Brevet FR2720352A1 — publié le 19951201

L'invention concerne un système de retenue pour enfant destiné à des véhicules et comprenant une coque qui reçoit au moins partiellement l'enfant, au moins un élément de retenue (tablette) qui est associé à la coque et s'oppose au déplacement de l'enfant en cas d'accident, et au moins un coussin gonflable pouvant être gonflé à partir d'une position de repos. Des systèmes de retenue pour enfant du type pré- cité ont été divulgués dans les documents DE-Ul-91 12 614 (B60N 2/42) et DE-U1-92 08 309 (B60R 21/16). Ces systèmes se composent principalement d'une coque en forme de siège et d'un élément de retenue en forme de tablette, qui peuvent être solidarisés ensemble à un siège du véhicule au moyen d'une ceinture de sécurité. Tout comme dans le document EP-03 83 123-B1 (B60N 2/26), un coussin gonflable du type airbag est logé dans la tablette pour freiner en douceur le déplacement vers l'avant de la tête et du buste de l'enfant en cas d'accident. Une telle mesure est particulièrement importante lorsqu'il s'agit d'enfants puisque chez eux le rapport entre la tête et l'ensemble du corps est beaucoup plus grand que chez l'adulte. Au-delà de la protection apportée par les systèmes de retenue pour enfant précités, le document EP-03 83 123-B1 prévoit également d'implanter un airbag dans des endroits améliorant la protection de l'enfant, en particulier lors des chocs latéraux. Il s'agit notamment de placer des coussins gonflables dans les parties latérales d'un dispositif de retenue sensiblement en forme d'arceau. L'invention a pour but de perfectionner les sys- tèmes de retenue pour enfant connus, de façon à offrir à l'enfant une bonne protection dans un grand nombre de cas de charge et de positions de la coque o est assis l'enfant. Ce but est atteint en ce que la coque sert de support au coussin gonflable. En se servant de la coque comme support du coussin gonflable, on interdit le plus tôt possible tout déplacement de l'enfant en cas d'accident. L'enfant est donc plaqué correctement contre la coque par les coussins gonflés. La pression de gonflage est choisie pour ne pas soumettre le corps de l'enfant à des sollicitations excessives lors du gonflage proprement dit. Ce n'est que lorsque le corps de l'enfant est immobilisé contre la coque qu'intervient l'effet de retenue du coussin gonflable qui se ramollit ensuite progressivement. Selon l'invention, la liaison solidaire avec la coque conçue de préférence en forme de siège permet donc de positionner préalablement le corps de l'enfant pour qu'il bénéficie de l'effet de retenue. L'effet décrit ci-dessus peut être obtenu, par exemple, par un générateur de gaz à débit échelonné ou en combinant un générateur de gaz à gonflage en douceur avec un générateur de gaz à haute pression. Leur couplage avec des capteurs de " pré-collision " (" pre-crash sensor " en anglais) permet de les déclencher très tôt et d'améliorer ainsi l'effet protecteur. Selon un premier concept de base, la coque qui reçoit l'enfant est conçue sous la forme d'un siège et cor- respond, sur le plan de sa conformation, aux coques de siège divulguées dans les documents précités. Selon un second concept de base, la coque est conçue en forme de baquet, par exemple à la manière d'une nacelle de landau, pour pouvoir transporter en particulier les nourrissons en toute sécurité. Un troisième concept de base concerne les sièges pour enfant qui font partie intégrante d'un siège de véhi- cule. On obtient donc une coque au sens de l'invention en sortant des éléments de rembourrage hors du dossier pour créer une assise pour l'enfant (voir à ce sujet la publi- cation Test & Technik - auto motor sport 63, pages 20 et sui- vantes, 1992). Les éléments de rembourrage restants créent, dans le dossier ou le cas échéant, sur d'autres versions, dans l'assise, un renfoncement formant un support au sens o l'entend l'invention. Un autre avantage de l'invention réside en ce que, après une collision frontale, en particulier les coques en forme de siège avec agencement dit " reboard " (l'arrière de la coque fait face à l'avant du véhicule, c'est-à-dire que l'enfant est placé en position "dos à la route") empêchent l'enfant de glisser hors de son siège sous l'effet de l'inertie. A cet effet, un exemple de réalisation particu- lièrement avantageux prévoit d'implanter dans la zone su- périeure du dossier un coussin gonflable qui, une fois ac- tionné par un capteur d'accident, limite le déplacement de l'enfant vers le haut. La pression de gonflage de ce coussin est choisie pour que la limitation du mouvement n'exerce pas une contrainte excessive sur la nuque de l'enfant. Le glissement de l'enfant vers le haut peut également être empêché en plaçant un coussin gonflable sous l'assise. Lorsque ce coussin se gonfle lors d'un accident, les jambes de l'enfant sont bloquées contre l'élément de retenue par un effet de serrage. Avec les coques de siège tournées vers la route, on évite aussi le phénomène dit de " sous-marinage ", c'est-à-dire de glissement vers le bas. L'effet de serrage évoqué précédemment peut également être obtenu au moyen d'un coussin gonflable qui est implanté dans l'élément de retenue et qui se gonfle en direction de la partie de dossier de la coque et/ou en direction de l'assise. Un effet comparable est également obtenu avec un dispositif de ceinture de sécurité gonflable couplé à la coque du siège. La conception, selon l'invention, de la coque en forme de support du coussin gonflable permet également à la coque elle-même de prendre appui sur le véhicule par l'intermédiaire de coussins gonflables. Pour les coques en forme de sièges avec agencement dit " reboard " telles qu'indiquées précédemment, il peut être prévu par exemple de gonfler le coussin vers le haut ou vers l'arrière pour pouvoir absorber efficacement les éventuelles sollicitations imposées au siège de l'enfant par un tableau de bord ou par un pare-brise. Cette solution permet aussi de réduire fortement les mouvements de tangage de la coque dus aux accidents. On peut également imaginer de recouvrir en- tièrement la face extérieure de la coque avec des coussins gonflables afin de créer ainsi une enveloppe gonflée tout autour du siège lors d'un accident. Cela est surtout im- portant lorsque, par exemple sur des petites voitures, le siège pour enfant doit être placé relativement près d'une paroi latérale ou si un passager est assis à côté d'un siège pour enfant heurté latéralement. La mise en oeuvre de plusieurs coussins gonflables individuels disposés côte à côte, mais aussi d'airbags à compartiments multiples, associée à des systèmes de capteurs ou de commutateurs de conception correspondante, permet également d'obtenir un effet protecteur optimal pour des enfants appartenant à différentes catégories d'âge. Il faut souligner que les systèmes airbags de commercialisation courante permettent de réaliser un siège pour enfant qui, sur le plan de ses dimensions extérieures et de son poids total, ne se différencie pratiquement pas des coques utilisées à ce jour. Grâce à des modifications d'outillage simples, les coques de sièges connues peuvent être aménagées pour recevoir des modules airbags. Les coques particulièrement avantageuses sont celles permettant de loger dans des évidements un module airbag formé d'un coussin gonflable et d'un générateur de gaz et réalisé sous la forme d'un bloc encastrable. Dans le fond de l'évidement sont prévues des fiches de contact destinées à des lignes de signaux électriques qui passent à l'intérieur du corps de la coque et mènent à une douille permettant de connecter l'ensemble du système de retenue pour enfant au dispositif de commande électrique du véhicule. Des exemples de réalisation préférés de l'invention sont représentés sur le dessin annexé qui montre sur: - la figure 1, une première variante d'une coque en forme de siège conçue selon l'invention; et - la figure 2, une deuxième variante. La vue schématique de la figure 1 montre une coque de siège 2 recouverte d'une couche de rembourrage 1. Elle se compose pour l'essentiel d'une assise 3, d'un dossier 4 et de joues latérales, dont une seule est visible sur ce dessin et est désignée par le repère 5. Sur les joues la- térales 5 prend appui un élément de retenue qui est réalisé ici sous la forme d'une tablette 6 et qui peut être fixé, conjointement avec la coque 2 du siège, par une ceinture de sécurité 7 suggérée en trait discontinu sur un siège ou sur la surface utile d'un véhicule non représenté en détail. Pour faire de la coque 2 du siège un support, il y est prévu des évidements 8 à 10 o sont logés des modules airbags formés de générateurs de gaz 11 à 13 et de coussins gonflables 14 à 16 qui peuvent être gonflés par ceux-ci. Un autre module airbag 17 se trouve dans la tablette 6. Pour déterminer la taille de l'enfant, un capteur de poids 18 associé à l'assise 3 ou un capteur à infrarouge 19 peuvent par exemple être implantés dans le dossier 4. Les signaux émis par ces capteurs sont envoyés à une unité de commande 20 qui reçoit également des signaux produits par un détecteur de collision 21 et par un contacteur 22. Le contacteur 22 peut être implanté par exemple dans le tableau de bord du véhicule et est sollicité par une tige d'actionnement 23 fixée à la coque 2 dès que celle-ci est placée correctement en position " reboard ". L'actionnement du contacteur 22 a également pour effet d'empêcher le déclenchement d'un airbag disposé dans le véhicule. Contrairement à l'exemple de réalisation représenté sur la figure, il peut également être prévu, pour les coussins gonflables 14 à 16, un seul et même générateur de gaz qui dessert tous les coussins gonflables depuis une position centrale, le cas échéant par l'intermédiaire d'un système de valves. Selon le type d'accident, les différents coussins gonflables 14 à 16 peuvent être gonflés ensemble ou sépa- rément par le dispositif de commande 20. Selon le type de sollicitation, un ordre d'activation déterminé peut être prédéfini. Dans un mode de réalisation préféré, les intervalles de temps entre les activations sont prédéfinis en fonction de la sollicitation rencontrée. L'activation du coussin gonflable 14 peut avoir pour effet, par exemple, de soulever l'assise 3 pour bloquer les jambes de l'enfant contre la tablette 6. Le même effet peut également être produit par le module airbag 17 logé dans la tablette 6. Cependant, le coussin gonflable qui se trouve à l'intérieur peut aussi être gonflé de manière classique, de façon à produire un effet de retenue optimal en cas de tangage de la tête. En sollicitant les coussins gonflables 15 et 16, la joue latérale 5 peut être gonflée aussi bien vers l'avant que vers l'intérieur afin de protéger l'enfant efficacement, en particulier lors des collisions latérales. Dans les positions désignées par 24 et 25, l'ensemble de la coque 2 du siège peut prendre appui, en particulier en position " reboard ", contre le tableau de bord ou contre le pare-brise du véhicule. Les mouvements de tangage de l'ensemble de la coque 2 du siège peuvent ainsi être réduits au minimum. Dans la variante représentée sur la figure 2, la coque du siège désignée dans son ensemble par le repère 2' sert de support à un système de ceinture de sécurité gon- flable constitué pour l'essentiel de deux ceintures harnais 26 et 27 et d'une ceinture sous-abdominale articulée 28. Ces éléments de ceinture gonflables remplissent eux aussi les fonctions décrites ci-dessus de pré-positionnement et de retenue. Pour réaliser le coussin gonflable formé des élé- ments de ceinture 26 à 28, des systèmes à chambre unique ou multiple peuvent être prévus. Le remplissage avec du gaz propulseur peut être effectué à l'aide de générateurs de gaz qui sont intégrés dans la coque 2 du siège et disposés dans la zone des points d'articulation 29 à 32. Dans l'exemple de réalisation représenté sur le dessin, des générateurs de gaz implantés dans la coque 2' du siège sont associés aux points d'articulation 29 à 31. Une fois le système de ceinture en place, sa fermeture s'effectue au moyen d'un système de serrure classique 33. Les ceintures harnais 26, 27 peuvent éventuellement être supprimées si la ceinture sous-abdominale 28 peut être gonflée en direction du buste de l'enfant, comme indiqué en trait discontinu sur la figure 2. La suppression des ceintures harnais facilite la manutention et, de plus, élimine les erreurs provoquées par leur mauvais réglage en longueur. En ce qui concerne en particulier l'implantation des coussins gonflables et des dispositifs de gonflage correspondants, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté sur les dessins. On peut ainsi réduire par exemple le nombre des coussins gonflables si l'on souhaite réserver la coque de siège à des enfants appartenant à une seule catégorie d'âge déterminée. Il est important à ce sujet, en particulier si la surface des coussins gonflables et la garniture du siège sont réalisés d'une seule pièce, que l'assemblage nécessaire à l'obtention d'une coque de siège conçue selon l'invention soit simple. La mise en oeuvre de l'invention n'est donc en rien préjudiciable au dessin et au stylisme des coques de sièges connues à ce jour. Dans un mode de réalisation modifié, il est prévu des éléments de maintien qui sont fixés à la coque 2 du siège et qui peuvent être reliés - par exemple selon le système Isofix - à des structures porteuses solidaires du siège du véhicule ou de la carrosserie. Les configurations exposées en détail ci-après peuvent être combinées à volonté pour obtenir une sécurité globale tout en limitant la mise en oeuvre en conception et en fabrication: - la coque est conçue en forme de siège, - la coque est conçue sensiblement en forme de baquet pour recevoir un nourrisson, l'élément de retenue étant également formé par au moins une partie latérale du baquet, - la coque est formée par un renfoncement ménagé dans le dossier et/ou dans le coussin d'un siège de véhicule, - le coussin gonflable se trouve en dessous de 1' assise, - le coussin gonflable est logé dans des joues latérales de la coque, - le coussin gonflable est logé dans la zone extrême côté tête du dossier de la coque, - le coussin gonflable peut être gonflé vers l'avant par rapport à la direction du siège, - le coussin gonflable peut être gonflé vers le haut à partir du dossier, - le coussin gonflable peut être gonflé vers l'arrière par rapport à la direction du siège, - les fonctions de l'élément de retenue et du coussin gonflable sont réunies dans un système de ceinture comprenant au moins une ceinture de sécurité gonflable, - le système de ceinture comporte au moins deux ceintures harnais et une ceinture sous-abdominale, - dans un élément de retenue en forme de tablette est logé un coussin gonflable qui peut être gonflé à partir de la tablette en direction du thorax, du bassin et/ou des jambes de l'enfant, - le coussin gonflable peut être actionné par un dispositif de commande qui est connecté à au moins un capteur destiné à détecter une situation d'accident, - le dispositif de commande est connecté à un capteur de position qui permet de connaître l'orientation de la coque dans le véhicule, - il est prévu un capteur qui permet de connaître la taille ou le poids de l'enfant, - le coussin gonflable est réuni avec un générateur de gaz pour créer une unité modulaire qui peut être logée dans des évidements de forme correspondante de la coque, - la couche superficielle du coussin gonflable replié en position de repos fait partie intégrante de la housse de la coque, - au moins deux coussins gonflables tels que précédemment exposés peuvent être actionnés ensemble ou séparément par le dispositif de commande, - un ordre d'activation prédéfini est prévu en cas d'actionnement séparé, - le degré de remplissage des coussins gonflables et/ou l'intervalle de temps entre plusieurs activations peuvent être prédéfinis en fonction de la sollicitation rencontrée, - au moins un des coussins gonflables peut être sollicité par un générateur de gaz à débit échelonné, - il est prévu, sur la coque, des éléments de maintien pouvant être reliés à une structure porteuse disposée dans le véhicule, - il est prévu une ceinture sous-abdominale gonflable qui peut être gonflée en direction du buste de l'enfant pour obtenir un volume dont l'effet est de retenir la tête et le thorax, - au moins une ceinture harnais peut être gonflée en direction du buste de l'enfant pour obtenir un volume dont l'effet est de retenir la tête et le thorax. Le système de ceinture représenté sur la figure 2 peut également être réalisé, avec ou sans ceintures har- nais, sur des coques conçues selon le deuxième ou le troi- sième concept de base. Dans ce dernier cas, une solution de remplacement ou de complément consiste à recouvrir par- tiellement l'ouverture dirigée vers le haut avec une toile gonflable. REVENDICATIONS 1. Système de retenue pour enfant destiné à des véhicules et comprenant une coque (2) qui reçoit au moins partiellement l'enfant, au moins un élément de retenue (tablette 6) qui est associé à la coque (2) et s'oppose au déplacement de l'enfant en cas d'accident, et au moins un coussin gonflable (14 à 16) pouvant être gonflé à partir d'une position de repos, caractérisé en ce que la coque (2) sert de support au coussin gonflable (14 à 16). 2. Système de retenue pour enfant selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que la coque est conçue en forme de siège. 3. Système de retenue pour enfant selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que la coque est conçue sen- siblement en forme de baquet pour recevoir un nourrisson, l'élément de retenue étant également formé par au moins une partie latérale du baquet. 4. Système de retenue pour enfant selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que la coque est formée par un renfoncement ménagé dans le dossier et/ou dans le coussin d'un siège de véhicule. 5. Système de retenue pour enfant selon la reven- dication 2 ou 4, caractérisé en ce que le coussin gonflable (14) se trouve en dessous de l'assise (3). 6. Système de retenue pour enfant selon la reven- dication 2 ou 4, caractérisé en ce que le coussin gonflable (15) est logé dans des joues latérales (5) de la coque (2). 7. Système de retenue pour enfant selon la reven- dication 2 ou 4, caractérisé en ce que le coussin gonflable (16) est logé dans la zone extrême côté tête du dossier (4) de la coque (2). 8. Système de retenue pour enfant selon la reven- dication 7, caractérisé en ce que le coussin gonflable (16) peut être gonflé vers l'avant par rapport à la direction du siège. 9. Système de retenue pour enfant selon la reven- dication 7, caractérisé en ce que le coussin gonflable (16) peut être gonflé vers le haut à partir du dossier (4). 10. Système de retenue pour enfant selon la revendication 7, caractérisé en ce que le coussin gonflable (16) peut être gonflé vers l'arrière par rapport à la di- rection du siège. 11. Système de retenue pour enfant selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les fonctions de l'élément de retenue et du coussin gonflable sont réunies dans un système de ceinture comprenant au moins une ceinture de sécurité gonflable (28 à 30). 12. Système de retenue pour enfant selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce que le système de ceinture comporte au moins deux ceintures harnais (29, 30) et une ceinture sous-abdominale (28). 13. Système de retenue pour enfant selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce que, dans un élément de retenue en forme de tablette (6), est logé un coussin gon- flable (17) qui peut être gonflé à partir de la tablette en direction du thorax, du bassin et/ou des jambes de l'enfant. 14. Système de retenue pour enfant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coussin gonflable peut être actionné par un dispositif de commande (20) qui est connecté à au moins un capteur (21) destiné à détecter une situation d'accident. 15. Système de retenue pour enfant selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif de com- mande (20) est connecté à un capteur de position (22) qui permet de connaître l'orientation de la coque (2) dans le véhicule. 16. Système de retenue pour enfant selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il est prévu un capteur (18, 19) qui permet de connaître la taille ou le poids de l'enfant. 17. Système de retenue pour enfant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coussin gonflable (14 à 16) est réuni avec un générateur de gaz (11 à 13) pour créer une unité modulaire qui peut être logée dans des évidements de forme correspondante (-8 à 10) de la coque (2). 18. Système de retenue pour enfant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche superficielle du coussin gonflable (14 à 16) replié en position de repos fait partie intégrante de la housse de la coque (2). 19. Système de retenue pour enfant selon les re- vendications 1 et 14, comprenant au moins deux coussins gonflables selon les revendications 5 à 13, caractérisé en ce que les coussins gonflables peuvent être actionnés ensemble ou séparément par le dispositif de commande (20). 20. Système de retenue pour enfant selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'un ordre d'activation prédéfini est prévu en cas d'actionnement séparé. 21. Système de retenue pour enfant selon la revendication 19, caractérisé en ce que le degré de remplissage des coussins gonflables (14 à 16) et/ou l'intervalle de temps entre plusieurs activations peuvent être prédéfinis en fonction de la sollicitation rencontrée. 22. Système de retenue pour enfant selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'au moins un des coussins gonflables (14 à 16) peut être sollicité par un générateur de gaz à débit échelonné. 23. Système de retenue pour enfant selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est prévu, sur la coque (2), des éléments de maintien pouvant être reliés à une structure porteuse disposée dans le véhicule. 24. Système de retenue pour enfant selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est prévu une cein- ture sous-abdominale gonflable qui peut être gonflée en direction du buste de l'enfant pour obtenir un volume dont l'effet est de retenir la tête et le thorax. 25. Système de retenue pour enfant selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'au moins une ceinture harnais peut être gonflée en direction du buste de l'enfant pour obtenir un volume dont l'effet est de retenir la tête et le thorax. -