Brevet FR2723711A1 — publié le 19960223

SYSTEME A COUSSIN DE SECURITE GONFLABLE, POUR VEHICULES AUTOMOBILES La présente invention se rapporte à un système à coussin de sécurité gonflable ("airbag") pour véhicules automobiles, comprenant un coussin gonflable et au moins un générateur de gaz associé, conçu pour gonfler ledit coussin lors d'un accident du véhicule automobile. Des systèmes à coussins de sécurité gonflables,dans les- quels, lors d'un accident du véhicule automobile, un coussin est automatiquement gonflé devant l'occupant dudit véhicule à l'aide d'un générateur de gaz, sont connus tant pour le siège du conducteur que pour le siège du passager. Pour qu'une protection sûre de l'occupant du véhicule soit garantie lors d'une collision dudit véhicule automobile, le coussin doit être gonflé en un temps court. Dans la pratique, le gonflage s'opère dans les limites de quelques millisecondes seulement. Cela a pour effet de garantir que le coussin soit déjà gonflé, lors d'une collision du véhicule, avant que l'oc- cupant soit projeté en direction dudit coussin. L'on présuppose alors que l'occupant se trouve dans une position normale pré- établie par les sièges, de sorte que l'occupant ne touche pas encore le coussin au cours du gonflage. Ce cas normal ne se présente toutefois pas lorsque l'oc- cupant du véhicule s'est penché en avant au cours de la colli- sion du véhicule automobile et lorsque sa tête se trouve, en règle générale, à l'intérieur de l'espace prévu pour le coussin gonflable. Le coussin gonflé dans le court laps de temps préci- té, ainsi qu'éventuellement des parties de la coiffe de recou- vrement, viennent alors heurter l'occupant, ce qui peut provo- quer des blessures. Pour éviter cet inconvénient, il est connu, d'après la demande de brevet DE-A1-42 27 559, de gonfler le coussin dans la direction de l'occupant (direction axiale) avec une vitesse d'expansion relativement modeste et, dans la direction latéra- le, avec une vitesse d'expansion relativement grande. Néan- moins, ce dispositif accuse l'inconvénient consistant en ce que le coussin ne peut pas encore être totalement gonflé, dans le sens axial, lorsque l'occupant est projeté vers l'avant lors de la collision, si bien qu'il est blessé. D'après la demande de brevet DE-A1-42 25 671, l'on con- naît une colonne de direction d'un véhicule automobile,équipée d'un dispositif de rétraction de la région extrême située côté volant de direction. Cette colonne présente des segments qui peuvent coulisser les uns par rapport aux autres dans le sens axial et sont retenus dans leur position normale par l'intermé- diaire d'un câble, en s'opposant à la force d'un ressort. En cas de carambolage, une impulsion électrique de l'électronique centrale de déclenchement du coussin de sécurité gonflable active une lame de coupe qui sectionne le câble. Il en résulte une détente du ressort et du tube de la colonne de direction, si bien que le volant est déplacé à l'écart du conducteur, avec le coussin de sécurité gonflable. Ce dispositif accuse l'inconvénient d'être très compli- qué et de nécessiter une place considérable qui, en général, est restreinte dans la région de la colonne de direction. D'après le brevet DE-C2-42 11 674, l'on connaît par ail- leurs une colonne de direction à volant de direction pivotant, pour un véhicule automobile équipé d'un coussin de sécurité gonflable. Dans cette colonne de direction, la position incli- née du volant est automatiquement amenée, lors d'un amorçage du générateur du coussin de sécurité, à une posture basculée dans laquelle les forces d'impact du corps du conducteur du véhicule sont induites, par l'intermédiaire du coussin de sécurité, à peu près coaxialement dans la colonne de direction. La tête de ladite colonne est alors animée d'un pivotement en direction du corps du conducteur du véhicule. Sous l'action de ce dispositif, le volant de direction réglable est uniquement amené, en cas de carambolage, à une po- sition dans laquelle le coussin de sécurité peut devenir abso- lument efficace vis-à-vis de l'occupant du véhicule. L'on n'élimine pas l'inconvénient consistant en ce que, lors d'un carambolage, un occupant penché vers l'avant chute dans le coussin de sécurité se gonflant. L'invention a pour objet, sans diminuer la vitesse d'ex- pansion du coussin de sécurité dans le sens axial, d'éliminer ou d'atténuer le danger de blessures pour l'occupant du véhicule en position penchée vers l'avant. Conformément à l'invention, dans un système à coussin de sécurité gonflable ("airbag") pour véhicules automobiles, com- prenant un coussin gonflable et au moins un générateur de gaz associé, conçu pour gonfler ledit coussin lors d'un accident dudit véhicule, ledit système est fixé au véhicule automobile avec faculté de mouvement, au moins en partie, à l'écart de l'occupant dudit véhicule. Cela peut être obtenu du fait que le système, ou des parties de ce dernier, est (sont) fixé(es) au véhicule automobile avec faculté de coulissement, de rotation ou de basculement. Le système à coussin de sécurité gonflable est notamment mobile sous l'action des gaz sortant du générateur de gaz après l'amorçage de ce dernier, préalablement au gonflage dudit coussin. Le dispositif conforme à l'invention offre la possibi- lité, sans influencer le processus de gonflage du coussin, d'éviter ou, dans tous les cas, d'atténuer le danger de blessu- res pour un occupant du véhicule penché en avant à partir de sa position assise normale. Le mouvement du système à l'écart de l'occupant est provoqué par l'impulsion qui est engendrée par les gaz sortant du générateur de gaz. Dans une forme de réalisation, le système à coussin de sécurité gonflable est fixé à au moins un élément plastiquement déformable, ou à un élément élastique. Dans une forme de réali- sation préférentielle, il est fixé à deux ou trois éléments de ce genre. Ces éléments sont déformés en cas de collision, de sorte que le système se déplace à l'écart de l'occupant du véhi- cule. Dans une autre forme de réalisation, le système à cous- sin de sécurité gonflable est fixé à un élément plastiquement déformable ou à un élément élastique et, du côté tourné à l'op- posé de ce dernier, au moyen d'une articulation. Dans cette forme de réalisation, le segment articulé du système conserve sa position initiale en cas de collision, tandis que le segment tourné à l'opposé est déplacé à l'écart de l'occupant. Un élé- ment déformable par rotation peut également être prévu à la place de l'articulation. Des tôles cintrées ou des tubes ondulés peuvent être prévus en tant qu'éléments plastiquement déformables, les tô- les cintrées pouvant alors également être préformées ou présen- ter, respectivement, des pliures préalables. Des ressorts hélicoïdaux sont commodément prévus en tant qu'éléments élastiques. Dans une autre forme de réalisation, le système à cous- sin de sécurité gonflable repose sur des éléments de retenue pouvant être éliminés en cas de pression accrue, et des éléments amortisseurs sont additionnellement prévus sur ledit système. Des tétons fracturables peuvent être prévus en tant qu'éléments de retenue, des ressorts pneumatiques (matelas d'air) ou des amortisseurs mécaniques pouvant être prévus en tant qu'élé- ments amortisseurs. Dans cette forme de réalisation, les élé- ments de retenue sont dimensionnés de manière à être rompus par la pression gazeuse agissant sur le système après amorçage du générateur de gaz, ce qui a pour effet de permettre le mouvement du système à l'écart de l'occupant du véhicule. Les éléments amortisseurs sont prévus pour absorber de l'énergie. Cela adou- cit, d'une part, le processus d'ouverture de la platine du sys- téme recevant les impacts. D'autre part, cela empêche ledit système de revenir brutalement en direction de l'occupant. De surcroît, les éléments amortisseurs diminuent également le danger de blessures lorsque la tête de l'occupant vient heurter le volant de direction lors d'une faible vitesse du véhicule à laquelle, en cas de collision, le coussin de sécurité n'est pas encore gonflé. Dans une forme de réalisation spécifique, dans le cas d'un système à coussin de sécurité gonflable logé dans le volant de direction, les éléments plastiquement déformables ou les éléments élastiques sont respectivement fixés d'une part à la cuvette du moyeu, notamment au fond de ladite cuvette et, d'autre part, à un module recevant le générateur de gaz et le coussin gonflable. Dans cette forme de réalisation, le coussin gonflable est fixé au générateur de gaz. Dans une autre forme de réalisation, dans le cas d'un système à coussin de sécurité gonflable logé dans le volant de direction, les éléments plastiquement déformables ou les élé- ments élastiques sont respectivement fixés d'une part à la cuvette du moyeu, notamment au fond de ladite cuvette et, d'autre part, au générateur de gaz, le coussin gonflable étant assujetti à une coiffe de fixation ceinturant partiellement le générateur de gaz, ou à un anneau entourant ledit générateur de gaz. Dans cette forme de réalisation, le générateur de gaz n'est pas relié au coussin gonflable, de sorte que seul ledit généra- teur est déplacé à l'écart de l'occupant du véhicule, mais tou- tefois pas le coussin gonflable replié. Dans le cas d'un système à coussin de sécurité gonflable destiné à un siège de passager, les éléments plastiquement dé- formables ou les éléments élastiques peuvent être fixés, d'une part, au fond d'un compartiment affecté à la réception dudit système et, d'autre part, au boitier d'un générateur tubulaire de gaz. Dans une autre forme de réalisation, un dispositif addi- tionnel d'entrainement est prévu pour imprimer, au système à coussin de sécurité gonflable, un mouvement à l'écart de l'oc- cupant du véhicule. Il peut être prévu, en tant que dispositif d'entraînement de ce type, une charge propulsive s'amorçant en même temps que le générateur de gaz ou à un stade antérieur. Une telle charge propulsive supplémentaire permet d'établir ferme- ment l'instant de la mise en mouvement du système, indépendam- ment de l'instant de l'amorçage du générateur de gaz. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 illustre, en position de repos, un système à coussin de sécurité gonflable destiné au côté conducteur d'un véhicule automobile, avec faculté de déplacement axial; la figure 2 montre le système selon la figure 1, après amorçage du générateur de gaz; la figure 3 représente, en position de repos, un système à coussin de sécurité gonflable destiné au côté conducteur, avec faculté de déplacement unilatéral; la figure 4 montre le système selon la figure 3, après amorçage du générateur de gaz; les figures 5a à 5g illustrent un système à coussin de sécurité gonflable destiné au côté conducteur, qui peut coulis- ser dans son ensemble et dispose de différents modes de fixa- tion; les figures 6a à 6e représentent un système à coussin de sécurité gonflable destiné au côté conducteur, muni d'un géné- rateur coulissant et disposant de différents modes de fixa- tion; la figure 7a est la coupe longitudinale montrant, en po- sition de repos, un système à coussin de sécurité gonflable des- tiné au côté passager d'un véhicule automobile, avec faculté de déplacement axial; la figure 7b est une coupe transversale du système selon la figure 7a; la figure 8a montre le système selon la figure 7a, après amorçage du générateur de gaz; la figure 8b est une coupe transversale du système selon la figure 8a; la figure 9 est une coupe transversale d'un système à coussin de sécurité gonflable destiné au côté passager, doté d'une tôle à pliures préalables; et la figure 10 est une coupe transversale d'un système à coussin de sécurité gonflable basculable dans un sens, destiné au côté passager. La figure 1 illustre un système à coussin de sécurité gonflable, intégré dans une cuvette 1 du moyeu d'un volant de direction 2 d'un véhicule automobile. Le système présente un générateur de gaz 5, ainsi qu'un coussin gonflable 7 muni d'un ruban de serrage 8, et il est recouvert vis-à-vis de l'occupant du véhicule par l'intermédiaire d'une platine 3 réceptrice d'impacts. Le coussin gonflable 7 est assujetti à une coiffe de fixation 6 ceinturant le générateur 5 latéralement et en direc- tion de l'occupant du véhicule. Le générateur 5 et la coiffe 6 sont fixés, au moyen de boulons 10, sur une tôle de support ou un module 4. L'on constate, par ailleurs, la présence de deux tôles cintrées 9 fixées, d'une part, sur le fond de la cuvette 1 du moyeu et, d'autre part, au module 4. La figure 1 représente le système à coussin de sécurité gonflable occupant sa position de repos. La figure 2 montre la position dudit système après l'amorçage du générateur de gaz 5. Les tôles cintrées 9 ont été comprimées suite à l'impulsion sur- venant alors, si bien que le module 4, et avec lui le générateur et le coussin gonflable 7, s'enfoncent par coulissement dans le volant de direction et coulissent par conséquent à l'écart de l'occupant du véhicule. L'on présuppose alors que la cuvette 1 du moyeu comporte des trous pratiqués par des moyens techniques et à travers lesquels l'air peut s'échapper entre le volant et le module 4, de sorte qu'aucun matelas d'air ne peut se former. Si tel n'était pas le cas, il serait nécessaire de prévoir des trous spécifiques. Dans le cas extrême se présentant à peine dans la prati- que et dans lequel une distance a, comprise entre la tête 11 de l'occupant du véhicule et la platine 3 réceptrice d'impacts, mesure zéro millimètre dans la position de repos, un espacement est ménagé par coulissement du module 4. La distance a peut en- suite mesurer quelques centimètres. Cela a pour effet de dimi- nuer le danger de blessures, même pour ce cas extrême. Pour des positions dans lesquelles le conducteur se penche en avant d'une ampleur moindre que dans le cas représenté, le danger de blessures est, respectivement, diminué davantage encore ou totalement évité grâce au coussin se gonflant. Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, le module 4 est fixé d'un côté au volant de direction 2, au moyen d'une arti- culation 12. Une tôle cintrée 9 est prévue sur le côté opposé, comme dans l'exemple de réalisation qui précède. Dans cet exemple de réalisation, comme le met en éviden- ce la figure 4, le système à coussin de sécurité gonflable est animé d'un coulissement dans le volant de direction dans la par- tie supérieure de ce volant, tandis qu'il est articulé et con- serve sa position originelle dans la partie inférieure dudit volant. Les figures 5a à 5g illustrent d'autres possibilités de fixation coulissante du module 4. Il est prévu sur la figure 5a, en tant qu'élément défor- mable, un tube ondulé 13 qui autorise un coulissement rectili- gne du système à coussin de sécurité gonflable. Il est prévu sur la figure 5b, en tant qu'élément défor- mable, un ressort hélicoïdal 14a qui permet, semblablement, un coulissement rectiligne du système à coussin de sécurité gon- flable. La figure 5c montre un exemple de réalisation dans le- quel le module 4 repose sur plusieurs tétons fracturables 14. Un matelas d'air 15, dans lequel la pression ambiante règne lors- que le module 4 occupe sa position de repos, se trouve au-des- sous dudit module. Après amorçage du générateur de gaz 5, les tétons 14 sont rompus par le module 4 suite à l'impulsion de pression agissant sur le système à coussin de sécurité gonfla- ble. De ce fait, ledit système pénètre davantage encore dans l'espace interne du volant. Le matelas d'air 15 est alors com- primé, ce qui a pour effet d'amortir le mouvement du module 4. L'air peut s'échapper à travers des orifices de sortie 16, ce qui garantit une faculté de mouvement du module 4 jusqu'au fond de la cavité, respectivement de la cuvette du moyeu. Des orifi- ces de sortie distincts ne sont pas nécessaires dans la mesure o la cavité présente déjà des orifices pratiqués par des moyens techniques, à travers lesquels de l'air peut s'échapper. Dans l'exemple de réalisation de la figure 5d, le module 4 est monté sur des amortisseurs de chocs 17, par exemple des amortisseurs à pression gazeuse. Ces derniers garantissent tant la retenue du module 4 dans la position de repos, que le mouvement amorti après l'amorçage du générateur de gaz 5. Dans l'exemple de réalisation de la figure 5e, il est prévu un élément déformable revêtant la forme d'un profil annu- laire 18, qui présente des fentes de soulagement 19 pour favo- riser la déformation; et des tôles 20 à pliures préalables sont prévues en tant qu'éléments déformables dans l'exemple de réa- lisation de la figure 5f. Dans l'exemple de réalisation de la figure 5g, le module 4 est monté sur les tiges 21 de plusieurs pistons 22. Ces pistons sont prévus dans des chambres cylindriques 23 séparées qui sont reliées, par l'intermédiaire de canaux 24, à une charge propul- sive pyrotechnique distincte 25 à laquelle une capsule d'amor- çage est également affectée. Dans la position de repos, le modu- le 4 porte contre des tétons fracturables 14. Dans cet exemple de réalisation, la charge propulsive 25 est amorcée conjointement au générateur de gaz 5, ou à un stade antérieur. Les gaz comprimés ainsi engendrés exercent une pres- sion sur les pistons et, par conséquent, sur le module 4 par l'intermédiaire des tiges desdits pistons. Il en résulte que les tétons fracturables sont tout d'abord éliminés, après quoi le module pénètre dans le volant de direction avec le système à coussin de sécurité gonflable. Les figures 6a à 6e illustrent des exemples de réalisa- tion dans lesquels le générateur de gaz 5 pénètre dans l'espace interne du volant de direction, tandis que le coussin gonflable 7 conserve sa position initiale. Dans ces exemples de réalisa- tion, le générateur de gaz est placé au-dessous de la coiffe de fixation 6, avec faculté de coulissement dans un réceptacle 26 relié à cette dernière. D'une manière analogue au module 4 des exemples de réalisation des figures 5a à 5f, il est alors fixé sur un profil annulaire 18 (figure 6a), sur un matelas d'air 15 (figure 6b), sur un ressort hélicoïdal 14a (figure 6c), sur des amortisseurs de chocs 17 (figure 6d) ou sur des tôles 20 à pliu- res préalables (figure 6e). Les figures 7a et 7b représentent un système à coussin de sécurité gonflable destiné à un siège de passager. Ledit systè- me comprend un générateur tubulaire de gaz 35, ainsi qu'un cous- sin gonflable 37, et il est recouvert vis-à-vis de l'occupant du véhicule par l'intermédiaire d'une platine 34 réceptrice d'im- pacts. Le coussin gonflable 37 est fixé dans un boîtier 36, dans lequel le générateur 35 est pareillement logé. L'on distingue, en outre, deux tôles cintrées 38 fixées, d'une part, au boîtier 36 et, d'autre part, sur le fond d'un compartiment 33 de la car- rosserie 32 du véhicule automobile. Le coussin gonflable replié est recouvert par une coiffe de recouvrement 39. Le mode d'action est le même que dans l'exemple de réali- sation des figures 1 et 2. Les figures 8a et 8b montrent la ma- nière dont le système à coussin de sécurité gonflable est animé d'un coulissement à l'écart de l'occupant du véhicule après amorçage du générateur de gaz, avec déformation des tôles cin- trées 38 dans le compartiment 33, ce qui réserve au moins la dis- tance a entre la tête 11 de l'occupant et la coiffe de recouvre- ment 39. La figure 9 illustre un système à coussin de sécurité gonflable destiné à un siège de passager, dans lequel le boîtier 36 est fixé à des tôles 31 à pliures préalables, dont l'une seu- lement est visible sur ladite figure. La figure 10 représente un exemple de réalisation d'un système à coussin de sécurité gonflable destiné à un siège de passager, dans lequel le boîtier 36 est fixé d'un côté au moyen d'une articulation 40, et des tôles cintrées 41 sont addition- nellement prévues entre ledit boîtier 36 et la carrosserie du véhicule automobile. Il en résulte que le système est déplacé dans un sens à l'écart de l'occupant du véhicule, de la distance a, en étant alors animé d'une rotation selon l'ange illus- tré. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E N D I C A T IONS- 1. Système à coussin de sécurité gonflable ('airbag") pour véhicules automobiles, comprenant un coussin gonflable et au moins un générateur de gaz associé, conçu pour gonfler ledit coussin lors d'un accident du véhicule automobile, système ca- ractérisé par le fait que ledit système est fixé au véhicule automobile avec faculté de mouvement, au moins en partie, à l'écart de l'occupant dudit véhicule. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est fixé au véhicule automobile avec faculté de cou- lissement, de rotation ou de basculement. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il est mobile sous l'action des gaz sortant du générateur de gaz (5; 35) après l'amorçage de ce dernier. 4. Système selon au moins l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé par le fait qu'il est fixé à au moins un élément (9; 13; 18; 20; 31) plastiquement déforma- ble, ou à un élément élastique (14a). 5. Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il est fixé à deux ou trois éléments (9) plastiquement déformables, ou à des éléments élastiques. 6. Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il est fixé à un élément (9) plastiquement déformable ou à un élément élastique et, du côté tourné à l'opposé de ce der- nier, au moyen d'une articulation (12) ou au moyen d'un élément déformable par rotation. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que des tôles cintrées (9) ou des tubes ondulés (13) sont prévus en tant qu'éléments plastique- ment déformables. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé par le fait que des toles (20) à pliures préalables sont employées. 9. Système selon 1 'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que des ressorts hélicoïdaux (14a) sont prévus en tant qu'éléments élastiques. 10. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit système repose sur des éléments de retenue pouvant être éliminés en cas de pression accrue; et par le fait que des éléments amortisseurs sont addi- tionnellement prévus sur ledit système. 11. Système selon la revendication 10, caractérisé par le fait que des tétons fracturables (14) sont prévus en tant qu'éléments de retenue, des ressorts pneumatiques (15) ou des amortisseurs mécaniques (17) étant prévus en tant qu'éléments amortisseurs. 12. Système selon au moins l'une quelconque des revendi- cations 1 à 9, caractérisé par le fait que, dans le cas d'un sys- tème à coussin de sécurité gonflable logé dans le volant de di- rection (2), les éléments (9; 13; 18; 20) plastiquement défor- mables ou les éléments élastiques (14a) sont respectivement fixés d'une part à la cuvette (1) du moyeu, notamment au fond de ladite cuvette et, d'autre part, à un module (4) recevant le générateur de gaz (5) et le coussin gonflable (7). 13. Système selon au moins l'une quelconque des revendi- cations 1 à 9, caractérisé par le fait que, dans le cas d'un sys- tème à coussin de sécurité gonflable logé dans le volant de di- rection (2), les éléments (9; 13; 18: 20) plastiquement défor- mables ou les éléments élastiques (14a) sont respectivement fixés d'une part à la cuvette (1) du moyeu, notamment au fond de ladite cuvette et, d'autre part, au générateur de gaz (5), le coussin gonflable (7) étant assujetti à une coiffe de fixation (6) ceinturant partiellement le générateur de gaz (5), ou à un anneau entourant ledit générateur de gaz (5). 14. Système selon au moins l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisé par le fait que, dans le cas d'un système à coussin de sécurité gonflable destiné à un siège de passager, les éléments (31; 38; 41) plastiquement déformables ou les éléments élastiques sont fixes, d'une part, au fond d'un compartiment (33) affecté à la réception dudit système et, d'autre part, au bottier (36) d'un générateur tubulaire de gaz (35). 15. Système selon au moins l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé par le fait qu'un dispositif additionnel d'entraînement est prévu pour imprimer un mouve- ment audit système à l'écart de l'occupant du véhicule. 16. Système selon la revendication 15, caractérisé par le fait qu'il est prévu, en tant que dispositif d'entraînement, une charge propulsive (25) s'amorçant en même temps que le générateur de gaz ou à un stade antérieur.