Brevet FR2751289A1 — publié le 19980123

L'invention concerne un système de fixation d'un boîtier de coussin gonflable (Airbag), constitué d'un fond et d'un couvercle, dans un volant. La fixation du coussin gonflable pour le conducteur, disposé dans la cuvette du volant, se fait à l'heure actuelle par vissage du module, c'est-à-dire essentiellement du boîtier du coussin gonflable, contre l'ossature du volant et, pour ce faire, il faut alors faire attention, pour des raisons d'esthétique, à ce que les moyens de fixation ne puissent pas être distingués de l'extérieur après le montage. Etant donné que, pour des raisons techniques, l'introduction du module du coussin gonflable dans la cuvette du volant ne peut se faire qu'après le montage du volant, d'importantes contraintes de montage y sont liées. Si le vissage se fait depuis le côté, alors les moyens de vissage restent visibles et doivent être pourvus d'un cache destiné à les dissimuler. C'est pour cette raison que l'on effectue généralement le vissage d'en bas, ce qui est toutefois lié aussi, en général, à des difficultés relatives au fait que les points de fixation sont difficilement accessibles et qu'une rotation du volant, après la fixation de la première vis, est rendue nécessaire pour permettre d'atteindre le point de fixation de la seconde vis. Le but que s'est fixé la présente invention est de procurer un système, à l'aide duquel le module du coussin gonflable puisse être fixé dans la cuvette du volant, de façon simple et sans qu'il soit possible de le redémonter aisément. Ce but est atteint, conformément à l'invention, avec un système de fixation tel que spécifié en introduction, qui se caractérise en ce que le raccordement du boîtier du coussin gonflable se fait au moyen d'un élément de verrouillage qui s'enclenche dans un élément élastique de retenue, l'un de ces éléments étant disposé sur le fond du boîtier et l'autre, sur le volant. Grâce à l'invention, il est procuré un système de fixation, à l'aide duquel le module du coussin gonflable peut être fixé dans la cuvette du volant, sur des éléments d'ancrage invisibles de l'extérieur, sans l'assistance d'un outil, son démontage à la suite de la fixation n'étant alors pas possible ou n'étant possible qu'au prix d'un effort relativement important, si bien qu'un enlèvement non intentionnel ou délibéré du coussin gonflable est exclu. D'autres particularités de l'invention ressortiront de la description qui suit, faite sans aucun caractère limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est la représentation en perspective d'un volant avec un coussin gonflable, avant la fixation de ce dernier dans la cuvette du volant; la figure 1A montre le volant représenté sur la figure 1, après l'introduction du coussin gonflable; la figure 2 est une vue de dessus de l'ossature du volant, dans la région du moyeu du volant; la figure 3 est une vue de côté du module du coussin gonflable représentée avec une vue en coupe partielle du volant, avant le montage; la figure 4 est une vue correspondant à la figure 3, dans une position intermédiaire de montage; la figure 5 est une vue correspondant aux figures 3 et 4, après le montage du module du coussin gonflable dans la cuvette du volant; les figures 6 et 6A sont des représentations en perspective d'un volant avec un coussin gonflable, selon un autre mode de réalisation, respectivement avant et après la fixation du coussin gonflable dans la cuvette du volant; la figure 7 est une représentation partielle, à plus grande échelle, du volant après le montage du coussin gonflable, dans la région de l'un des points de fixation; la figure 8 est une représentation en coupe agrandie de l'un des points de fixation; la figure 9 est une vue en coupe, correspondant à la figure 8, d'un point de fixation, avant le montage; la figure 10 est une vue en coupe, correspondant à la figure 9, d'un point de fixation dans une position intermédiaire de montage; la figure 11 est une représentation schématique de l'opération de démontage; la figure 12 est une vue en coupe, correspondant à la figure 8, d'un point de fixation, muni d'un raccord de contact pour la transmission d'un signal; la figure 13 est une vue en coupe partielle agrandie du point de fixation qui est reproduit sur la figure 5 et qui est muni du raccord de contact pour la transmission d'un signal; la figure 14 montre un autre mode de réalisation du dispositif de contact représenté sur la figure 12; et la figure 15 montre un autre mode de réalisation du dispositif de contact représenté sur la figure 14. Le système1 reproduit sur les dessins, sert à fixer le boîtier 1 dans la cuvette du volant 2; dans le cas du mode de réalisation reproduit sur les figures 1 à 5, des éléments de raccordement sont disposés sur le fond du boîtier 1 et des éléments élastiques d'encliquetage 4, 5, 6, qui coopèrent avec les éléments de raccordement, sont disposés sur l'ossature du volant. Ici, les éléments de raccordement, disposés sur le fond du boîtier 1, sont constitués par deux crochets 3, qui s'étendent parallèlement à l'axe central du volant, et les éléments élastiques d'encliquetage sont constitués par deux ressorts à branches précontraints 4 qui sont disposés en des emplacements correspondants de l'ossature du volant et qui, par l'une 5 de leurs branches, sont encastrés fermement dans un support 8 présentant une ouverture de guidage 7 pour le crochet correspondant 3, d'une façon telle que la branche libre 6, qui exerce une force dirigée radialement vers l'extérieur, pénètre dans la région de l'ouverture de guidage 7 et, par conséquent, soit située dans le trajet d'introduction du crochet 3. La branche libre 6 s'étend alors au-delà du support 8 jusque dans un espace auquel on peut accéder de l'extérieur en direction radiale, afin que l'extrémité saillante soit librement accessible et qu'en vue du démontage du module du coussin gonflable, on puisse la repousser vers l'intérieur et tirer ainsi le crochet 3 hors du support. Pour le montage, ainsi qu'on peut le voir sur les figures 3 à 5, on positionne le coussin gonflable en plaçant ses crochets 3 au-dessus des ouvertures 7 (figure 3) et on introduit ces derniers dans les ouvertures (figure 4), la branche 6 de chacun des ressorts à branches 4 glissant alors sur l'arête oblique 9 du crochet correspondant 3 jusqu'à ce que, grâce à sa précontrainte, elle s'encliquette derrière le talon d'encliquetage après l'enfoncement complet. Le coussin gonflable est ainsi fermement clipsé dans la cuvette du volant et ne peut plus en être retiré aisément. Pour enlever le coussin gonflable, il faut en effet détacher simultanément les deux ressorts, et l'on doit, à cet effet, repousser les deux branches de ressort 6 hors de la région du talon d'encliquetage, à l'aide d'un outil. Dans le mode de réalisation reproduit sur les figures 6 à 12, deux tenons 20, qui présentent une gorge circonférentielle 21 s'étendant tout autour d'eux, sont fixés à l'ossature du moyeu du volant et un nombre correspondant de douilles 11, pouvant être emboîtées sur les tenons, est fixé au fond du boîtier 1, les douilles 11 étant dotées d'un décrochement 18 qui définit un épaulement aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur. Chacune de ces douilles sert de guide pour deux autres douilles, à savoir une douille intérieure 13 et une douille extérieure 14, la douille intérieure 13 étant réalisée en forme de pot, avec un fond, de façon à constituer un appui de ressort et étant sollicitée par un ressort 16 qui s'appuie sur le boîtier 1 du coussin gonflable ou sur une coupelle de ressort 25, tandis que la douille extérieure 14, guidée sur la partie en décrochement de la douille 11, est sollicitée dans le même sens que la douille intérieure 13 par un ressort 19 s'appuyant sur l'épaulement 18. Par ailleurs, la douille extérieure 14 est pourvue d'évidements en forme de cuvettes sphériques 15, disposés sur une ligne circonférentielle, et la douille 11 est pourvue de forures situées, sur une circonférence, dans des positions correspondant à celles des cuvettes sphériques 15 et constituant des cages de retenue pour des billes 12, qui présentent un diamètre excédant l'épaisseur de paroi de la douille 11. Les deux douilles 13, 14 sont enfin munies de butées limitant leur déplacement sous l'action des ressorts 16, 19. Ces butées sont formées, dans le cas de la douille intérieure 13, par un rebord d'extrémité 17 disposé sur sa face ouverte et coopérant avec l'épaulement 18 et, dans le cas de la douille extérieure 14, soit par une bague à lèvres, comme sur la figure 8, soit également par un rebord d'extrémité de la douille 11, comme sur les figures 9 à 11. La position des butées est déterminée en fonction de la longueur des tenons 20, ainsi que des positions de la gorge circonférentielle 21, des cuvettes sphériques 15 et des billes 12, d'une façon telle que les billes soient poussées vers l'intérieur par la douille extérieure 14 dans sa position en butée et vers l'extérieur par la douille intérieure dans sa position en butée. Dans l'état non encore monté, le système prend la position reproduite sur la figure 9, dans laquelle la douille intérieure 13 est maintenue enfoncée, sous l'action du ressort 16, jusqu'à la venue en butée du rebord 17 contre l'épaulement 18 formé dans la douille 11, et dans laquelle la douille extérieure 14 est tirée en arrière, à l'encontre de l'action du ressort 19, dans une mesure suffisante pour que les billes 12, logées dans les forures de la douille 11 et repoussées vers l'extérieur par la douille intérieure 13, s'engagent dans les cuvettes sphériques 15. Pour le montage, on enfonce les douilles 11 du boîtier sur les tenons 20, en faisant ainsi coulisser la douille intérieure 13 à la suite de sa rencontre avec le tenon 20. Dès que, dans la suite du mouvement, la gorge 21 parvient dans la région des billes 12, les billes sont repoussées vers l'intérieur dans la gorge, par la douille 14 qui se trouve sous l'action de la force du ressort 19, et la douille extérieure 14 est, en étant limitée par la butée, déplacée suffisamment pour que les billes 12 soient placées hors des cuvettes sphériques et soient maintenues dans la gorge 21 par la douille. Le coussin gonflable est ensuite fermement verrouillé sur les tenons 20 sous l'action des ressorts 16 qui assurent la compensation de jeu nécessaire, et il ne peut être à nouveau détaché qu'au moyen d'un outil spécial 22 (figure 11), d'une manière selon laquelle la douille extérieure 14 est soulevée suffisamment au moyen de l'outil pour que les billes 12 puissent à nouveau s'écarter dans les cuvettes sphériques sous l'action du tenon 20, lors du soulèvement du coussin gonflable. Pour la compensation d'un jeu, qui peut éventuellement résulter des tolérances de fabrication, un élément élastique 23 est prévu entre le boîtier 1 et l'ossature du volant, ainsi qu'on peut le voir sur la figure 13. Le dispositif de fixation sert simultanément à réaliser un contact pour, par exemple, l'avertisseur sonore, ainsi qu'à transmettre le courant lors de la réalisation du contact. A cette fin, dans le cas du système selon les figures 9 à 11 (voir figures 12 et 14), la coupelle de ressort 25, en matière isolante, sert de support pour le contact 24 relié à la source de tension 27, la douille 11 sert en outre de contact opposé et est réalisée, à cette fin, en une matière conductrice, et enfin la douille 11, conjointement avec le tenon 20, sert de conducteur vers la borne de mise à la masse ou la borne négative 26 du circuit électrique. La gorge 21, qui sert au guidage des billes 12, présente par ailleurs une hauteur qui ménage pour les billes un jeu de déplacement axial correspondant à l'écartement entre le contact 24 et la douille 13. En fonctionnement normal, l'ensemble du système, y compris le support 32 du générateur qui, par comparaison avec les modules traditionnels, ne présente plus aucune liaison rigide par rapport au volant ou à un autre élément fixe, est maintenu par les ressorts 16 dans la position représentée, dans laquelle le contact 24-13 est ouvert. La réalisation du contact se fait par une pression sur le boîtier 1 du module, qui est ainsi poussé vers le bas à l'encontre de l'action des ressorts 16 jusqu'à la fermeture du contact 24-13, tout comme le sont avec lui la douille 11 et les billes 12, qui peuvent s'enfoncer dans les limites du jeu axial dont elles disposent dans la gorge 21. La gorge sert alors en même temps à limiter le déplacement axial. Après relâchement de la pression, le système est rappelé dans sa position initiale par les ressorts 16. Des système s correspondants pour le mode de réalisation reproduit sur les figures 1 à 5 sont représentés sur les figures 13 et 15. Dans le cas du mode de réalisation reproduit sur la figure 13, le contact 24, raccordé à la source de tension 27, du dispositif avertisseur est fixé sur le fond du boîtier 1, et le support 8 pour le crochet 3, agissant comme contact de masse 26 ou comme conducteur, est pourvu d'un ergot 28 formant le contact opposé, le boîtier 1 s'appuyant alors contre le support 8 au moyen d'un élément élastique 23 qui sert simultanément à compenser le jeu et à maintenir l'écartement entre les contacts. La fermeture du contact se produit dans ce cas grâce à l'élasticité de cet élément, lors d'une pression sur le boîtier du coussin gonflable. La figure 15 montre un autre mode de réalisation, dans lequel, selon une disposition sensiblement inversée, le contact 24, raccordé à la source de tension 27, du dispositif avertisseur est relié au support 8 et le contact de masse 26 est relié à un ergot 33 fixé au crochet 3, ergot qui forme le contact opposé au contact 24. Dans ce cas également, la fermeture du contact se produit grâce à l'élasticité de l'élément 23, lors d'une pression sur le boîtier du coussin gonflable. Les éléments élastiques, que renferme le module, agissent simultanément dans le sens d'un découplage des vibrations, c'est-à-dire qu'ils servent à réduire les réactions aux coups de volant inévitables dans le trafic routier, réactions qui sont fortement amplifiées par le poids propre élevé du module du coussin gonflable, dans le cas d'une fixation rigide dans le volant au moyen du support du générateur. Le découplage peut alors être encore amélioré par le fait que, comme dans le cas des modes de réalisation reproduits sur les figures 14 et 15, le boîtier 1 et, par conséquent, l'ensemble du module s'appuient au moyen d'un élément élastique supplémentaire 30 contre leur support 32, respectivement 8. Etant donné que, du fait de la grande part qu'a le générateur de gaz dans la masse totale du coussin gonflable, le centre de gravité du module est pratiquement situé dans le plan du support du générateur et que le générateur, en raison de son inertie, ne suit que mollement, c'est-à-dire avec retard, de brusques coups de volant, le découplage établi dans ce plan s'oppose simultanément, en les amortissant, à l'apparition de vibrations torsionnelles dans le volant à la suite de tels à-coups sur la direction. REVENDICATIONS 1. Système de fixation, dans un volant, d'un boîtier de coussin gonflable constitué d'un fond et d'un couvercle, caractérisé en ce que le raccordement du boîtier de coussin gonflable se fait au moyen d'un élément de verrouillage s'enclenchant dans un élément élastique de retenue, l'un de ces éléments étant disposé sur le fond du boîtier (1) et l'autre, sur le volant (2). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que des crochets (3) sont disposés sur le fond du boîtier et en ce que, sur l'ossature (2a) du volant, des ressorts à branches précontraints (4) , présents en un nombre correspondant, sont, par l'une de leurs branches (5), fermement encastrés dans un support (8) présentant une ouverture de guidage (7) pour chacun des crochets (3), d'une façon telle que la branche libre (6) de chaque ressort (4), qui exerce une force dirigée radialement vers l'extérieur, soit située dans la région de l'ouverture de guidage correspondante (7) et, par conséquent, dans le trajet d'introduction du crochet correspondant (3). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la branche libre (6) fait saillie au-delà du support (8), pour pénétrer dans un espace librement accessible de l'extérieur en direction radiale. 4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux tenons (20), présentant une gorge circonférentielle (21), sont fixés à l'ossature du volant et en ce qu'il est fixé, sur le fond du boîtier, un nombre correspondant de douilles (11) qui peuvent être emboîtées sur les tenons et sont pourvues d'un épaulement intérieur et extérieur (18), et qui servent de guide pour une douille intérieure (13) et une douille extérieure (14), la douille intérieure étant sollicitée au moyen d'un ressort (16) s'appuyant sur le boîtier (1) du coussin gonflable ou sur une coupelle de ressort (25) et la douille extérieure (14) étant sollicitée, dans le même sens, au moyen d'un ressort (19) s'appuyant sur l'épaulement (18), la douille extérieure (14) présentant en outre des évidements en forme de calotte (15) disposés sur une ligne circonférentielle, tandis que la douille (11) est pourvue sur une circonférence, dans des positions correspondant à celles des évidements en forme de calotte (15), de forures constituant des cages de retenue pour des billes (12) dont le diamètre excède l'épaisseur de paroi de la douille (11) , et que les douilles intérieure et extérieure (13, 14) sont munies de butées qui limitent leur déplacement sous l'action des ressorts (16, 19) et dont la position est déterminée, en fonction de la longueur du tenon correspondant (20), ainsi que de la position de la gorge circonférentielle (21) de ce dernier, de celle des évidements en forme de calotte (15) et de celle des billes (12), de telle façon que les billes soient poussées vers l'intérieur par la douille extérieure (14) dans sa position en butée et soient poussées vers l'extérieur par la douille intérieure (13) dans sa position en butée. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la douille intérieure (13) est réalisée sous la forme d'un pot et est pourvue, sur sa face ouverte, en vue de la limitation de sa course, d'un rebord d'extrémité (17) qui s'appuie intérieurement contre l'épaulement (18). 6. Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'un élément élastique (23) est disposé entre le boîtier (1) et l'ossature du volant, pour compenser le jeu présent entre ces derniers. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments de fixation (3, 8; 11, 20) servent de contacts pour, par exemple, le.dispositif avertisseur, ainsi que pour la transmission du courant lors de la réalisation du contact. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que la coupelle de ressort (25) sert de support pour le contact (24) du dispositif avertisseur, qui est relié à la source de tension (27) et qui coopère avec la douille (11) constituant le contact opposé et réalisée à cet effet en une matière conductrice, la coupelle de ressort étant isolée vis-àvis du contact, au moins dans la région de fixation. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que la douille (11) s'appuie contre un support (32) solidaire du volant, au moyen d'un élément élastique isolant (30). 10. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la coupelle de ressort (25) sert de support pour le contact (24) du dispositif avertisseur relié à la source de tension (27), en ce que la douille (11) sert en outre de contact opposé et est réalisée, à cette fin, en une matière conductrice, et en ce que la douille (11) sert enfin, conjointement avec le tenon (20), de conducteur vers la borne de masse ou la borne négative (26) du circuit électrique, la gorge (21), qui sert à guider les billes (12), présentant alors une hauteur qui ménage, pour les billes (12), un jeu de déplacement axial correspondant à l'écartement entre le contact (24) et la douille intérieure (13). 11. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le contact (24), raccordé à la source de tension (27), du dispositif avertisseur est fixé sur le fond du boîtier (1), et en ce que le support (8) pour la fixation des crochets (3), qui fait fonction de borne de masse ou de borne négative, est pourvu d'un ergot (33) constituant le contact opposé, le boîtier (1) s'appuyant alors contre le support (8) au moyen d'un élément élastique (23) qui sert simultanément à compenser le jeu et à maintenir l'écartement entre les contacts. 12. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le boîtier (1) et, par conséquent l'ensemble du module, s'appuient contre leur support (32, 8) au moyen d'un élément élastique (30).