Brevet FR2814414A1 — publié le 20020329

L'invention concerne un siège de véhicule automobile comportant un dossier et un appui-tête fixé au-dessus d'une partie supérieure du dossier et un sac gonflable logé dans l'appui-tête. Pour équiper les véhicules automobiles de conception moderne, on a proposé de nombreux dispositifs de sécurité tels que des ceintures ou des sacs gonflables qui sont destinés à protéger les utilisateurs des véhicules automobiles, qu'ils se trouvent à l'emplacement du conducteur au poste de conduite ou à une place de passager. Cependant, dans le cas de certains accidents de la route, on s'est aperçu que les dispositifs de sécurité existants sont inefficaces pour assurer une protection complète des utilisateurs. Notamment, dans le cas d'acci- dents de la route au cours desquels un véhicule automobile se retourne et subit une rotation autour de son axe longitudinal, les occupants du véhicule automobile peuvent subir, dans l'habitacle, au cours du retournement ou de retournements successifs du véhicule automobile, des chocs sur la tête oc- casionnant des blessures graves et parfois mortelles. Dans le cas des ca- briolets roulant à l'état découvert, lors d'une rotation du véhicule autour de son axe longitudinal, les occupants du véhicule peuvent être éjectés partiel- lement de l'habitacle et subir de ce fait des chocs très violents, à l'extérieur du véhicule, occasionnant de très graves blessures. On a donc pensé à utiliser des dispositifs de sécurité permettant de mieux fixer et solidariser l'occupant du véhicule sur son siège. On a en particulier proposé des systèmes de ceinture de sécurité qui sont implantés dans l'habitacle et fixés sur des parties de carrosserie de I'habitacle. L'inconvénient de tels systèmes à ceinture de sécurité est qu'ils ne retiennent pas le torse et la tête de l'occupant lors de mouvements verti- caux et transversaux tels que ceux qui sont provoqués par un retournement du véhicule automobile. On a également proposé des systèmes de ceinture de sécurité qui sont intégrés à des sièges du véhicule automobile. De tels systèmes ne re- tiennent pas non plus le torse et la tête de l'occupant lors de mouvements transversaux provoqués par un retournement. Dans le cas de véhicules de compétition, on utilise des systèmes de harnais qui sont efficaces mais qui sont difficilement utilisables sur des véhi- cules destinés au marché grand public, du fait des contraintes liées à leur utilisation, au moment o l'on fixe le harnais en position de protection et au moment o l'on détache le harnais pour libérer l'utilisateur. On a donc proposé des dispositifs articulés de retenue de l'occupant contenus dans le dossier d'un siège de véhicule et se déployant au moment de l'accident en s'adaptant aux épaules de l'occupant du siège. On a proposé également des sacs gonflables ou airbags latéraux, généralement fixés dans le dossier du siège du véhicule automobile. De tels dispositifs sont volumineux et chers et ne présentent pas tou- jours une efficacité satisfaisante. Les sièges de véhicules automobiles et en particulier les sièges avant comportent généralement un appui-tête fixé au-dessus d'une partie supé- rieure du dossier dont la position peut être réglée en fonction de la taille et de la morphologie de l'occupant. De tels appuis-tête comportent une face antérieure destinée à servir de surface d'appui pour la tête d'un utilisateur du siège. L'appui-tête peut ainsi servir de moyen de retenue pour la tête de l'uti- lisateur dans le cas de certains chocs. Toutefois, la protection apportée par les appuis-tête est très limitée et même inexistante, dans le cas d'un retour- nement du véhicule automobile. Le but de l'invention est donc de proposer un siège d'un véhicule au- tomobile comportant un dossier et un appui-tête fixé au-dessus d'une partie supérieure du dossier et comportant une face antérieure destinée à servir de surface d'appui pour la tête d'un utilisateur du siège, le siège comportant des moyens de protection efficaces dans le cas d'accidents graves au cours desquels le véhicule automobile subit une rotation autour de son axe longi- tudinal. Dans ce but, I'appui-tête renferme au moins un sac gonflable dont le gonflement est commandé par un détecteur d'un événement accidentel, pour faire passer le sac gonflable d'un état replié à l'intérieur de l'appui-tête à un état déployé dans lequel le sac s'étend latéralement par rapport à la tête et au cou et enveloppe une épaule et au moins une partie du thorax de l'utilisateur. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire un siège de véhicule automobile suivant l'invention comportant un appui-tête et un dis- positif de sécurité à sac gonflable dans l'appui-tête et son fonctionnement lors d'un accident de la route. La figure 1 est une vue de côté du siège de véhicule automobile. La figure 2 est une vue de face d'une partie supérieure du dossier et de l'appui-tête du siège de véhicule automobile équipé d'un dispositif de sé- curité à sac gonflable. La figure 3 est une vue de côté suivant 3-3 de la figure 2 montrant un sac gonflable en position déployée par rapport à la partie supérieure du corps d'un occupant du siège de véhicule automobile. La figure 4 est une vue de dessus suivant 4 de la figure 2 montrant la position à l'état déployé de deux sacs gonflables de l'appui-tête du siège, par rapport à la tête d'un occupant du siège de véhicule automobile. La figure 5 est une vue de face du siège de véhicule automobile montrant la position déployée de deux sacs gonflables de l'appui-tête, par rapport à la partie supérieure du corps d'un occupant du siège de véhicule automobile. La figure 6 est une vue en perspective d'un sac gonflable d'un appui- tête de siège suivant l'invention en position déployée. Sur la figure 1, on a représenté un siège de véhicule automobile dési- gné de manière générale par le repère 1 comportant, de manière habituelle, une assise 2 et un dossier 3. Le siège 1, qui peut être un siège avant de véhicule automobile, com- porte un appui-tête 4 fixé sur une partie supérieure du dossier 3, par l'inter- médiaire d'une armature 5 constituée par exemple par une barre ou tube en acier. Le siège de véhicule 1, réalisé suivant l'invention, comporte, à l'inté- rieur de son appui-tête 4, un dispositif de sécurité constitué par au moins un sac gonflable 6. La face 4a de l'appui-tête 4 dirigée vers l'avant du siège 1 constitue une surface d'appui pour la tête d'un occupant du siège 1 de véhicule auto- mobile, par exemple dans le cas d'un choc ou d'une accélération brusque, de telle sorte qu'une force dirigée vers l'arrière soit exercée sur la tête de lI'occupant du siège. L'appui-tête 4 comporte, autour de l'armature 5 en acier, une matelassure qui est recouverte extérieurement par un tissu de garnis- sage, au moins sur la face avant 4a de l'appui-tête. Comme il est visible sur la figure 2, I'armature 5 de l'appui-tête 4 peut présenter une forme générale en U, les deux branches droites du U étant engagées dans des ouvertures de la partie supérieure du dossier 3 du siège pour la fixation de l'appui-tête. Les branches droites de l'armature 5 et la partie supérieure du siège comportent des moyens coopérant pour régler la hauteur de l'appui-tête 4, en fonction de la taille et de la morphologie de l'oc- cupant du siège 1. Selon l'invention, deux cavités 7 et 7' sont ménagées dans la mate- lassure 4 de l'appui-tête dans lesquelles peuvent être logés deux sacs gon- flables 6 et 6' à l'état plié et une cartouche de gonflement respective 8 ou 8' du sac gonflable. Les cartouches 8 et 8', et par leur intermédiaire les sacs gonflables 6 et 6', sont fixés sur l'armature 5 de l'appui-tête, de préférence dans les angles séparant la branche commune et les deux branches droites parallèles de l'armature 5. Les cartouches 8 et 8' sont reliées par des fils électriques respectifs 9 et 9' à un ensemble de commande 10 relié à un détecteur 11 qui peut être, par exemple, un détecteur d'assiette du véhicule automobile susceptible d'émettre un signal d'actionnement de la commande 10 des cartouches 8 et 8' des sacs gonflables, dans le cas d'un accident de la route se traduisant par une rotation du véhicule automobile autour de son axe longitudinal. Le module de commande 10 des sacs gonflables 6 et 6' peut être pla- cé dans le dossier 3 du siège de véhicule automobile, I'encombrement du boîtier renfermant le module de commande 10 étant réduit et sensiblement inférieur à l'encombrement d'un dispositif de sécurité à sac gonflable à dis- position latérale placé dans le dossier 3. En effet, comme indiqué plus haut, un des inconvénients des dispositifs de sécurité à sac gonflable à disposition latérale disposé dans le dossier d'un siège de véhicule automobile est l'en- combrement de ces dispositifs. La disposition de sac gonflable dans l'appui-tête du véhicule automo- bile permet donc de limiter l'encombrement des dispositifs de sécurité dans le dossier du siège. Les cartouches 8 et 8' de gonflement des sacs gonflables 6 et 6' sont dirigées, de préférence, vers l'arrière de l'appui-tête 4, de façon que la charge contenue dans la cartouche et assurant le gonflement du sac ne puisse occasionner de blessure à la tête de l'occupant du siège. De même, lors de sa sortie de l'appui-tête, le sac gonflable est d'abord dirigé vers l'ar- rière à l'opposé de la tête de l'occupant pour éviter de lui faire subir un choc au moment de la sortie et du gonflement du sac. Toutefois, il est possible également de placer les cartouches de gon- flement des sacs gonflables dans des dispositions o elles sont dirigées soit vers les côtés latéraux, soit vers la face supérieure de l'appuitête 4. Les seules faces de l'appui-tête qui ne peuvent être utilisées pour la sortie du sac sont la face d'appui frontale et la face inférieure de l'appui-tête. L'actionnement du module de commande 10 des sacs gonflables 6 et 6' par le détecteur d'assiette 11 du véhicule automobile est assuré dès le début de l'accident de la route se traduisant par un retournement du véhicule automobile autour de son axe longitudinal. Les sacs gonflables 6 et 6' sont alors extraits de l'appui-tête et gonflés par les cartouches 8 et 8' en un temps très court. Sur la figure 3, on a représenté l'un des sacs gonflables à l'état extrait et à l'état gonflé dans une vue latérale. Sur la figure 4 on a représenté les deux sacs gonflables 6 et 6' dispo- sés de part et d'autre de la tête 12 d'un occupant du siège de véhicule au- tomobile, en vue de dessus, dans leurs positions extraite et gonflée. On voit sur les figures 3 et 4, que la tête 12 et le cou 13 de l'occupant 14 du siège 1 du véhicule automobile sont protégés latéralement par les sacs gonflables 6 et 6' qui se trouvent en vis-à-vis de la tête et du cou du passager, sur les côtés latéraux droit et gauche de l'appui-tête 4. Dès le début de l'accident se traduisant par un retournement du véhi- cule automobile, la tête du passager 14 est donc protégée contre des chocs latéraux à l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile. En outre, comme il est visible sur les figures 3, 4 et 5, les sacs gon- fiables 6 et 6' comportent, en plus de leurs parties supérieures respectives 6a et 6'a situées de part et d'autre de la tête 12 et du cou 13 du passager du véhicule dans la position gonflée des sacs 6 et 6', deux parties inférieures respectives 6b et 6'b enveloppant chacune une épaule 16 ou 16' du passa- ger 14 et une partie respective 15 ou 15' du thorax du passager 14, dans leur état gonflé. De ce fait, dès le début de l'accident de la route, le passager est maintenu sur son siège par le dessus et vers l'avant, par les parties inférieu- res du sac gonflable, de sorte qu'on évite des chocs sur la tête 12 du passa- ger, à l'intérieur de l'habitacle, par des mouvements verticaux ou vers I'avant. Dans le cas d'un cabriolet à l'état découvert, les sacs gonflables inter- disent une éjection même partielle du passager hors de l'habitacle ouvert vers le haut. Sur la figure 6, on a représenté, à l'état gonflé, le sac gonflable 6 situé à droite du siège, lorsqu'on regarde le siège de l'arrière vers l'avant, c'est-à- dire depuis l'arrière du dossier 3. Le sac gonflable 6 est représenté à l'état gonflé, en perspective, vu depuis l'arrière du siège. Sur la partie supérieure 6a du sac gonflable 6, est prévu un ajutage 17 de raccordement du sac à la cartouche de gonflement 8 correspondante, pour assurer à la fois la fixation du sac à l'appui-tête sur l'armature de laquelle est fixée la cartouche 8 et l'admission de gaz pour le gonflement du sac jusqu'à son état gonflé, comme représenté sur la figure 6. La partie supérieure 6a du sac présente la forme d'un coussin destiné à se déployer autour de l'appui-tête, par exemple à partir de sa face arrière et à occuper une disposition latérale à droite de l'appui-tête. La partie inférieure 6b du sac gonflable comporte une partie latérale 6'b destinée à envelopper l'épaule droite de l'occupant 14 et une partie frontale 6"b destinée à venir se rabattre contre une partie du thorax du pas- sager 14, comme il est visible en particulier sur la figure 5. Le sac gonflable 6' disposé sur la partie de gauche de l'appui-tête 4 et destiné à se déployer sur la gauche du siège est symétrique du sac gonfla- ble 6 situé à droite par rapport à un plan médian vertical du siège. Il est bien sûr préférable d'utiliser deux sacs gonflables se déployant à droite et à gauche de l'appui-tête, mais dans certains cas, il est possible de prévoir un seul sac gonflable se déployant de manière à protéger la tête et le cou du passager du véhicule automobile sur un côté et à envelopper et à maintenir le torse de l'occupant à partir d'un des côtés de l'appui-tête. Dans tous les cas, le ou les sac gonflables, une fois activés pour leur gonflement, ne doivent commencer à se dégonfler qu'à partir du moment o on peut es- timer que le véhicule accidenté est totalement immobilisé. On doit donc prévoir un module de commande et un détecteur de re- tournement permettant de commander le gonflement des sacs gonflables - dès le début du retournement et une technologie du sac gonflable évitant que celui-ci- ne se dégonfle avant qu'un intervalle de temps suffisant ne se soit écoulé, pour assurer une protection aux passagers pendant toute la du- rée de l'accident jusqu'à l'arrêt du véhicule automobile. On peut également prévoir l'utilisation d'un détecteur tel qu'un accélé- romètre permettant de déterminer les mouvements du véhicule automobile lors de l'accident. Le siège suivant l'invention présente, par rapport aux sièges connus équipés de dispositifs de sécurité, les avantages suivants, lors d'un accident de la route: - il empêche les mouvements verticaux et transversaux du torse et de la tête de l'occupant du siège, - il répartit mieux les efforts de retenue de l'occupant sur son siège entre les épaules, le cou et la tête de l'occupant, - le ou les sacs gonflables du siège occupent un volume plus réduit à l'état replié que les dispositifs antérieurs connus de retenue articulés, - il s'adapte à toutes les morphologies de passager à partir du mo- ment o la hauteur de l'appui-tête est réglée en fonction de la taille de l'oc- cupant. Bien que le siège de véhicule suivant l'invention présente un intérêt tout particulier dans le cas des cabriolets, ce siège peut être également im- planté dans les véhicules de type berline. REVENDICATIONS 1.- Siège d'un véhicule automobile comportant un dossier (3) et un appui-tête (4) fixé au-dessus d'une partie supérieure du dossier et compor- tant une face antérieure (4a) destinée à servir de surface d'appui pour la tête (12) d'un utilisateur (14) du siège (1), caractérisé par le fait que l'appui-tête (4) renferme au moins un sac gonflable (6, 6') dont le gonflement est com- mandé par un détecteur (1 1) d'un événement accidentel, pour faire passer le sac gonflable (6, 6') d'un état replié à l'intérieur de l'appui-tête (4) à un état déployé dans lequel le sac (6, 6') s'étend latéralement par rapport à la tête (12) et au cou (13) et enveloppe une épaule (16, 16') et au moins une partie du thorax (15, 15') de l'utilisateur (14). 2.- Siège suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le sac gonflable (6, 6') est relié à une cartouche de gonflement (8, 8') et disposé à l'état replié dans une cavité de la matelassure de l'appui-tête (4). 3.- Siège suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la car- touche de gonflement (8, 8') est fixée sur une armature métallique (5) de l'appui-tête (4). 4.- Siège suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caracté- risé par le fait que la cartouche (8, 8') et le sac (6, 6') à l'état replié sont diri- gés de manière à faire sortir le sac gonflable de l'appui-tête (4) par l'une des faces suivantes de l'appui-tête: face arrière de l'appui-tête dirigée vers l'ar- rière du siège à l'opposé de la surface d'appui (6a), face supérieure de l'ap- pui-tête. 5.- Siège de véhicule automobile suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé par le fait que le sac gonflable (6, 6') à l'état dé- ployé comporte une partie supérieure (6a) constituant un coussin s'étendant latéralement par rapport à l'un des côtés de la tête (12) et du cou (13) de l'occupant (14) du siège de véhicule et une partie inférieure (6b) comportant une portion latérale (6'b) enveloppant une épaule (16, 16') de l'occupant (14) du siège et une portion frontale (6"b) enveloppant une partie du thorax (15, ') de l'occupant (14). 6.- Siège de véhicule automobile suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé par le fait que le détecteur (11) d'un événement accidentel est un détecteur de retournement du véhicule automobile autour de son axe longitudinal. 7.- Siège de véhicule automobile suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé par le fait que le sac gonflable (6, 6') est prévu pour se dégonfler à partir de son état déployé, seulement après l'immobili- sation complète du véhicule automobile à la suite de l'événement accidentel. 8.- Siège de véhicule automobile suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'appui-tête (4) renferme deux sacs gonflables (6, 6') destinés à se déployer respectivement sur la droite et sur la gauche de l'appui-tête (4) du siège de véhicule automobile (1).