Brevet FR2727373A1 — publié le 19960531

DISPOSITIF DE SECURITE A COUSSIN GONFLABLE MONTE DANS LE VOLANT DE COiW ANDE D'UN ARBRE DE DIRECTION SUPPORTE PAR UNE COLONNE DE DIRECTION A TRONCONS TELESCOPIOUES L'invention concerne un dispositif de sécurité à coussin gonflable monté dans le volant de commande d'un arbre de direction supporté par une colonne de direction à tronçons télescopiques. La publication EP-A-477509 décrit un dispositif dans lequel deux tronçons télescopiques ajustables de la colonne de direction portent les paliers support des tronçons correspondants de l'arbre de direction. Un tel dispositif permet la protection du conducteur, en l'empêchant, en cas de collision d'être projeté sur le volant. A cet effet le coussin gonflable est normalement replié au centre du volant et vient s'interposer à l'état gonflé entre le conducteur et le volant fixe. Dans le but d'amortir progressivement le déplacement du conducteur, il est prévu un système d'échappement qui assure le dégonflage progressif du coussin et un système absorbeur d'énergie qui permet une contraction de la colonne de direction sous l'effet de la force de poussée communiquée par le conducteur au volant de direction. Toutefois lorsque le conducteur est retenu sur son siège par une ceinture de sécurité, la force d'impact contre le volant de direction consécutivement au dégonflage du coussin est trop faible pour provoquer la rétraction de la colonne de direction. Dans ce cas le volant occasionnera les lésions au conducteur en raison de la rigidité apparente de la colonne de direction ou du déplacement parasite du volant consécutif à la déformation de la structure avant du véhicule. L'invention se propose de remédier à l'inconvénient précité et a pour objet un dispositif de sécurité qui engendre préventivement l'effacement vers l'avant du volant de direction. L'invention a également pour objet un dispositif de sécurité à coussin gonflable dont la pression des gaz neutralise la liaison des tronçons télescopiques de la colonne de direction. L'invention a encore pour objet un dispositif de sécurité qui engendre préventivement une rétraction de la colonne de direction dans le but de supprimer tout risque de charge thoracique sur l'occupant du véhicule soumis aux forces d'inertie engendrées par la décélération brutale du véhicule. L'invention a aussi pour objet un dispositif de sécurité à coussin gonflable dans-lequel on utilise la pression de gonflage du coussin pour engendrer le déplacement d'une paroi dudit coussin susceptible d'engendrer préventivement une commande de déverrouillage des tronçons et un déplacement relatif de ceux-ci dans le sens d'une rétraction du volant de direction. Selon l'invention la paroi du coussin gonflable porte un moyen de commande de déverrouillage des tronçons télescopiques de la colonne de direction, parmi lesquels le tronçon extérieur et l'arbre de direction porteur du volant constituent un ensemble monté à mobilité axiale dans le sens de l'avancement du véhicule, par rapport à l'autre tronçon fixe de ladite colonne, sous l'action de l'effort de réaction exercé par le gonflage du coussin. Le dispositif ainsi réalisé possède l'avantage d'assurer la rétraction du volant de direction avant la fin du gonflage du coussin dont les dimensions sensiblement plus importantes permettent d'absorber l'effort d'inertie de l'occupant du véhicule au cours de son déplaoement consécutif à la décélération brutale du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple de réalisation du dispositif, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une représentation schématique de la partie avant de l'habitacle d'un véhicule équipé du dispositif de sécurité en position rétractée du volant et dans lequel le coussin gonflable est déployé. - la figure 2 est une représentation schématique de la coupe axiale d'une colonne de direction équipée du dispositif conforme à l'invention représenté en position passive. - la figure 3 est une représentation schématique de la coupe axiale de la colonne de direction représentée à la figure 2, en position déployée du coussin à la suite d'une rétraction de la colonne de direction. - la figure 4a est une représentation schématique de l'ensemble de verrouillage axial des tronçons de la colonne de direction en position normale passive du dispositif tel que représenté à la figure 2. - la figure 4b est une représentation schématique de l'ensemble de verrouillage axial des tronçons de la colonne de direction en position rétractée desdits tronçons telle qu'illustré à la figure 3. - la figure 5a est une représentation schématique d'un dispositif de verrouillage auxiliaire de positionnement de l'ensemble des tronçons de la colonne de direction en position normale passive, en correspondance avec l'état du dispositif de sécurité illustré à la figure 2. - la figure 5b est une représentation schématique du dispositif illustré à la figure 5a en position de verrouillage des tronçons de la colonne de direction à la suite du tonctionnement du dispositif. La figure 1 représente la partie avant de l'habitacle 1 d'un véhicule automobile dont on a ouvert une portière d'accès 2 dans le but de montrer le dispositif de sécurité conforme à l'invention. Ce dispositif comporte un coussin gonflable 3 monté dans le volant 4 destiné à retenir le passager assis sur un siège 5. La figure 2 montre plus en détail le volant de direction 4 rigidement relié par son moyeu 10 à l'arbre de direction 11. Ce dernier possède un tronçon avant 12 raccordé à un mécanisme de direction non représenté, et un tronçon arrière 13. Le tronçon arrière 13 est raccordé respectivement par son extrémité avant 13a à un joint d'articulation 14 porté par le tronçon 12 et par son extrémité arrière 13b au moyeu 10 du volant de direction. Le tronçon arrière 13 est constitué ainsi que cela est bien connu par deux éléments télescopiques 131, 132. L'élément 131, rigidement relié au volant 4, est porté par un palier 18 monté dans le tronçon intérieur 20 d ' une colonne de direction télescopique. De manière analogue, I'élément 132, rigidement relié-au joint 14, est porté par un palier 19 monté dans le tronçon extérieur 21 de la colonne de direction. Le tronçon extérieur 21 est solidaire d'un élément de structure 25, tel qu'une traverse de rigidification de l'habitacle. Le tronçon extérieur 21 est par ailleurs maintenu par un dispositif d'immobilisation 26 porté par l'élément de structure 25 et autorise l'ajustement conventionnel axial et angulaire de la colonne de direction à la morphologie du passager assis sur le siège 5 ainsi que le réglage ergonomique du volant 4. Le centre du volant est occupé par le coussin gonflable 3 dont la paroi mobile 31 soumise à la pression de gonflage s'interpose entre le volant 3 et le passager du véhicule. Selon l'invention une autre paroi 32 du coussin 3 porte un actionneur 33 de commande de déverrouillage des tronçons 2A, 21 de la colonne de direction. La figure 2 représente schématiquement l'actionneur 33 au contact d'un coulisseau 34 monté à mobilité axiale sur l'élément 131 de l'arbre de direction sous l'effet d'un déplacement de l'actionneur 33. Le coulisseau 34 déplace une tringle de commande 35 dont l'extrémité possède une rampe de commande et d'actionnement 36 d'un verrou de débrayage 37 des tronçons mobile 20 et fixe 21 de la colonne de direction. A cet effet le verrou 37 est porté par le tronçon fixe 21 et est engagé radialement dans un perçage 38 du tronçon mobile 20 ainsi que cela est montré à la figure 4a. La figure 4b montre par contre le verrou 37 dans sa position dégagée consécutivement au déplacement de celui-ci sous l'effet de la rampe 36. Par ailleurs des paliers antivibratoires 40, 41, 42 assurent respectivement le guidage de la tringle 35 et du verrou 37. Le tronçon fixe 21 de la colonne de direction porte également un verrou auxiliaire 45 à ressort qui assure le positionnement axial au contact d'un perçage 39, de l'ensemble des tronçons 20, 21, à la suite du déplacement relatif desdits tronçons ainsi que cela est montré à la figure 5b. Les différentes phases de fonctionnement du dispositif sont décrites ciaprès en référence au dessin. 1) Déverrouillage des tronçons de la colonne de direction. Lors de la décélération brutale de véhicule, un générateur de gaz du coussin gonflable 3 est activé. Sous l'effet de la pression initiale des gaz la paroi 32 agit sur l'actionneur 33. Ce dernier déplace axialement la tringle de commande 35 dont la rampe de commande 36 actionne le verrou de débrayage 37. Le verrou 37 libère le tronçon 20 de la colonne de direction ainsi que l'ensemble d'ooanes qui lui sont mécaniquement liés, notamment l'élément 131 de l'arbre de direction , et le volant 4. 2) Rétraction de la colonne de direction Le tronçon 20, l'élément 131 de l'arbre de direction et le volant 4 se déplacent axialement sous L'effet conjoint de la pression de gonflage du coussin 3 et de l'énergie cinétique du tronçon 20 et des organes qui lui sont liés, restituée au cours de la décélération brutale du véhicule au contact d'un obstacle. En fin de rétraction, le tronçon 20 est maintenu en position par enclenchement du verrou auxiliaire 45 dans le perçage radial 39 du tronçon mobile 20. Le verrou 45 garantit de la sorte une distance de déplacement augmentée qui permet la décélération plus progressive de l'occupant du siège 5. 3) Gonflage du coussin Le gonflage du coussin 4 est achevé à la suite de la rétraction de la colonne de direction et du volant. REVENDICATIONS 1) Dispositif de sécurité à coussin gonflable monté dans le volant (4) de commande d'un arbre de direction (11) télescopique supporté par une colonne de direction à tronçons télescopiques (20, 21) et dans lequel une paroi mobile (31) soumise à la pression de gonflage du coussin s'interpose entre le volant et un passager du véhicule, caractérisé par le fait qu'une autre paroi (32) du coussin porte un moyen de commande de déverrouillage des tronçons télescopiques (20, 21) de la colonne de direction, parmi lesquels le tronçon (21) extérieur et l'arbre de direction (11) porteur du volant (4) constituent un ensemble monté à mobilité axiale dans le sens de l'avancement du véhicule, par rapport à l'autre tronçon (21) fixe, sous l'action de l'effort de réaction exercé par le gonflage du coussin (3). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la paroi du coussin gonflable porte un actionneur (33) au contact d'un coulisseau (34) monté à mobilité axiale sur l'arbre de direction (131) et qu'un dispositif de commande (35) attelé au dit coulisseau coopère par des moyens de commande au débrayage des tronçons mobile et fixe (20, 21) de la colonne de direction. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le tronçon fixe (21) de la colonne de direction porte un verrou auxiliaire (45) de positionnemellt axial de l'ensemble des tronçons à la suite du déplacement relatif desdits tronçons. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, caractérisé par le fait que le tronçon extérieur (21) de la colonne de direction est maintenu par un dispositif (26) d'immobilisation axial et angulaire porté par une structure porteuse (25).