Brevet FR2822909A1 — publié le 20021004

La présente invention concerne un dispositif passif d'amortissement de choc destiné à être fixé à un équipement de véhicule, ledit dispositif comprenant au moins une enveloppe déformable prévue pour passer d'un état initial à un état comprimé lors d'un choc. Un tel dispositif est notamment destiné à être placé à l'intérieur du véhicule, pour protéger les occupants d'un choc violent. On connaît depuis de nombreuses années des dispositifs actifs, comme par exemple des sacs gonflables (ou air-bags) qui se déploient très rapidement lorsqu'un choc est détecté, de façon à s'interposer entre l'utilisateur et une partie rigide de l'intérieur du véhicule. Ces dispositifs actifs, qui représentent un coût d'équipement important, ne sont pas adaptés pour protéger toutes les parties du corps de l'occupant, ni pour s'intégrer dans toutes les parties d'intérieur du véhicule. On connaît également des absorbeurs de chocs passifs, tels que des coussins appelés paddings , généralement constitués de blocs de polystyrène expansé. Ces absorbeurs de chocs sont par exemple placés dans les caissons de porte afin de protéger les occupants des chocs latéraux, ou encore sous le volant au niveau des genoux du conducteur, de façon à limiter les traumatismes dus aux chocs des genoux du conducteur sur la colonne de direction lors d'un accident. De tels absorbeurs de chocs présentent plusieurs inconvénients, notamment le coût de fabrication dû à la quantité de matière nécessaire pour obtenir de bonnes caractéristiques d'absorption de chocs, et la difficulté de prévoir lors de la conception, le comportement en déformation, et donc les performances, de ces pièces d'absorption. Un but principal de l'invention est de remédier à ces inconvénients et de proposer un dispositif passif d'amortissement de choc du type décrit plus haut, qui soit de conception simple et de faible coût de fabrication, et dont le comportement lors d'un choc soit facilement modélisable au stade de la conception. A cet effet, suivant l'invention, l'enveloppe contient un fluide et est réalisée en un matériau étanche audit fluide, et ladite enveloppe présente au moins une bouche d'évacuation du fluide, de sorte que l'énergie du choc est au moins partiellement absorbée par déformation plastique de l'enveloppe et par mise en mouvement du fluide de l'intérieur vers l'extérieur de l'enveloppe au travers de la bouche d'évacuation. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention : - l'enveloppe est réalisée en un matériau plastique, notamment du type P. E. T. ; l'enveloppe est réalisée par un procédé d'extrusion-soufflage, de thermoformage et de soudage, ou de rotomoulage ; - dans l'état initial de l'enveloppe, la bouche est obturée par un organe d'obturation adapté pour libérer ladite bouche lors de la compression de l'enveloppe ; - l'organe d'obturation comporte un film frangible venu de matière avec l'enveloppe ; - le fluide contenu dans l'enveloppe est de l'air ; le fluide contenu dans l'enveloppe est un liquide ; et - le dispositif comprend une pluralité d'enveloppes réalisées d'un seul tenant, définissant une poche alvéolée. De façon avantageuse, un tel dispositif peut être fixé à un élément de colonne de direction de façon à protéger les genoux du conducteur du véhicule. Suivant d'autres applications préférées de l'invention, le dispositif peut être fixé à un appui-tête ou encore dans un caisson de porte. L'invention vise également un véhicule automobile équipé d'un dispositif tel que décrit précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante donnée à titre d'exemple sans caractère limitatif en regard des dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique de côté d'un poste de conduite de véhicule, dans lequel sont placés des dispositifs d'amortissement de choc selon l'invention, et d'un conducteur ; la Figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif d'amortissement suivant un mode préféré de l'invention, représenté seul ; et - la Figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 du dispositif d'amortissement représenté à la Figure 2. A la Figure 1, on a représenté le poste de conduite d'un véhicule automobile, dans lequel a pris place un conducteur. Cette représentation schématique fait apparaître essentiellement une planche de bord 1, dans laquelle est montée une colonne de direction 2, un siège conducteur 3, et un conducteur 5 placé sur le siège. La colonne de direction 2 présente, sous un volant 7, un boîtier fixe 8, à l'intérieur duquel sont logés par exemple des équipements électriques de commande. Le boîtier 8 est par exemple constitué de deux demi-coquilles en plastique rigide, assemblées sur un manchon fixe dans lequel est monté rotatif l'arbre de direction. Dans le boîtier 8 est logé un dispositif passif d'amortissement de choc 10, fixé au boîtier 8 par des organes de fixation non représentés. Le dispositif d'amortissement 10 est ainsi disposé sous le volant 7 et en vis-à-vis des genoux du conducteur 5, de sorte que lors d'un choc frontal du véhicule, le genou du conducteur 5 est susceptible de percuter le dispositif d'amortissement 10, par l'intermédiaire du boîtier 8. Le dispositif d'amortissement 10 est interposé entre les genoux du conducteur et les parties les plus rigides de la colonne de direction 2. Un dispositif d'amortissement 20 analogue est placé à l'intérieur d'un appuie-tête 22 fixé au siège 3. Par exemple, le dispositif d'amortissement 20 est fixé au montant d'appuie-tête 24 solidaire du dossier du siège, la fixation étant réalisée par des moyens non représentés, et recouvert d'un revêtement souple de décoration 26. Il est évident qu'un tel dispositif d'amortissement 20, placé à hauteur de la tête du conducteur 5, est destiné à amortir un choc accidentel de la tête du conducteur sur la structure 24 rigide de l'appuie-tête 22, par exemple lors d'un choc à l'arrière du véhicule. En référence aux Figures 2 et 3, on va maintenant décrire plus en détail la structure des dispositifs d'amortissement 10,20 représentés sur la Figure 1, étant entendu que les deux dispositifs représentés à la Figure 1 l'ont été de façon schématique et peuvent être en tout point analogues. On ne fera donc de ces dispositifs 10,20, de même que d'autres dispositifs placés en des régions différentes du véhicule, par exemple dans des caissons de porte, qu'une seule description commune. Sur les Figures 2 et 3, on a montré que le dispositif 10,20 est essentiellement formé d'une pluralité d'enveloppes 31,32, 33,34, définissant chacune un volume intérieur 35,36, 37, et réalisées d'une pièce. Des trous de fixation 37 sont prévus dans le dispositif 10,20, de façon à permettre l'assemblage du dispositif 10, 20 sur le boîtier 8 ou le montant 24, notamment par vissage, rivetage ou encliquetage. Les enveloppes 31,32, 33,34 sont réalisées de préférence en P. E. T. (Polyéthylène Téréphtalate) ou tout autre matériau thermoplastique adapté, par procédé de type extrusion-soufflage, ou autre procédé adapté, notamment thermoformage et soudage, ou encore rotomoulage. Chaque enveloppe 31,32, 33,34 contient dans son volume intérieur respectif 35,36, 37 un fluide, de préférence de l'air sous pression atmosphérique. En variante, le fluide peut également être constitué d'un autre gaz ou d'un liquide. Les enveloppes 31,32, 33,34 sont étanches à ce fluide, et présentent chacune une ou plusieurs bouches d'évacuation du fluide 39. Les dispositifs 10,20 représentés, conformés en poches alvéolées, comprennent une série d'enveloppes déformables adaptées pour passer d'un état initial, tel que représenté, à un état comprimé à la suite d'un choc. Dans l'état initial représenté, les bouches 39 sont obturées et présentent un affaiblissement de matière périphérique 41 de nature à être rompu lors de la compression de l'enveloppe correspondante 33. La bouche 39 est ainsi obturée par un organe d'obturation 43 comportant un film frangible venu de matière avec l'enveloppe 33, la rupture étant obtenue au niveau de l'affaiblissement ou film 41. On comprend qu'un dispositif 10,20 du type décrit précédemment, lorsqu'il est soumis à un choc, subit une déformation plastique et une diminution du volume intérieur 35, 36, 37 des enveloppes 31,32, 33,34, de sorte que les organes d'obturation 43 sont rompus au niveau de l'affaiblissement 41, sous la pression du fluide contenu à l'intérieur des enveloppes, libérant ainsi les bouches 39 et provoquant l'évacuation du fluide vers l'extérieur au travers des bouches d'évacuation 39. Ainsi, l'énergie de choc est partiellement absorbée par la déformation des enveloppes 31, 32, 33, 34, et par la mise en mouvement du fluide. Un dispositif passif d'amortissement de choc du type qui vient d'être décrit, représente un coût de fabrication extrêmement faible du fait de la faible quantité de matière nécessaire à sa fabrication, et du procédé de fabrication parfaitement maîtrisé dans le cadre de très grandes séries. En outre, l'intégration d'un tel dispositif dans des évidements de véhicule est relativement simple. Un tel dispositif peut être disposé dans le véhicule de façon à protéger un occupant de la colonne de direction, d'une pièce de structure d'appuie-tête ou de porte, comme cela a été décrit, mais également de toute autre pièce rigide représentant un danger pour l'occupant en cas de choc (par exemple une traverse). En outre, du fait que l'énergie de choc est en grande partie absorbée par un mouvement de fluide dont les paramètres (trajet, débit, etc...) sont facilement identifiables et maîtrisables, l'optimisation de l'efficacité de tels dispositifs au stade de leur conception est grandement facilitée. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'amortissement de choc destiné à être fixé à un équipement de véhicule, ledit dispositif (10,20) comprenant au moins une enveloppe déformable (31,32, 33, 34) prévue pour passer d'un état initial à un état comprimé lors d'un choc, caractérisé en ce que ladite enveloppe (31, 32,33, 34) contient un fluide et est réalisée en un matériau étanche audit fluide, et ladite enveloppe (31,32, 33,34) présente au moins une bouche (39) d'évacuation du fluide, de sorte que l'énergie du choc est au moins partiellement absorbée par déformation plastique de l'enveloppe (31,32, 33,34) et par mise en mouvement du fluide de l'intérieur vers l'extérieur de l'enveloppe (31, 32,33, 34) au travers de la bouche d'évacuation (39). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (31,32, 33,34) est réalisée en un matériau plastique, notamment du type P. E. T. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'enveloppe (31,32, 33,34) est réalisée par un procédé d'extrusion-soufflage, de thermoformage et de soudage, ou de rotomoulage. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans l'état initial de l'enveloppe (31,32, 33, 34), la bouche (39) est obturée par un organe d'obturation (43) adapté pour libérer ladite bouche (39) lors de la compression de l'enveloppe (31,32, 33,34). 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe d'obturation (43) comporte un film frangible (41) venu de matière avec l'enveloppe (31, 32,33, 34). 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le fluide contenu dans l'enveloppe (31,32, 33,34) est de l'air. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le fluide contenu dans l'enveloppe (31,32, 33,34) est un liquide. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'enveloppes (31,32, 33,34) réalisées d'un seul tenant, définissant une poche alvéolée. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est fixé à un élément (8) de colonne de direction (2) de façon à protéger les genoux du conducteur du véhicule. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est fixé à un appui-tête (22). 11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est fixé dans un caisson de porte. 12. Véhicule automobile équipé d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.