Brevet FR2782302A1 — publié le 20000218

L'invention se rapporte au domaine des planches de bord pouvant être équipées de coussin(s) gonflable(s) de sécurité, en particulier en vue de protéger le passager avant d'un véhicule automobile en cas de choc. Dans ce domaine, on connaît déjà des dispositifs comprenant un boîtier de protection typiquement lié à une partie de la planche de bord et à l'intérieur duquel se trouve un sac gonflable dans son état dégonflé et des moyens pour gonfler ce sac. Cependant, ces dispositifs ne donnent pas entière satisfaction en particulier en termes de fiabilité et d'esthétique (aspect de la planche de bord à l'endroit du boîtier du sac). D'autre part, les dispositifs utilisés pour libérer le sac gonflable ne sont pas optimisés en relation avec la constitution du revêtement de la planche de bord. L'invention propose une solution à ces problèmes qui soit simple, fiable et permette en particulier de se fondre (esthétiquement parlant) à la planche de bord, sans perdre en efficacité. Ainsi, l'invention consiste en un ensemble comprenant une planche de bord de véhicule et un boîtier disposé sous une couche de revêtement de surface de la planche de bord, ce boîtier contenant un sac de sécurité gonflable, destiné à protéger un passager avant du véhicule en cas de choc, caractérisé en ce que: - le revêtement de la planche de bord comprend au moins deux parties distinctes se rejoignant en une ligne de moindre résistance située en regard du boîtier, et - le boîtier comprend au moins un volet frontal articulé s'ouvrant vers l'extérieur dudit boîtier lorsque le sac gonflable se déploie, ledit volet frontal étant muni d'au moins une protubérance externe tranchante disposée sensiblement en regard de la ligne de moindre résistance de la planche de bord de telle sorte que, lorsque le volet frontal s'ouvre sous la poussée du sac, cette protubérance exerce un effort sur la ligne de moindre résistance pour la rompre et autoriser le déploiement du sac à travers l'ouverture ainsi créée dans la planche de bord. Selon une caractéristique complémentaire, le boîtier sera de préférence excentré par rapport à la ligne de moindre résistance et comprendra de préférence: - un volet frontal articulé en une première zone d'articulation, la protubérance tranchante étant située à une extrémité libre dudit volet frontal, et - un volet latéral articulé en une seconde zone d'articulation s'étendant sensiblement orthogonalement au volet frontal, sensiblement au droit de la ligne de moindre résistance de la planche de bord, de façon à guider le déploiement du sac gonflable en dehors de son boîtier selon une direction de déploiement sensiblement parallèle audit volet latéral. Ainsi, le déploiement du sac gonflable ne sera pas hasardeux de telle sorte qu'il soit efficace. En fonction de l'emplacement du boîtier dans la planche de bord (position haute proche du pare brise ou position basse, type boîte à gants), le volet latéral pourra être placé en position basse pour orienter le sac vers le pare-brise et protéger plus particulièrement la tête du passager, ou bien être placé en position haute pour orienter le déploiement du sac gonflable plutôt vers la cage thoracique du passager, voire ses membres inférieurs. Ce volet latéral pourra également être incliné par rapport au volet frontal, c'est-à-dire ne pas lui être orthogonal, en particulier pour régler la direction de déploiement du sac avec plus de précision. De façon à optimiser l'ouverture du volet frontal tout en conservant un bon guidage de la direction de déploiement du sac, les zones d'articulation du volet frontal et du volet latéral pourront être décalées en profondeur par rapport au revêtement de la planche de bord. Selon une alternative permettant d'obtenir également une bonne séparation des sdeux parties du revêtement de la planche de bord au niveau de la ligne de moindre résistance lors du déploiement du sac gonflable, le boîtier sera de préférence sensiblement centré par rapport à la ligne de moindre résistance et comprendra deux volets frontaux articulés en des zones d'articulation et se rejoignant pour fermer frontalement ledit boîtier, chacun des volets étant alors muni, à une extrémité libre, d'une protubérance tranchante disposée en regard de la ligne de moindre résistance de la planche de bord pour la rompre lors du déploiement du sac gonflable. Afin de permettre une bonne ouverture des volets frontaux, leurs zones respectives d'articulation seront de préférence disposées sensiblement à une même profondeur par rapport au revêtement de la planche de bord. Afin d'intégrer parfaitement la ligne de moindre résistance dans l'aspect général de la planche de bord tout en garantissant une bonne séparation des deux parties du revêtement à cet endroit lors du déploiement du sac, ladite ligne de moindre résistance de la planche de bord pourra être constituée par une zone en retour de l'extrémité d'une des parties du revêtement définissant un rabat se refermant par dessus l'extrémité de l'autre partie du revêtement de la planche de bord. Ainsi, les deux parties du revêtement de la planche de bord pourront en particulier être chacune constituée par une matière plastique différente (ayant par exemple chacune un aspect de surface différent) en fonction de leur emplacement sur la planche de bord. Le rabat formera de préférence un U. De façon à faciliter le déploiement du sac sans nuire à l'aspect général de la planche de bord, la ligne de moindre résistance se prolongera de préférence de part et d'autre des bords latéraux du boîtier. Pour les mêmes raisons: - la ligne de moindre résistance présentera, latéralement, des zones d'extrémité s'étendant, en projection, au-delà des bords latéraux du boîtier, de part et d'autre de celui-ci, et une zone centrale située en regard du boîtier, et - les deux parties du revêtement de la planche de bord sont fixées entre elles de façon moins ferme en cette zone centrale que ne le sont entre elles les zones d'extrémité. En particulier, si les deux parties du revêtement sont collées entre elles, les points de colle seront plus espacés dans la zone centrale que dans les zones d'extrémité, rendant cette partie centrale plus fragile et plus facile à rompre. Pour des questions de rigidité de l'ensemble, et notamment lors du déploiement du sac gonflable hors de son boîtier, ledit boîtier sera de préférence fixé à une traverse rigide fixée latéralement à des piliers avant du véhicule et sur laquelle est également fixée la planche de bord. De façon à faciliter le montage et la fixation du boîtier sur la traverse, ainsi que l'installation du sac gonflable à l'intérieur du boîtier, le boîtier comprendra de préférence: - une première partie avant munie du(des) volet(s) et formant un couvercle frontal creux faisant saillie en direction du revêtement, et - une seconde partie arrière solidaire de la traverse par l'intermédiaire d'un doigt de maintien. De façon à optimiser la séparation des deux parties du revêtement de la planche de bord lors du déploiement du sac gonflable, le(s) volet(s) latéral(aux) articulé(s) sera(ont) de préférence disposé(s) immédiatement sous une couche de mousse qui double intérieurement le revêtement de la planche de bord. Ainsi, les bords tranchants du(des) volet(s) exercera(ont) leur force à l'endroit précis o les deux parties du revêtement doivent être séparées, et ce très rapidement après le choc du véhicule. L'invention et sa mise en oeuvre apparaîtront encore plus clairement à l'aide de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique, en perspective, d'une planche de bord de véhicule automobile, - la figure 2 est une vue schématique en coupe selon la ligne AA' de la planche de bord de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe d'un second mode de réalisation, - les figures 4 et 5 sont des vues de détail des figures 2 et 3, - la figure 6 est une vue de face de la figure 1. Sur la figure 1 tout d'abord, on voit repéré en 10 le corps d'une planche de bord d'une voiture. Il s'agit d'une pièce complexe en matière(s) plastique(s) moulée, typiquement par injection sous pression. Cette planche de bord 10 est ici recouverte, en particulier pour des raisons esthétiques, d'un revêtement 15 de surface, appelé également peau d'aspect, typiquement en matière plastique. Face au passager avant du véhicule, la planche de bord 10 présente en particulier un revêtement 15 divisé en deux parties 12 et 14 distinctes se rejoignant en une ligne 16 de moindre résistance, de préférence droite et sensiblement parallèle à l'horizontale. Un détail en coupe de cette zone d'affaiblissement 16 est représenté sur les figures 4 et 5 et est décrit plus loin. Les deux parties 12 et 14 peuvent en particulier être constituées par deux matériaux plastiques différents, par exemple l'une épaisse avec une couleur et/ou un aspect particulier (avec un grain imitant le cuir par exemple), et l'autre plus fine avec une autre couleur et/ou un autre aspect (brillant, satiné). Sur la figure 1, la planche de bord 10 comprend également une boîte à gants 18 disposée en position basse (en face des genoux du passager), la présence de cette boîte n'étant pas obligatoire et sa position pouvant varier (position possible en hauteur, près du pare-brise). En divers endroits (non représentés), la planche de bord 10 est fixée à une pièce de structure 20 du véhicule (voir figures 2 et 4), telle qu'une traverse métallique ou hybride métal/matériau plastique, qui reprend une partie au moins des efforts de la planche de bord 10 et qui s'étend en travers de montants latéraux avant 11 (ou " piliers A ") dont seul le pilier côté passager est représenté (l'autre se trouvant côté conducteur) et sur lesquels sont fixées les portières avant articulées. Typiquement, d'autres pièces métalliques appartenant à la structure du véhicule reprennent par ailleurs les efforts de cette planche de bord 10. Un boîtier 30 (voir figure 3), de préférence en matière(s) plastique(s) rigide(s), est fixé à cette traverse 20, par l'intermédiaire d'un doigt 32 de reprise d'effort et de maintien s'enfonçant dans un logement 22 de ladite traverse. Le boîtier 30 est disposé sous le revêtement 15 de la planche de bord 10 et sous la mousse 17, de préférence en l'affleurant, ou tout du moins en étant très proche de celle-ci. Il est limité par des bords latéraux 30a et 30b de préférence parallèles entre eux. Le boîtier 30 est en deux parties (ou demi coquilles) 35 et 37 de telle sorte qu'il est ainsi plus facile de le mettre en place sur les chaînes de montage et de l'équiper avant de le refermer. La partie arrière 35, ou corps, est liée à la traverse 20 par l'intermédiaire du doigt 32 de maintien, tandis que la partie avant (ou frontale) 37 est fermement fixée à la partie arrière 35, par exemple par des vis ou des rivets (non représentés), et forme un couvercle creux proéminent en direction du revêtement 15 de la planche de bord. Le boîtier 30 contient au moins un sac gonflable de sécurité 60 qui se trouve dans son état replié selon une configuration particulière lui permettant de se déployer, selon une direction D, en quelques centièmes de seconde suite à l'injection sous pression d'un fluide envoyé très rapidement à l'intérieur de son enveloppe en cas de choc du véhicule contre un obstacle. Un générateur 62 de fluide, typiquement de gaz, est également disposé dans le boîtier 30, le plus proche possible de la traverse 20 afin que ce soit celle-ci qui encaisse la majeure partie de l'effort de réaction lors de l'explosion du sac 60. Bien entendu, le sac 60 est fixé au générateur 62 avec une étanchéité vis-à-vis de son fluide de gonflage. La figure 2 représente la solution avec un seul volet frontal 40 articulé sur une zone d'articulation 45. Ce volet frontal couvre tout le boitier 30 de façon à fermer son volume en coopération avec un volet latéral 50 articulé sur une zone d'articulation 55 de préférence rigidifiée, comme on le comprendra plus loin. Le volet latéral 50 est sensiblement orthogonal au volet frontal 40 lorsque celui-ci est dans sa position de repos, et il est disposé au droit de la ligne 16 de moindre résistance. Le volet latéral 50 peut être incliné par rapport au volet frontal 40, c'est-à-dire ne pas être perpendiculaire à lui, de façon à orienter la direction D de déploiement du sac 60 de façon précise, par exemple vers le haut ou vers le bas. On notera également que les zones charnières 45 et 55 du volet frontal 40 et du volet latéral 50 ne sont pas situées à la même distance, en profondeur, du revêtement 15, la zone charnière 45 du volet frontal 40 étant disposée plus près du revêtement 15 que la zone d'articulation 55 du volet latéral 50. Le volet 40 est muni, à son extrémité libre 42 opposée à la charnière 45, d'une protubérance 44 saillante vers l'extérieur du boîtier en direction du revêtement 15. Cette protubérance 44 forme un bec à bord 46 tranchant Elle est située, dans la position de repos du volet articulé 40, en regard de la ligne 16 de moindre résistance du revêtement 15, tout comme l'extrémité 52 du volet latéral 50. Dans cette configuration, le boîtier 30 est excentré par rapport à la ligne 16 de moindre résistance. Cette ligne 16, ou zone, de moindre résistance, est disposée en travers de la planche de bord 10 (voir figure 1), sensiblement entre une console centrale 25 (zone o sont notamment situés l'autoradio, le cendrier et les commandes d'aération) et la portière (non représentée) du passager (droite ou gauche selon le type de conduite). Elle s'étend, en projection, au moins sur toute la largeur du boitier 30 sur une zone centrale 16a, et de préférence se prolonge également au-delà de ses bords latéraux 30a et 30b, par des zones d'extrémité 16b et 16c. Comme la figure 4 le représente en détail, la ligne 16 de moindre résistance est constituée par l'extrémité libre 12a de la première partie 12 du revêtement 15 qui est entourée par l'extrémité libre 14a de la seconde partie 14 dudit revêtement 15 qui passe par dessus pour former, à cet endroit, une zone en retour, ou rabat 18, en forme de " U " emprisonnant l'extrémité libre 12a de la première partie 12 du revêtement 15 (le contraire étant tout à fait possible). La fixation des deux parties 12 et 14 peut être réalisée par soudure ou collage à cet endroit, par exemple par des points 70 espacés de quelques centimètres dans la zone 16a située en regard du boîtier 30, les points 70 étant plus resserrés, voire joints, dans les zones 16b et 16c de la ligne de moindre résistance situées au-delà du boîtier (de part et d'autre de celui-ci). Ainsi, la ligne 16 de moindre résistance est plus faible à l'endroit 16a o elle doit se déchirer, alors que deux parties 12 et 14 du revêtement 15 sont plus fermement fixées dans les zones d'extrémité 16b et 16c de la ligne 16 de moindre résistance, par exemple par des points 70 de colle ou de soudure plus rapprochés (voir figure 6). Nous allons maintenant décrire le fonctionnement de cet ensemble 1. Lors d'un choc du véhicule, en particulier frontal ou semi frontal, des capteurs (non représentés) détectent ce choc (par exemple par décélération du véhicule) et transmettent des informations aux moyens 62 de gonflage du sac 60. Celui-ci est gonflé presque instantanément (quelques centièmes de secondes après le choc) par l'intermédiaire du gaz sous pression fourni par le générateur 62. Le sac 60, en se gonflant, exerce une force sur le volet frontal 40 articulé. Celui-ci est alors poussé vers l'extérieur du boîtier 30 et la protubérance 44 tranchante vient rompre la ligne 16 de moindre résistance qui se déchire de façon à séparer localement, sensiblement au niveau de la zone centrale 16a et éventuellement légèrement de part et d'autre de celle-ci, les deux parties 12 et 14 du revêtement 15. Ces deux parties 12 et 14 se désolidarisent à cet endroit en formant une ouverture 19 (ou un passage), tandis que les extrémités 12a et 14a des parties du revêtement 15 restent fermement liées entre elles aux zones 16b et 16c de la ligne 16 de moindre résistance. Le sac 60 peut alors se déployer selon une direction D hors de son boîtier 30 entre les parties 12 et 14 du revêtement s'étant écartées pour définir l'ouverture 19. Le volet latéral 50 peut fléchir légèrement autour de son articulation 55 sous l'effet du déploiement du sac qui provoque un effort important La zone d'articulation 55 est rigidifiée pour éviter que le volet latéral 50 rompe ou se plie de façon trop importante, ce qui aurait alors pour conséquence de réduire fortement son rôle de moyen d'orientation de la direction de déploiement du sac. Le volet latéral 50 sert à diriger le déploiement du sac hors du boîtier en formant une sorte de mur ou de borne. Pour cela, il est sensiblement parallèle à la direction de déploiement D dudit sac 60. Ainsi, le sac 60 gonflable peut se déployer en direction du pare- brise pour protéger la tête ou le thorax du passager, ou bien au contraire vers le plancher, pour protéger les genoux ou les tibias du passager. Un réglage approprié de l'inclinaison de ce volet latéral 50 par rapport au volet frontal permet de faire varier la direction D de déploiement du sac 60 et donc d'optimiser son utilisation. La figure 3 représente une solution dans laquelle la partie 37 avant du boîtier 30 comprend deux volets frontaux 40 et 80 articulés en deux zones charnières 45 et 85. Les deux volets frontaux 40 et 80 se rejoignent sensiblement au milieu du boîtier 30 pour fermer son volume et former un couvercle creux proéminent. Chaque volet 40 ou 80 est muni, à son extrémité libre 42 ou 82, d'une protubérance 44 ou 84 formant un bec à rebord 46 ou 86 tranchant disposé en regard de la ligne 16 de moindre résistance du revêtement 15 de la planche de bord 10. Dans cette configuration, le boîtier est sensiblement centré par rapport à la ligne 16 de moindre résistance. On notera également que les zones d'articulation 45 et 85 des volets frontaux et 80 sont sensiblement situées à une même distance, en profondeur, du revêtement 15 de la planche de bord 10, ceci afin que ces deux volets 40 et 80 s'ouvrent exactement en même temps lors du déploiement du sac 60 pour agir de concert sur la ligne 16 de moindre résistance et la rompre plus facilement Comme pour la figure 2, lorsque le sac 60 se gonfle, il pousse les deux volets frontaux 40 et 80 qui s'articulent vers l'extérieur du boîtier 30. Les protubérances 44 et 84 tranchantes viennent agir sur la ligne 16 de moindre résistance pour la rompre et séparer les deux parties 12 et 14 du revêtement à cet endroit pour définir un passage 19 de telle sorte que le sac peut alors se déployer en dehors du boîtier 30, entre la planche de bord 10 et le passager avant du véhicule. Dans les deux cas de figure représentés, chaque volet frontal 40 et/ou 80 est disposé immédiatement sous une couche de mousse 17 située directement sous le revêtement de la planche de bord (voir figures 4 et 5). Ainsi, dès que le sac se déploie, la(les) protubérance(s) 44 et/ou 84 tranchante(s) peut(vent) agir rapidement sur la ligne 16 de moindre résistance et la rompre pour autoriser le passage du sac. L'invention n'est nullement limitée aux modes préférentiels de réalisation illustrés à titre d'exemples par les figures 1 à 6. Ainsi, à la place de réaliser la ligne de soudure par un rabat en U, les deux extrémités 12a et 14a des deux parties du revêtement 15 pourraient être pliées toutes les deux à 90 vers l'intérieur de la planche de bord, sans se chevaucher, et être fixées côte à côte par des points de colle ou de soudure. Les protubérances tranchantes des volets pourraient être en dents de scie. La position des volets 40 et 50 peut être inversée, en particulier si le sac gonflable doit se déployer en direction du pare-brise. Revendications 1. Ensemble (1) comprenant une planche de bord (10) de véhicule et un boîtier (30) disposé sous une couche de revêtement (15) de surface de la planche de bord (10), ce boîtier (30) contenant un sac (60) de sécurité gonflable, destiné à protéger un passager avant du véhicule en cas de choc, caractérisé en ce que: - le revêtement (15) de la planche de bord (10) comprend au moins deux parties distinctes (12, 14) se rejoignant en une ligne (16) de moindre résistance située en regard du boîtier (30), et - le boîtier (30) comprend au moins un volet frontal (40; 80) articulé s'ouvrant vers l'extérieur dudit boîtier (30) lorsque le sac (60) gonflable se déploie, ledit volet frontal (40; 80) étant muni d'au moins une protubérance (44; 84) externe tranchante disposée sensiblement en regard de la ligne (16) de moindre résistance de la planche de bord (10) de telle sorte que, lorsque le volet frontal (40; 80) s'ouvre sous la poussée du sac (60), cette protubérance (44; 84) exerce un effort sur la ligne (16) de moindre résistance pour la rompre et autoriser le déploiement du sac (16) à travers l'ouverture (19) ainsi créée dans la planche de bord (10). 2. Ensemble (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bottier (30) est excentré par rapport à la ligne (16) de moindre résistance et comprend: - un volet frontal (40) articulé en une première zone d'articulation (45), la protubérance tranchante (44) étant située à une extrémité libre (42) dudit volet frontal (40), et - un volet latéral (50) articulé en une seconde zone d'articulation (55) s'étendant sensiblement orthogonalement au volet frontal (40), sensiblement au droit de la ligne (16) de moindre résistance de la planche de bord (10), de façon à guider le déploiement du sac (60) gonflable en dehors de son boîtier (30). 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que les zones d'articulation (45, 55) du volet (40) frontal et du volet (50) latéral sont décalées en profondeur par rapport au revêtement (15) de la planche de bord (10). 4. Ensemble (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (30) est sensiblement centré par rapport à la ligne de moindre résistance et comprend deux volets frontaux (40, 80) articulés en des zones d'articulation (45, 85) et se rejoignant pour fermer frontalement ledit boîtier, chacun des volets (40, 80) étant muni, à une extrémité libre (42, 82), d'une protubérance (44, 84) tranchante disposée en regard de la ligne (16) de moindre résistance de la planche de bord (10) pour la rompre lors du déploiement du sac (60) gonflable. 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que les zones d'articulation (45, 85) des volets frontaux (40, 80) sont disposées sensiblement à une même profondeur par rapport au revêtement (15) de la planche de bord (10). 6. Ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ligne (16) de moindre résistance de la planche de bord est constituée par une zone (15) en retour de l'extrémité (12a ou 14a) d'une des parties (12 ou 14) du revêtement (15) définissant un rabat se refermant par dessus l'extrémité (14a ou 12a) de l'autre partie (14 ou 12) du revêtement (15) de la planche de bord (10). 7. Ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ligne (16) de moindre résistance se prolonge de part et d'autre des bords latéraux (30a, 30b) du boîtier (30). 8. Ensemble (1) la revendication 7, caractérisé en ce que: - la ligne (16) de moindre résistance présente, latéralement, des zones d'extrémité (16b, 16c) s'étendant, en projection, au-delà des bords latéraux (30a, 30b) du boîtier (30), de part et d'autre de celui-ci, et une zone centrale (16a) située en regard du boîtier (30), et - les deux parties (12, 14) du revêtement (15) de la planche de bord (10) sont fixées entre elles de façon moins ferme dans cette zone centrale (16a) que ne le sont entre elles les zones d'extrémité (16b, 16c). 9. Ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (30) est fixé à une traverse (20) rigide fixée latéralement à des piliers avant du véhicule et sur laquelle est également fixée la planche de bord (10). 10. Ensemble (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le boItier (30) comprend: - une première partie (37) avant munie du(des) volet(s), (40; 50; 80) et formant un couvercle frontal creux faisant saillie en direction du revêtement, et - une seconde partie (35) arrière solidaire de la traverse (20) par l'intermédiaire d'un doigt (32) de maintien. 11. Ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le(s) volet(s) latéral(aux) (40; 80) articulé(s) est(sont) disposé(s) immédiatement sous une couche de mousse qui double intérieurement le revêtement (15).