Brevet FR2781442A1 — publié le 20000128

L'invention concerne un dispositif de protection d'un occupant de véhicule en cas de choc. Le dispositif de l'invention trouve tout particulièrement son application dans le domaine automobile et peut être situé dans le volant, la planche de bord, les portes, les montants ou autres éléments "d'ébénisterie" du véhicule, voire sous les pieds (dans le plancher du véhicule) ou encore dans les dossiers de sièges (notamment pour les passagers arrière) afin d'éviter un contact brutal entre l'occupant concerné et ces éléments, en cas d'accident. Il est déjà connu pour ce faire, d'utiliser un sac adapté pour être rempli par un fluide afin de retenir l'occupant et d'absorber une partie au moins de son énergie cinétique lors du choc, par contact avec lui. Toutefois, des problèmes subsistent quant à l'efficacité des dispositifs existant. Les inventeurs se sont en effet aperçus, en particulier dans le cas d'un contact entre les jambes et le sac, que le sac a tendance à "contourner" les jambes au lieu de prendre un appui franc dessus. L'amortissement du mouvement de l'occupant est alors insuffisant (un mouvement comparable existe lorsque la surface "d'impact" ou de premier contact sac/occupant est limitée, tel à l'endroit des pieds, des bras, des hanches, de l'épaule,...). Pour résoudre ce problème l'invention propose que le dispositif comporte une plaque de répartition, liée au sac par des moyens de liaison et disposée frontalement devant le sac, en regard de l'occupant à protéger, cette plaque étant globalement rigide pour répartir la pression exercée par l'occupant sur le sac, lors de la phase de retenue. Cette solution résout le problème de la surface d'appui entre le sac et la zone concernée d'impact de l'occupant, ainsi que l'absence de planéité de cette surface de contact. Il faut comprendre par "plaque globalement rigide" le fait que la résistance mécanique de la plaque à la pénétration ou à la déformation sous l'action de l'occupant est plus importante que celle du sac. La plaque pourra - et sera même de préférence - en partie souple, notamment en surface pour éviter un contact traumatisant entre elle et l'occupant. Pour obtenir une mise en ceuvre et une implantation particulièrement satisfaisantes, l'invention propose que les moyens de liaison comprennent des moyens d'accrochage, lesquels comportent une première partie fixée au sac et une deuxième partie fixée à la plaque, ces deux parties étant adaptées pour s'accrocher l'une à l'autre. Cette solution permet de mettre en place séparément dans le véhicule (et à distance), le sac, la première partie des moyens d'accrochage et les moyens de gonflage d'une part, la plaque de répartition et la deuxième partie des moyens d'accrochage de l'autre. De manière, complémentaire, l'invention propose que: - le dispositif comporte en outre des moyens de gonflage du sac pour le faire passer d'un état inactif replié à un état actif déployé, - les moyens de liaison sont adaptés pour que la première et la deuxième parties s'accrochent l'une à l'autre par application d'un effort entre elles, consécutivement au déploiement du sac. Ainsi, l'accrochage entre la plaque et le sac s'effectue automatiquement lors du déploiement du sac, sans qu'il soit nécessaire de l'effectuer lors de la mise en place dans le véhicule. Pour améliorer encore la mise en ceuvre et l'implantation du dispositif, l'invention propose qu'il comporte en outre: - des moyens de gonflage du sac pour le faire passer d'un état inactif replié à un état actif déployé, - un support fixe, tel qu'une planche de bord, un panneau de porte ou un siège, et - des moyens de liaison mécanique sécable entre le support et la plaque, ces moyens de liaison étant adaptés pour rompre leur liaison avec leur support sous l'action du déploiement du sac. Avant le déploiement du sac, la plaque s'intègre à son support tout en étant prête à avancer au contact de l'occupant et, lors du déploiement du sac, elle est libérée de sa liaison avec lui. L'invention propose en outre une solution moins onéreuse et particulièrement adaptée pour amortir le mouvement des parties - telles que les jambes - de l'occupant situées à proximité du dispositif avant le choc, consistant en ce que le sac soit hermétique, dépourvu de moyen de gonflage et renferme un fluide pour absorber l'énergie cinétique de l'occupant. Il s'agit d'une solution passive comparée au sac déployable. Pour améliorer l'amortissement du contact entre le véhicule et l'occupant, l'invention propose que le sac soit muni d'un dispositif de fuite contrôlée du fluide, tel qu'un clapet ou une matière poreuse. Ainsi, en permettant au fluide de s'échapper au-delà d'un certain seuil de pression, la contrainte imposée à l'occupant se trouve limitée. L'invention propose de façon complémentaire que le fluide soit anathixotrope, c'est-à-dire d'autant plus visqueux que son échauffement augmente consécutivement à la sollicitation à laquelle il est soumis par l'occupant. Ainsi, le seuil de pression augmente progressivement et la contrainte imposée à l'occupant suit la même progression. L'invention propose comme caractéristique complémentaire que le sac soit entouré d'une couche de mousse. Ainsi, le sac est protégé d'éventuelles détériorations ou perforations par la couche de mousse, laquelle permet en outre de donner une forme déterminée au sac et de contribuer à l'amortissement du choc. L'invention propose d'améliorer encore la protection de l'occupant. Pour ce faire, selon l'invention: - le sac comprend deux poches destinées à venir au contact de deux parties distinctes du corps de l'occupant, - le dispositif comprend deux moyens de gonflage distincts de ces poches, et un dispositif pour décaler le gonflage des deux poches. Ainsi, on peut améliorer le contact entre le l'occupant et dispositif en appliquant un déploiement adapté à chaque partie de son corps. L'invention propose d'améliorer encore la protection de l'occupant, tout en maîtrisant le coût de cette protection. Pour cela, l'invention propose que: - le dispositif comprenne un unique moyen de gonflage, - le sac comprenne deux poches distinctes, et - le moyen de gonflage commun des deux poches du sac les fasse passer d'un état inactif replié à un état actif déployé. Ainsi, sans accroître notablement le coût des moyens utilisés, on améliore la protection de l'occupant en augmentant les zones de retenue. L'invention va apparaître encore plus clairement dans la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre en coupe un dispositif conforme à l'invention, dans un état replié, - la figure 2 est une vue suivant la flèche II de la figure 1, - la figure 3 est une vue conforme à la figure 1, le dispositif étant dans un étant état déployé, - la figure 4 illustre une variante de réalisation, - la figure 5 illustre une variante de réalisation de la zone repérée V à la figure 1. Les figures 1 à 3 illustrent un module de coussin gonflable 1 comprenant un sac gonflable 4 et des moyens de gonflage 2 du sac. Ce module 1, disposé dans un compartiment 22 prévu à cet effet, derrière une planche de bord 6 de véhicule, est fixé sur un support 16 lié à la traverse 18 par une patte de maintien 20. Le compartiment 22 présente deux canaux 22a, 22b délimités par le support 16 et par une cloison de séparation 24 et destinés à diriger le sac 4 vers l'habitacle 38 du véhicule lors de son déploiement. Une trappe 12 délimitée par une découpe partielle 13 dans la planche de bord 6 obture l'extrémité du canal supérieur 22a et une plaque 8 rapportée par clipage c'est-à-dire engagement élastique à force, par déformation d'une pièce localement ou d'une zone de fixation -, au-dessus d'une boite à gant 10, sur la planche de bord 6 obture l'extrémité du canal inférieur 22b. La trappe 8 est constituée d'un complexe comprenant un insert 8a en matière thermoplastique rigide - tel que du polypropylène -, une couche de mousse plastique 8b et une peau 8c constituant la face d'aspect visible de l'habitacle 38. L'insert 8a de la trappe 8 intègre des clips 26 se présentant sous la forme de pattes flexibles s'étendant latéralement pour être maintenues par rapport à la planche de bord avec laquelle elles coopèrent. On pourrait également prévoir des agrafes ou tout autre moyen de liaison adapté pour rompre sa liaison avec l'élément avec lequel il coopère au-delà d'une certaine force. En particulier, à la figure 5, les clips en forme de patte élastique ont été remplacés par des agrafes 36 s'insérant dans un trou ménagé dans la planche de bord 6. Le déploiement du coussin gonflable rompt l'agrafe et libère la plaque 8 (en l'espèce par cisaillement). Des moyens d'accrochage comprenant une première 14a et une deuxième 14b parties sont disposés respectivement sur le coussin gonflable 4 et sur la trappe 8 en regard du coussin gonflable. Ces moyens d'accrochage comprennent une plaque de laquelle font saillie des picots à tête renflée apte à s'accrocher par inter-engagement - la représentation faite aux figures 1 et 3 est essentiellement schématique, puisqu'en réalité ces "picots" sont de taille plus petite dès lors qu'il s'agit d'une liaison du type VELCRO -. En cas de choc, un capteur donne le signal d'actionner les moyens pyrotechniques de gonflement 2 du sac. Le sac 4 comprend deux poches distinctes poches 4a, 4b se déployant par gonflage respectivement dans les canaux 22a, 22b. Lorsque la poche 4a est au contact de la trappe, elle exerce sur la trappe une pression, jusqu'à ce que la planche de bord se rompe suivant la découpe partielle 13, permettant alors l'ouverture de la trappe 12. La poche 4a se déploie alors dans l'habitacle en direction du buste de l'occupant 40. Par ailleurs, lorsque la poche 4b arrive au contact de la trappe 8, les deux parties 14a, 14b des moyens d'accrochage s'engagent l'une dans l'autre et coopèrent alors entre elles pour lier le sac 4 à la trappe 8. La pression exercée par le gonflement du coussin engendre la séparation des clips 26 et de la planche de bord. La poche 4b poursuit son gonflement à l'intérieur de l'habitacle 38, en direction de l'occupant 40. Le contact entre la poche 4b du coussin et les jambes de l'occupant 40 s'effectue alors par l'intermédiaire de la trappe 8 formant plaque d'appui. Avantageusement, les poches 4a, 4b comprennent des dispositifs de gonflage distincts possédant une temporisation ou un moyen équivalent pour décaler le gonflage des poches 4a, 4b destinées aux différentes parties du corps, ici buste et jambes. En variante, on pourrait lier les deux parties 14a, 14b des moyens d'accrochage 14 lors du montage du dispositif dans le véhicule. On pourrait remplacer les deux poches distinctes par une seule poche se séparant en deux parties renflées distinctes, de part et d'autre de la cloison de séparation 24. A la figure 5, les clips en forme de pattes élastiques ont été remplacées par des agrafes 36 s'insérant dans un trou ménagé dans la planche de bord 6. Le déploiement du coussin gonflable rompt l'agrafe et libère la plaque 8. La figure 4 illustre une variante de réalisation se distinguant en ce que le coussin gonflage 4 n'est présent que dans le canal 22a, le canal 22b étant séparé du canal 22a par une cloison 28 et renfermant un sac prégonflé 30. Ce sac 30 est hermétique et entouré d'une couche de mousse 32 pour le protéger et lui conférer une forme adaptée. Un clapet 34 permet toutefois d'évacuer le fluide renfermé à l'intérieur du sac 30 en cas de surpression de celui-ci. Le sac 30 est recouvert par la plaque 8, sur laquelle il est maintenu par couture, collage ou analogue. La trappe 8 est proéminente par rapport à la planche de bord. Ainsi, l'occupant vient en contact de la trappe 8, au lieu de heurter la planche de bord. Sous cette action, la trappe s'enfonce et retransmet l'action de l'occupant au sac 30 en comprimant le fluide renfermé à l'intérieur. L'absorption de l'action de l'occupant croit alors progressivement, jusqu'à un palier o le clapet 34 laisse échapper une partie du fluide renfermé. Avantageusement, on choisira un fluide anathixotrope pour optimiser l'absorption d'énergie par augmentation progressive de la retenue de l'occupant. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux réalisations qui viennent d'être décrites et qui ne sont données qu'à titre d'exemple. Ainsi, bien que les réalisations aient été décrites en relation avec la planche de bord, on pourrait prévoir de disposer un tel dispositif à l'intérieur du volant, de la planche de bord, des portes, du plancher, des dossiers de sièges, des montants ou autres éléments "d'ébénisterie" du véhicule. On pourrait aussi combiner les solutions des figures 1 à 3 et de la figure 4, en utilisant un ou des sacs prégonflés 30 et des modules de coussin gonflable à plusieurs poches 4a, 4b. Revendications 1. Dispositif de protection d'un occupant (40) de véhicule en cas de choc, comprenant un sac (4) adapté pour être rempli par un fluide afin d'absorber, par contact avec l'occupant, une partie au moins de l'énergie cinétique de cet occupant lors du choc et caractérisé en ce qu'il comporte en outre une plaque de répartition (8) liée au sac par des moyens de liaison et disposée frontalement, devant le sac, en regard de l'occupant à protéger, cette plaque étant globalement rigide pour répartir la pression exercée par l'occupant sur le sac. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de liaison comprennent des moyens d'accrochage (14), lesquels comportent une première partie (14a) fixée au sac et une deuxième partie (14b) fixée à la plaque, ces deux parties étant adaptées pour s'accrocher l'une à l'autre. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que: - il comporte en outre des moyens de gonflage (2) du sac pour le faire passer d'un état inactif replié à un état actif déployé, - les moyens de liaison sont adaptés pour la première et la deuxième parties s'accrochent l'une à l'autre par application d'un effort entre elles, consécutivement au déploiement du sac. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre: - des moyens de gonflage (2) du sac pour le faire passer d'un état inactif replié à un état actif déployé, - un support fixe, tel qu'une planche de bord(6), un panneau de porte ou un siège, et - des moyens (26, 36) de liaison mécanique sécable entre le support et la plaque, ces moyens de liaison étant adaptés pour rompre leur liaison avec leur support sous l'action du déploiement du sac. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sac est hermétique, dépourvu de moyen de gonflage et renferme un fluide pour absorber l'énergie cinétique de l'occupant. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le sac est muni d'un dispositif (34) de fuite contrôlée du fluide. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le fluide est anathixotrope. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le sac est entouré d'une couche de mousse (32). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que: - le sac comprend deux poches (4a, 4b) destinées à venir au contact de deux parties distinctes du corps de l'occupant, - le dispositif comprend deux moyens de gonflage distincts de ces poches, et - un dispositif pour décaler le gonflage des deux poches. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que: - il comprend un unique moyen de gonflage, - le sac comprend deux poches distinctes, et - le moyen de gonflage commun des deux poches du sac les fait passer d'un état inactif replié à un état actif déployé.