Brevet FR2789022A1 — publié le 20000804

L'invention concerne un équipement de protection active des occupants d'un véhicule, et plus particulièrement un dispositif pour l'utilisation d'un coussin gonflable de sécurité dans un élément de garnissage intérieur d'un habitacle d'automobile. Plus spécifiquement, l'invention se rapporte au domaine des planches de bord pouvant être équipées de coussin(s) gonflable(s) de sécurité en vue de protéger le passager avant d'une voiture lors d'un choc. Dans ce domaine, on connaît déjà des dispositifs comprenant un boîtier (ou logement) 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 très rapidement suite au choc. Cependant, ces dispositifs ne donnent pas entière satisfaction notamment en raison du fait que l'ouverture du sac ne se fait pas toujours dans les meilleures conditions. De plus, dans le cadre de l'intégration d'un tel dispositif dans une planche de bord, un problème d'implantation de la (les) boîte(s) à gants peut poser. L'invention propose ainsi une solution à ces problèmes qui soit simple, fiable et permette en particulier de se fondre esthétiquement parlant totalement à la planche de bord, sans perdre en efficacité. En particulier, elle permet de libérer ou rétablir des espaces fonctionnels utiles pour les occupants (espaces de rangements). Ainsi, l'invention consiste en un équipement intérieur d'habitacle de véhicule pour la protection d'un occupant du véhicule en cas de choc, cet équipement comprenant: - un élément de garnissage intérieur du véhicule, un coussin gonflable propre à occuper un premier état dégonflé o il est logé essentiellement dans un volume, à l'intérieur ou derrière l'élément de garnissage, et un second état déployé hors de l'élément de garnissage en direction dudit occupant, et - des moyens de déploiement du coussin pour, lors d'un choc, déployer ce coussin en le faisant passer de son état dégonflé à son état déployé, caractérisé en ce que: - le volume de logement du coussin est délimité, frontalement, par une surface de paroi extérieure de l'élément de garnissage faisant face à l'habitacle, à l'arrière, par une surface de paroi arrière et, latéralement, par une surface de paroi latérale séparant les surfaces de paroi extérieure et arrière, en définissant ainsi un boîtier de logement dudit coussin, ledit boîtier, et donc le volume de logement de ce coussin, présentent une hauteur, entre lesdites surfaces de paroi extérieure et arrière, qui est faible par rapport à l'une au moins de ses autres dimensions mesurées sensiblement parallèlement auxdites surfaces de paroi extérieure et arrière, - et ladite surface de paroi latérale du boîtier et/ou, à proximité immédiate d'elle, la surface de paroi extérieure de l'élément de garnissage présente(nt) une zone allongée de moindre résistance mécanique propre à se rompre en cas de choc, pour laisser passer le coussin à travers une ouverture alors formée à cet endroit, sensiblement en bordure de ladite surface de paroi extérieure. De préférence, l'épaisseur du volume de logement du coussin, c'est-à- dire l'épaisseur interne du boîtier, sera au moins trois fois inférieure à la plus grande desdites autres dimensions de ce volume (longueur, profondeur/largeur). De façon à réduire l'encombrement du dispositif dans le garnissage de l'habitacle, le coussin gonflable de sécurité communiquera de préférence avec ses moyens de déploiement par un conduit qui passe à travers la surface de paroi latérale, et lesdits moyens de déploiement seront de préférence disposés latéralement par rapport au volume de logement du coussin, en dehors du boîtier. Dans le même but, les moyens de déploiement du coussin seront de préférence disposés sensiblement dans le prolongement latéral du boîtier et de ladite zone de moindre résistance, immédiatement derrière une paroi frontale de l'élément de garnissage qui borde ladite surface de paroi extérieure et qui est visible depuis l'habitacle. De préférence, le volume de logement du coussin, et donc le boîtier, borderont frontalement un espace de rangement défini dans l'élément de garnissage. L'intégration du boîtier se fait donc sans perte de place car la présence d'un espace de rangement (boîte à gants, vide poche) sera toujours possible dans le garnissage intérieur de l'habitacle. De façon à réduire encore l'encombrement de l'équipement, les moyens de déploiement du coussin pourront être disposés immédiatement derrière une paroi latérale qui limite l'espace de rangement, et être fixés à elle. Dans le cadre de l'implantation du boîtier dans une portière ou dans une planche de bord, les parois extérieure, arrière et latérale du volume de logement du coussin, formeront de préférence les parois d'une porte mobile de vide poche. En particulier, le garnissage pourra être une planche de bord. Le principal avantage de cette solution est de restituer un volume de rangement dans la planche de bord, ce volume étant actuellement condamné par la présence d'un module d'air-bag volumineux. En outre, cette conception permet de diminuer le nombre de composants puisque le logement du coussin gonflable a été remplacé par la porte de la boîte à gants. Enfin, le coussin gonflable reste invisible sans pour autant avoir recours à des procédés de fabrication pointus (découpage laser par exemple) pour réaliser l'amorce de rupture du logement (zone mécaniquement affaiblie) à l'endroit o le coussin doit sortir pour se gonfler. L'absence d'amorce de rupture permet également un choix de matériaux de finition aussi large que pour la réalisation d'une planche de bord sans coussin gonflable (possibilité d'avoir une peau d'aspect). De façon à faciliter le déploiement du coussin gonflable hors de son boîtier, la paroi extérieure, ou la paroi latérale de délimitation du volume de logement du coussin, présentera, latéralement et à l'opposé de la zone de moindre résistance, une zone charnière pour que ladite paroi extérieure bascule autour de celle-ci en s'écartant angulairement de ladite paroi arrière lors de la formation de l'ouverture pour le passage du coussin, consécutivement au choc. Selon une configuration particulière de l'invention, le boîtier de logement du coussin sera disposé sensiblement à plat sur le dessus de la planche de bord, l'habitacle présentera une zone d'assise pour l'occupant, et la zone de moindre résistance sera moins éloignée de cette zone d'assise que la zone charnière. De façon à assurer que le boîtier reste clos en dehors d'un choc du véhicule, à l'endroit de la zone de moindre de résistance, les surfaces de paroi concernées se chevaucheront et seront séparables entre elles pour se détacher lors du gonflement du sac en créant alors ladite ouverture pour le passage de ce dernier. 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 en perspective d'une planche de bord équipé d'un dispositif conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en coupe de la planche de bord de la figure 1, - la figure 3 est identique à la figure 2 mais représentant le dispositif de l'invention suite à un choc subi par le véhicule, et - la figure 4 est une variante de réalisation de la figure 1. Sur la figure 1 on voit repéré en 10 un habitacle intérieur de véhicule à l'intérieur duquel se trouve un élément de garnissage matérialisé, dans l'exemple choisi, par le corps 20 d'une planche de bord d'automobile. Il s'agit d'une pièce en matière(s) plastique(s) moulée, typiquement par injection sous pression. En divers endroits (non représentés), la planche de bord 20 est fixée à une pièce de structure 30 du véhicule, telle qu'une traverse métallique rigide qui reprend une partie au moins des efforts de la planche de bord 20, comme cela est classique dans les voitures actuelles. Typiquement, d'autres pièces métalliques appartenant à la structure du véhicule reprennent par ailleurs les efforts de cette planche de bord 20. A droite, face au passager avant qui prend place normalement dans une zone d'assise 15 de l'habitacle 10, la planche de bord 20 présente une boîte à gants 40 conventionnelle, en position dite haute (sur le dessus de ladite planche de bord). Cette boîte à gants 40 (que l'on peut également appeler vide poche) est fermée par une porte pivotante en matière plastique qui définit un boîtier 50 creux à l'intérieur duquel est logé un coussin 70 gonflable de sécurité dans son état dégonflé replié. Ce boîtier 50 comprend une surface de paroi extérieure 52 faisant face à l'habitacle 10, une surface de paroi arrière 54 faisant face à l'intérieur de la boîte à gants 40 et une surface de paroi latérale 55 reliant latéralement les deux surfaces de paroi déjà citées. Le boîtier 50 définit ainsi un volume interne 56 de logement du coussin 70 délimité par lesdites surfaces de paroi. Ce volume 56 présente, entre les surfaces de paroi extérieure 52 et arrière 54, une hauteur H relativement faible (inférieure) par rapport à l'une au moins de ses autres dimensions mesurées sensiblement parallèlement aux surfaces de parois extérieure et arrière, c'est-à-dire par rapport à la largeur et/ou la longueur desdites parois. En pratique, cette hauteur H est au moins trois fois inférieure à la plus grande des dimensions citées précédemment, et de préférence sensiblement égale à l'épaisseur du coussin 70 dans son état replié. Les deux surfaces de paroi extérieure 52 et arrière 54 sont liées à la surface de paroi latérale 55 d'une part de façon définitive à l'endroit d'une zone de charnière 60 (typiquement un amincissement de l'épaisseur de la matière plastique à cet endroit, un peu comme une charnière-film), et d'autre part de façon temporaire à l'opposé de cette zone de charnière 60 par l'intermédiaire d'une zone 65 allongée de moindre résistance mécanique propre à se rompre en cas de choc du véhicule pour laisser passer le coussin à travers une ouverture 68 alors formée à cet endroit (voir figure 3). Cette zone de moindre résistance 65 est située sur la surface de paroi latérale 55 et/ou sur la surface de paroi extérieure 52 du boîtier 50, sensiblement en bordure de ladite surface de paroi extérieure 52. Elle a par exemple la forme d'un U ou d'un arc de cercle, et elle est disposée plus proche de la zone d'assise 15 de l'habitacle 10 que ne l'est la zone charnière 60. Cette zone 65 de moindre résistance mécanique, qui possède une résistance à l'arrachement inférieure à la contrainte qu'exerce sur celle-ci le coussin 70 lorsque qu'il se déploie (cela est expliqué plus loin), est ici constituée par un chevauchement de la surface de paroi extérieure 52 et de la surface de paroi arrière 54, par exemple sous la forme d'un rabat 52a de la surface de paroi extérieure 52 prenant appui contre une bordure 54b de la surface de paroi arrière 54. On peut prévoir de fixer le rabat 52a de la surface de paroi extérieure à la bordure 54b de la surface de paroi arrière à l'aide de rivets se brisant au moment du déploiement du coussin 70. En remplacement de ces rivets, on peut également envisager de réaliser des points de soudure (par ultrasons par exemple) régulièrement espacés dans la matière plastique constituant les parois du boîtier 50, ces points cédant au moment du déploiement du coussin 70. Le coussin 70 est relié, via un conduit 75, à un générateur 80 de gaz sous pression lui-même connecté à un capteur d'accélération (non représenté) destiné à détecter si le véhicule a subi un choc. Le conduit 75 passe à travers la surface de paroi latérale 55 du boîtier 50 et le générateur 80 est disposé hors du volume 56 de logement du coussin 70 et latéralement à celui-ci. De préférence ce générateur 80 est disposé dans le prolongement latéral du boîtier 50 (et donc du volume 56) et de la zone 65 de moindre résistance mécanique, immédiatement derrière une paroi frontale 22 du garnissage 20 qui borde la surface de paroi extérieure 52 et qui est visible depuis l'habitacle. Une partie du générateur 80 est également fermement fixée à la traverse 30 (par exemple par vissage ou rivetage), d'une part, et d'autre part à l'arrière de la boîte à gants 40, contre une paroi latérale 45 de celle- ci. Ainsi, le générateur 80 est monté de telle manière que, lors de l'explosion qui va provoquer le gonflage et le déploiement du coussin 70, ce soit la traverse 30 qui absorbe l'effort de réaction du générateur 80. Le fonctionnement de ce dispositif de protection d'un occupant de véhicule est très simple et se comprend notamment à l'aide des figures 2 et 3. Lors du choc du véhicule contre un obstacle, le capteur détecte (par exemple) une forte décélération et déclenche en quelques millisecondes le déploiement du coussin gonflable 70 par envoi, via le conduit 75, de gaz sous pression produit par le générateur 80. La pression exercée par le coussin 70 à l'intérieur du boîtier 50, et en particulier sur la surface de paroi extérieure 52, a pour effet de désolidariser les deux parois du boîtier 50 par déchirement de la zone de moindre résistance 65, ce qui provoque le basculement angulaire de la surface de paroi extérieure 52 et la formation d'une ouverture 68. Le coussin 70 sort alors du boîtier par cette ouverture avec une direction initiale de déploiement sensiblement parallèle à la surface de paroi arrière pour protéger l'occupant du véhicule, par exemple au niveau de sa tête et/ou de son thorax. Le coussin 70 peut éventuellement être dévié en direction du pare-brise et remonter plutôt que de venir frapper de plein fouet l'occupant. Pour cela, on pourra prévoir un pliage particulier de celui- ci et/ou des moyens supplémentaires de déviation, par exemple inclus dans la planche de bord, proche de la zone de moindre résistance. Pendant ce temps, la surface de paroi arrière 54 ne bouge pas et reste fermement fixée à la boîte à gants (typiquement par l'intermédiaire d'une serrure éventuellement verrouillée) pour éviter de blesser l'occupant par projection éventuelle des objets contenus dans ladite boîte à gants. Dans le cas o la porte de la boîte à gants 40 est déjà ouverte au moment du choc, le coussin gonflable 70 est déconnecté par l'intermédiaire d'un contact qui détecte la position de ladite porte. Ainsi, il n'y a pas de déclenchement du gonflement du coussin 70 dans cette configuration. La figure 4 est une variante de réalisation de la figure 2 dans laquelle la boîte à gants 40 n'est pas placée sur la partie supérieure de la planche de bord, mais frontalement, devant le passager (au niveau de ses genoux). Le coussin gonflable se déploie sensiblement de la même façon que décrit précédemment lors du choc du véhicule, c'est-à-dire qu'il écarte et sépare la surface de paroi extérieure de la surface de paroi arrière du boîtier et passe dans l'ouverture ainsi formée pour se déployer hors du boîtier. Le coussin pourra éventuellement être dévié en direction du passager, soit par une partie de la planche de bord, soit par le pare-brise du véhicule. Une alternative de réalisation (non représentée) de l'invention concerne l'adaptation de celle-ci à un autre élément de garnissage de l'intérieur d'un véhicule tel par exemple qu'une portière (avant ou arrière) comprenant extérieurement une tôle de structure et, intérieurement, un panneau d'habillage de porte légèrement écarté de ladite tôle (environ une dizaine de centimètres). A un endroit donné de la hauteur du panneau est fixé un accoudoir creux à l'intérieur duquel est formé un boîtier dont la forme a été adaptée pour qu'il puisse recevoir le coussin gonflable dans son état replié. Ce boîtier comprend, comme précédemment, une surface de paroi arrière, une surface de paroi extérieure pivotante autour d'une zone charnière, et une surface de paroi latérale permettant de délimiter un volume de logement dudit coussin. Les deux surfaces de paroi sont liées de façon temporaire, à l'opposé de ladite zone charnière, par une zone de moindre résistance (par exemple en U) similaire à celle des figures 2 et 3 ayant une résistance à l'arrachement inférieure à la contrainte exercée sur celui- ci par le coussin lorsque ce dernier se déploie et sort par une ouverture latéralement disposée qui se crée lorsque la surface de paroi extérieure se détache de la surface de paroi arrière. Ainsi, à la différence des coussins gonflables de sécurité de l'art antérieur qui se déploient selon une direction perpendiculaire à la porte (ou à l'accoudoir), cette variante de réalisation de l'invention permet audit coussin de sortir de son boîtier avec une direction initiale de déploiement sensiblement parallèle à la porte, a priori vers le haut. Il protège efficacement les occupants d'un véhicule (conducteur ou passagers) en cas de chocs latéraux en dressant très rapidement une barrière amortissante entre eux et la portière. Une autre alternative également non représentée concerne le cas o le coussin gonflable est placé dans un vide poche de portière comprenant par exemple un couvercle faisant office, comme dans les figures 2 et 3, de boîtier de logement du coussin. Dans ce cas, si le vide poche est placé en position basse de la porte, comme cela est plus couramment le cas, le coussin pourra alors protéger une zone allant des pieds aux genoux de l'occupant (conducteur ou passagers) en se gonflant. L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation présentés uniquement à titre d'exemple. Ainsi, la zone de moindre résistance peut avoir d'autres formes (trois côtés d'un trapèze ou d'un rectangle, en dent de scie) et être disposée sur la surface de paroi arrière du boîtier. On peut aussi imaginer d'adapter cet équipement partout dans un véhicule o l'on a besoin d'un coussin gonflable de protection et o des problèmes de gain de place se posent (montants entre les portières avant et arrière). Enfin, cette solution peut également être adaptée à un volant en remplacement des solutions de l'art antérieur dans lesquelles le coussin sort perpendiculairement audit volant (c'est-à-dire sensiblement selon l'axe de la colonne de direction). Dans ce cas, le coussin pourrait sortir en direction des genoux du conducteur ou au contraire en direction du pare-brise qui le dévierait vers le conducteur. Revendications 1. Equipement intérieur d'habitacle de véhicule pour la protection d'un occupant du véhicule en cas de choc, l'équipement comprenant: - un élément (20) de garnissage intérieur du véhicule, - un coussin (70) gonflable propre à occuper un premier état dégonflé o il est logé essentiellement dans un volume (56), à l'intérieur ou derrière l'élément de garnissage (20), et un second état déployé hors de l'élément de garnissage en direction dudit occupant, et - des moyens (80) de déploiement du coussin (70) pour, lors d'un choc, déployer ce coussin (70) en le faisant passer de son état dégonflé à son état déployé, caractérisé en ce que: - le volume de logement (56) du coussin (70) est délimité, frontalement par une surface de paroi extérieure (52) de l'élément de garnissage faisant face à l'habitacle, à l'arrière, par une surface de paroi arrière (54) et, latéralement, par une surface de paroi latérale (55) séparant les surfaces de paroi extérieure (52) et arrière (54), en définissant ainsi un boîtier (50) de logement dudit coussin (70), - ledit boîtier (50), et donc le volume de logement (56) de ce coussin (70), présentent une hauteur interne (H), entre lesdites surfaces de paroi extérieure (52) et arrière (54), qui est faible par rapport à l'une au moins de ses autres dimensions mesurées sensiblement parallèlement auxdites surfaces de paroi extérieure (52) et arrière (54), - et ladite surface de paroi latérale (55) du boîtier (50) et/ou, à proximité immédiate d'elle, la surface de paroi extérieure (52) de l'élément de garnissage (20) présente(nt) une zone (65) allongée de moindre résistance mécanique propre à se rompre en cas de choc, pour laisser passer le coussin (70) à travers une ouverture (68) alors formée à cet endroit, sensiblement en bordure de ladite surface de paroi extérieure (52). 2. Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur (H) du volume (56) de logement du coussin, et donc dudit boîtier (50), est au moins trois fois inférieure à la plus grande desdites autres dimensions de ce volume (56). 3. Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coussin (70) communique avec ses moyens de déploiement (80) par un conduit (75) qui passe à travers la surface de paroi latérale (55) et lesdits moyens de déploiement (80) sont disposés latéralement par rapport au volume de logement (56) du coussin (70), en dehors donc du boîtier (50). 4. Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de déploiement (80) du coussin (70) sont disposés sensiblement dans le prolongement latéral du boîtier (50) et de ladite zone (65) de moindre résistance, immédiatement derrière une paroi frontale (22) de l'élément de garnissage (20) qui borde ladite surface de paroi extérieure (52) et qui est visible depuis l'habitacle. 5. Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volume de logement (56) du coussin (70), et donc le boîtier (50), bordent frontalement un espace de rangement (40) défini dans l'élément de garnissage (20). 6. Equipement selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de déploiement (80) du coussin (70) sont disposés immédiatement derrière une paroi latérale (45) qui limite l'espace de rangement et sont fixés à elle. 7. Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, les surfaces de paroi extérieure (52), arrière (54)et latérale (55) du volume de logement (56) du coussin (70), et donc du boîtier (50), sont des parois d'une porte mobile de vide poche (40). 8. Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de garnissage (20) est une planche de bord. 9. Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, latéralement, à l'opposé de la zone de moindre résistance (65), la surface de paroi extérieure (52), ou la surface de paroi latérale (55) de délimitation du volume de logement (56) du coussin (70), présente une zone charnière (60) pour que ladite surface de paroi extérieure (52) bascule autour de celle-ci en s'écartant angulairement de ladite surface de paroi arrière (54) lors de la formation de l'ouverture (68) pour le passage du coussin (70), consécutivement au choc. 10. Equipement selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que: - le boîtier (50) de logement du coussin (70) est disposé sensiblement à plat sur le dessus de la planche de bord (20), l'habitacle (10) présente une zone d'assise (15) pour l'occupant, et - la zone de moindre résistance (65) est plus proche de cette zone d'assise (10) que la zone charnière (60). 11. Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à l'endroit de ladite zone de moindre de résistance (65), les surfaces de paroi concernées se chevauchent de façon à fermer ledit volume (56) et sont séparables entre elles pour se détacher l'une de l'autre lors du déploiement du coussin (70) en créant alors ladite ouverture (68) pour le passage de ce dernier.