesse de déploiement du coussin pneumatique 10 diminue Une telle modification, augmentation ou diminution, de la vitesse de déploiement du coussin pneumatique 10 a un effet sur la fluctuation des caractéristiques de protection dépendant15 du coussin pneumatique 10 C'est pourquoi, de préférence, la vitesse de déploiement du coussin pneumatique 10 est rendue uniforme. Etant donné que la pression gazeuse dans le générateur 22 s'accroît avec l'augmentation de la température ambiante, l'enveloppe 32 du générateur 22 doit présenter une épaisseur renforcée de paroi et suffisamment de résistance pour résister à une pression de gaz aussi élevée C'est pourquoi le dispositif conventionnel à coussin pneumatique présente l'inconvénient d'accroître le coût de fabrication du générateur 22 et d'augmenter son encombrement et son poids du fait de l'épaisseur renforcée de sa paroi. Un des objets de l'invention consiste à fournir un dispositif à coussin pneumatique pour le siège avant du passager dans lequel la vitesse de déploiement du coussin pneumatique est rendue approximativement uniforme même lorsque la température ambiante est modifiée, ce qui permet de conserver la fonction de protection d'un passager approximativement constante, malgré des35 variations de température ambiante. Un autre objet de l'invention consiste à fournir un dispositif à coussin pneumatique pour le siège avant du passager pouvant réduire la résistance à la pression 4 nécessaire pour l'enveloppe d'un générateur de gaz, ce qui permet d'obtenir une paroi d'enveloppe moins épaisse, de réduire le coût de fabrication du générateur de gaz et de réduire l'encombrement et le poids du générateur.5 Un objet supplémentaire de la présente invention consiste à fournir un dispositif à coussin pneumatique pour le siège avant d'un passager dans lequel l'encombrement du générateur de gaz est réduit, ce qui réduit l'encombrement du dispositif à coussin pneumatique.10 Un dispositif à coussin pneumatique selon la présente invention comprend: un conteneur ayant une ouverture pour déployer un coussin pneumatique sur la surface avant et des orifices d'admission pour faire pénétrer l'air sur les surfaces latérales; un couvercle15 obturant l'ouverture; des clapets prévus dans le conteneur pour obturer les orifices d'admission lorsqu'ils recouvrent les surfaces latérales du conteneur et pour libérer les orifices d'admission lorsqu'ils sont séparés de ces surfaces; un coussin pneumatique plié et logé dans20 le conteneur; un générateur de gaz fixé sur la partie de surface arrière du conteneur faisant face à l'ouverture; des premiers trous d'expulsion de gaz prévus dans le générateur de gaz pour expulser du gaz en direction de la surface avant du conteneur et des deuxièmes trous25 d'expulsion de gaz ménagés dans le générateur de gaz pour expulser du gaz en direction des clapets; et un moyen d'obturation fixé sur le générateur de gaz pour obturer les premiers et deuxièmes trous d'expulsion, dans lequel le moyen d'obturation est brisé à l'endroit de la première30 partie de trou d'expulsion de gaz lorsque la pression du gaz expulsé dans le générateur de gaz dépasse une première pression prédéterminée, ce qui permet au gaz de traverser les premiers trous d'expulsion de gaz pour être expulsés en direction de la surface avant du conteneur, alors que35 le moyen d'obturation est brisé à l'endroit des parties de deuxièmes trous d'expulsion de gaz lorsque la pression du gaz expulsé dépasse une deuxième pression de gaz supérieure à la première pression de gaz, ce qui permet ainsi de laisser passer le gaz à travers les deuxièmes trous d'expulsion de gaz pour être expulsé en direction des clapets. Le moyen d'obturation comprend une bande en résine synthétique ou faite d'une feuille métallique et est de préférence collée sur la partie du trou d'expulsion par un agent de liaison ou un adhésif réagissant à la pression. Dans le dispositif à coussin pneumatique ci-dessus, lorsque le générateur est activé pour générer du gaz, le gaz est expulsé dans le conteneur à travers les trous d'expulsion de gaz, ce qui permet ainsi de déployer le coussin pneumatique. Dans ce cas, étant donné que la pression de gaz générée dans le générateur est relativement faible lors de températures ambiantes basses, le moyen d'obturation n'est brise qu' à l'endroit de la partie couvrant les premiers trous d'expulsion de gaz ayant une grande zone d'ouverture, ce qui permet au gaz dans le générateur d'être expulsé dans le conteneur à travers les seuls20 premiers trous d'expulsion de gaz Les premiers trous d'expulsion de gaz sont ouverts sur la surf ace avant du conteneur,, de sorte que le gaz provenant des premiers trous d'expulsion de gaz joue presque le rôle d'une pression gazeuse pour déployer le coussin pneumatique, ce25 qui permet le déploiement à la vitesse élevée prédéterminée. Plus la température ambiante S 'élève, plus la pression gazeuse générée dans le générateur devient importante Dans ce cas, le moyen d'obturation recouvrant30 les deuxièmes trous d'expulsion de gaz avec la petite zone d'ouverture est également brisé, ce qui permet au gaz généré dans le générateur d'être expulsé dans le conteneur non seulement à travers les premiers trous d'expulsion de gaz mais également à travers les deuxièmes trous35 d'expulsion de gaz Le gaz expulsé dans le conteneur par les deuxièmes trous d'expulsion de gaz exerce sur le clapet une poussée qui presse celui-ci contre la surface interne du conteneur, ce qui met les clapets à proximité 6 des orifices d'admission ou les fait fermer au moins partiellement les orifices d'admission En conséquence, la quantité d'air s'écoulant dans le conteneur à travers les orifices d'admission est réduite De ce fait, même5 lorsqu'une grande quantité de gaz est expulsée dans le conteneur par les premiers trous d'expulsion de gaz, le coussin pneumatique est déployé à une vitesse qui n'est pas trop rapide mais suffisamment et convenablement élevée du fait de la quantité d'air réduite qui est admise à10 travers les orifices d'admission. Comme indiqué ci-dessus, dans le coussin pneumatique pour le siège avant du passager selon la présente invention, même lorsque la température ambiante est modifiée, le coussin pneumatique est habituellement15 déployé à une vitesse approximativement uniforme Ceci rend stables les caractéristiques de protection du coussin pneumatique. Lorsque la pression de gaz générée dans le générateur est encore accrue, le gaz est expulsé non seulement à travers les premiers trous d'expulsion de gaz mais également à travers les deuxièmes trous d'expulsion de gaz, ce qui empêche la pression gazeuse exercée sur l'enveloppe du générateur de devenir trop importante De ce fait, il est possible de réduire l'épaisseur de la25 paroi de l'enveloppe du générateur et de réduire une résistance à la pression de l'enveloppe Ceci permet de diminuer à la fois le coût de fabrication du générateur, son encombrement et son poids, grâce à l'épaisseur de paroi réduite.30 Deux modes de réalisation de l'invention seront décrits à présent en regard des dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif à coussin pneumatique pour le siège avant du passager, selon un mode de réalisation de l'invention; La figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif à coussin pneumatique pour le siège avant du passager, selon l'art antérieur; et La figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif à coussin pneumatique selon un autre mode de réalisation. On va maintenant décrire en détail les modes de réalisation en se référant à la figure 1. Cette figure est une vue en coupe d'un dispositif à coussin pneumatique pour le siège avant du passager selon la présente invention Dans ce mode de réalisation, une enveloppe 32 d'un générateur 22 est pourvue de premiers trous d'expulsion de gaz 44 et de deuxièmes trous d'expulsion de gaz 46 Les premiers trous d'expulsion de gaz 44 font face à une ouverture 14 de la surface avant du conteneur 12 Les deuxièmes trous d'expulsion de gaz 46 s'ouvrent sur des clapets 42 L'ouverture des deuxièmes trous d'expulsion de gaz 46 est plus petite que celle des premiers trous d'expulsion de gaz 44 Incidemment, ce mode de réalisation comporte un troisième trou d'expulsion de gaz 48 faisant face à l'ouverture 14 L'ouverture du troisième trou d'expulsion de gaz 48 est inférieure à celle du premier trou d'expulsion de gaz 44 Ces trous d'expulsion de gaz 44, 46 et 48 sont recouverts d'une bande d'obturation 38 qui a une épaisseur uniforme dans son ensemble et est, de préférence, faite en résine synthétique ou d'une feuille de métal. Pour le reste, le mode de réalisation de la figure 1 est similaire à celui illustré sur la figure 2 et les mêmes parties sont désignées par les mêmes références chiffrées. Dans le dispositif à coussin pneumatique pour le siège avant du passager ainsi conçu, le générateur 22 est activé pour générer du gaz grâce à une réaction entre des produits chimiques Lorsque la température ambiante est faible, la pression de gaz générée est faible et la bande d'obturation 38 n'est brisée que dans sa partie recouvrant les premiers trous d'expulsion de gaz 44, ce qui permet aux gaz d'être expulsé dans le conteneur 12 uniquement à travers les premiers trous d'expulsion 44 En effet, le premier trou d'expulsion de gaz 44 a une ouverture supérieure à celle du deuxième trou d'expulsion 46 ou du 8 troisième trou d'expulsion 48, et, de ce fait, la bande d'obturation 38 sur laquelle s'exerce une pression gazeuse est d'abord brisée aux endroits recouvrant les premiers trous d'expulsion de gaz 44 Etant donné que le gaz des5 premiers trous d'expulsion de gaz 44 est principalement expulsé en direction de l'ouverture 14, le coussin pneumatique est déployé rapidement En outre, l'air ambiant traversant les orifices d'admission 40 pousse les clapets 42 et peut s'écouler librement dans le conteneur10 12 De ce fait, le coussin pneumatique 10 est déployé à une vitesse suffisamment importante sous la pression du gaz expulsé et par l'appel d'air ambiant. Lorsque le générateur 22 est actionné à température ambiante élevée, la pression gazeuse dans le générateur 22 devient relativement plus importante Dans ce cas, la bande d'obturation 38 est brisée également aux endroits recouvrant les deuxièmes trous d'expulsion de gaz 46 et les troisièmes trous d'expulsion de gaz 48, de sorte que le gaz généré dans le générateur 22 est expulsé dans le20 conteneur 12 non seulement à travers les premiers trous d'expulsion de gaz 44 mais également à travers les deuxièmes trous d'expulsion de gaz 46 et les troisièmes trous d'expulsion de gaz 48 Le gaz traversant les deuxièmes trous d'expulsion de gaz 46 pousse les clapets25 42 contre la surface interne du conteneur 12 De ce fait, le flux d'air ambiant qui devrait s'écouler dans le conteneur 12 par les orifices d'admission 40 est réduit et par conséquent le coussin pneumatique 10 est déployé principalement par le gaz expulsé du générateur 22 Ainsi, le coussin pneumatique 10 est déployé à une vitesse qui n'est pas excessivement élevée, mais à une vitesse égale à celle obtenue à une température ambiante basse. Dans ce mode de réalisation, étant donné que du gaz est également expulsé depuis les troisièmes trous d'expulsion 48, le coussin pneumatique 10 est déployé à une vitesse suffisamment élevée même lorsque l'appel d'air ambiant par les orifices d'admission 40 est parfaitement interrompu. Le gaz expulsé par les deuxièmes trous d'expulsion de gaz 46 exerce sur les clapets 42 une pression qui les applique sur la surface interne du conteneur 12 Dans ce cas, la quantité de gaz expulsée depuis les deuxièmes trous d'expulsion de gaz 46 étant suffisamment augmentée, les clapets 42 recouvrent parfaitement la surface interne du conteneur 12, ce qui permet ainsi de fermer tous les orifices d'admission 40 Si la quantité de gaz expulsé depuis les deuxièmes trous d'expulsion 46 est inférieure à celle expulsée dans le cas précédent, les clapets 42 ne ferment que partiellement les orifices d'admission, ce qui permet d'obtenir un léger appel d'air dans le conteneur 12 Même lorsque les clapets 42 obturent la totalité des orifices d'admission 40, ils sont légèrement séparés de ceux-ci, ce qui permet à l'air ambiant de pénétrer petit à petit à travers les orifices d'admission 40 dans le conteneur. Le mode de réalisation ci-dessus comporte les troisièmes trous d'expulsion de gaz 48 Ces derniers peuvent cependant être omis, c'est-à-dire que seuls des premiers et deuxièmes trous d'expulsion 44 et 46 peuvent être prévus. La figure 3 est une vue en coupe illustrant un autre mode de réalisation de la présente invention Celui-ci est similaire au mode de réalisation illustré en figure 1, excepté le fait que le générateur de gaz 22 est pourvu d'un deuxième trou d'expulsion 49 venant s'ajouter aux deuxièmes trous d'expulsion indiqués en référence 46 Le deuxième trou d'expulsion de gaz 49 est disposé plus près de la partie latérale du générateur de gaz que les deuxièmes trous d'expulsion de gaz 46, de manière à faire face directement au clapet 42 Le deuxième trou d'expulsion de gaz 49 a une ouverture inférieure à celle des deuxièmes trous d'expulsion de gaz 46 De ce fait, la partie de la bande d'obturation 38 couvrant le deuxième trou d'expulsion de gaz 49 est brisée uniquement lorsque la pression de gaz générée dans le générateur de gaz 22 devient remarquablement plus élevée La pression du gaz expulsé par le deuxième trou d'expulsion de gaz 49 exerce sur les clapets 42 une pression visant à le pousser en direction des orifices d'admission 40 et, en conséquence, les clapets 42 peuvent obturer l'ensemble des orifices d'admission 40. Dans le mode de réalisation mentionné ci-dessus, les trous d'expulsion de gaz sont recouverts d'une bande 38 ayant une épaisseur uniforme, et leurs zones d'ouverture sont différentes entre elles On peut ainsi obtenir différentes pressions de rupture avec un type de bande qui rend le générateur plus facile à fabriquer. La présente invention n'est cependant pas limitée au mode de réalisation ci-dessus et, en modifiant l'épaisseur et la résistance de la bande, chaque trou d'expulsion de gaz peut être ouvert selon la pression de gaz générée dans le générateur de gaz. En outre, au lieu d'être obturé par la bande, chaque trou d'expulsion de gaz peut être obturé avec un bouchon qui serait enlevé à une pression prédéterminée et ouvrirait ainsi le trou d'expulsion. Le nombre, la position et la dimension de chaque trou d'expulsion de gaz sont soigneusement choisis en fonction de la dimension et de la forme du générateur. il REVENDICATIONS 1. Dispositif à coussin pneumatique pour le siège avant d'un passager comprenant: un conteneur ( 12) pourvu d'une ouverture ( 14) pour déployer un coussin pneumatique ( 10) sur la surface avant et des orifices d'admission ( 40) pour laisser entrer l'air, lesdits orifices étant ménagés dans les surfaces latérales du conteneur; un couvercle ( 15) recouvrant ladite ouverture; des clapets ( 42) prévus dans le conteneur pour obturer lesdits orifices d'admission en venant se positionner au-dessus desdites surfaces latérales et pour libérer ces orifices d'admission en étant séparés de ces surfaces; un coussin pneumatique ( 10) plié et logé dans ledit conteneur; un générateur de gaz ( 22) fixé sur la partie de surface arrière dudit conteneur faisant face à ladite ouverture; des premiers trous d'expulsion de gaz ( 44) ménagés dans ledit générateur de gaz pour expulser du gaz en direction de la surface avant dudit conteneur, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des deuxièmes trous d'expulsion de gaz ( 46) ménagés dans ledit générateur de gaz pour expulser du gaz en direction desdits clapets; et un moyen d'obturation ( 38) fixé sur ledit générateur de gaz pour obturer lesdits premiers et deuxièmes trous d'expulsion, en ce que ledit moyen d'obturation ( 38) ne se brise que dans les parties de premiers trous d'expulsion de gaz ( 44) lorsque la pression de gaz expulsée dans ledit générateur de gaz dépasse une première pression prédéterminée, ce qui permet au gaz de passer à travers lesdits premiers trous d'expulsion de gaz pour être expulsé en direction de la surface avant dudit conteneur, en ce que ledit moyen d'obturation ( 38) se brise en outre dans les parties de deuxièmes trous d'expulsion de gaz ( 46) lorsque la pression de gaz expulsé dépasse une 12 deuxième pression de gaz supérieure à ladite première pression de gaz, ce qui permet au gaz de passer à travers lesdits deuxièmes trous d'expulsion de gaz pour être expulsé en direction desdits clapets,5 et en ce que, lors de l'ouverture des seuls premiers trous d'expulsion, lesdits clapets sont poussés par l'air ambiant, ce qui permet à l'air de s'écouler dans ledit conteneur à travers lesdits orifices d'admission, tandis que, si les premiers et les deuxièmes trous d'expulsion de gaz sont ouverts, le gaz traversant lesdits deuxièmes trous d'expulsion fait que lesdits clapets se rapprochent des orifices d'admission, ce qui réduit la quantité d'air s'écoulant dans ledit conteneur. 2. Dispositif à coussin pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen d'obturation ( 38) est fait d'une bande d'obturation. 3. Dispositif à coussin pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit deuxième trou d'expulsion de gaz ( 46) présente une ouverture inférieure20 à celle dudit premier trou d'obturation ( 44). 4. Dispositif à coussin pneumatique selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits premiers et deuxièmes trous d'expulsion ( 44, 46) sont recouverts avec la même bande d'obturation ( 38).25 5 Dispositif à coussin pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit générateur de gaz ( 22) est pourvu d'un troisième trou d'expulsion ( 48) pour expulser le gaz directement vers la surface avant dudit conteneur, ledit troisième trou d'expulsion étant30 recouvert d'un moyen d'obturation qui s'ouvre lorsqu'une pression de gaz éjecté dépasse ladite deuxième pression de gaz. 6. Dispositif à coussin pneumatique selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits premiers, deuxièmes et troisièmes trous d'expulsion sont recouverts de la même bande d'obturation ( 38). 7. Dispositif à coussin pneumatique selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite bande d'obturation est collée sur la surface interne de ladite enveloppe dudit générateur de gaz.