Brevet FR2925432A1 — publié le 20090626

VEHICULE AVEC COUSSIN GONFLABLE L'invention a trait aux véhicules équipés de coussins gonflables de sécurité appelés communément airbag. Les coussins gonflables de sécurité ont pour fonction de protéger le ou les occupants du véhicule en cas de choc important contre un obstacle ou contre un autre véhicule. Ils permettent notamment d'amortir le poids du corps lancé contre les parois de l'habitacle et notamment contre le tableau de bord. Ils ont également pour but d'amortir les contacts de différents éléments du véhicule qui, sous l'effet de la déformation de la carrosserie entrent dans l'habitacle au contact des occupants, par exemple le volant ou les montants latéraux de portières. Or, au niveau du conducteur se trouvent des commandes de pilotage que l'on ne trouve pas à l'endroit des places des passagers. Un jeu de pédales notamment représente un danger pour le conducteur lorsque le véhicule subit un choc frontal ou selon un angle latéral qui implique une déformation de la structure avant du véhicule. La structure avant d'un véhicule comporte le plus souvent le moteur et les différents organes de commande. Ils sont conçus pour se déformer afin d'absorber un maximum d'énergie cinétique. Cet conception permet alors de réduire l'intensité de la projection des occupants vers l'avant de l'habitacle lorsqu'il s'agit d'un choc frontal. Néanmoins, un problème se pose quant au déplacement des pédales en direction des jambes et des chevilles du conducteur lors d'un choc impliquant une déformation du véhicule. En effet, et ce principalement pour la pédale de frein, la déformation du capot avant implique un écrasement et un glissement de tous les éléments situés dans cette partie du véhicule. Or, la pédale de frein est liée physiquement au servofrein lui-même lié au maître cylindre. L'impact implique une déformation en direction de l'habitacle de ces éléments qui, selon certaines configurations de chocs, a pour effet de projeter violemment la pédale de frein et notamment son levier muni de la semelle d'appui contre les chevilles du conducteur. Le plus souvent cela se traduit par des fractures des membres inférieurs alors que dans le même temps, pour des impacts à allures modérés, aucunes blessures notoires ne sont relevées pour les membres supérieurs ainsi que la tête. Une solution connue consiste à déclencher, peu après l'impact du véhicule, c'est-à-dire de l'ordre de quelque dizaines de millisecondes, un déboîtement du levier faisant office de pédale au niveau de son axe de pivotement. De la sorte, le levier n'est plus solidaire des éléments qui l'actionnent et qui sont susceptibles de le projeter en direction des membres inférieurs du conducteur. Cette solution n'est pas satisfaisante au plan des enquêtes d'assurances, faites notamment après un accident, car elle laisse planer un doute quant au moment où cette pièce s'est déboitée : avant ou après l'accident ? Le conducteur peut alors laisser supposer qu'une pédale de frein défectueuse l'a empêché d'éviter un obstacle. L'invention se propose donc de résoudre ce problème de fractures des membres inférieurs par une pédale lors d'un choc, particulièrement une pédale de frein, en disposant un coussin gonflable de sécurité au niveau du sol du véhicule afin de protéger les membres inférieurs du conducteur. A cet effet, on dispose un coussin gonflable de sécurité dans un véhicule, le plus généralement déjà équipé de coussins gonflables de sécurité, de telle sorte qu'il agisse, au moment du choc, sur le mouvement de la pédale en direction des membres inférieurs du conducteur, de la même façon qu'agit un coussin gonflable de sécurité placé dans un volant vis-à-vis du haut du corps du conducteur lancé contre le tableau de bord : en réduisant la course de la pédale et devant les jambes du conducteur, dans la poursuite du mouvement en amortissant les masses en mouvement par un dégonflage progressif du coussin. L'invention prévoit ainsi un coussin gonflable de sécurité fixé dans un exemple à même la pédale de frein, coussin prenant appui lors de son déploiement contre une surface inférieure ou arrière de tableau de bord. De préférence, le coussin n'entre pas immédiatement en contact direct avec les membres inférieurs du conducteur. Ainsi le coussin est monté fixement, dans cet exemple, contre le levier de pédale de frein. Il est alors placé entre l'axe de pivotement dudit levier et entre la semelle d'appui de la pédale, semelle sur laquelle repose le pied du conducteur lors d'un freinage. Pour autant le coussin plié ne doit en rien gêner le mouvement du levier de pédale lors d'une sollicitation du conducteur. Le levier est situé globalement derrière le tableau de bord ou tout au moins face à une face arrière dudit tableau. Cette face arrière correspond à une partie du tableau de bord situé sous le volant en regard de la colonne de direction. Cette face arrière peut accueillir notamment des faisceaux électriques de commande du véhicule. Au moment du choc, le coussin gonflable de sécurité se déploie dans l'espace précisément situé entre cette face arrière du tableau de bord et le levier de pédale sur lequel il est fixé. Ainsi, le coussin une fois déployé comble cet espace tout en prenant appui sur la face arrière du tableau empêchant une remontée ou une projection en avant du levier de la pédale de frein tout en maintenant une pression sur ce même levier. La pression sur ce levier assure alors le maintien d'une intensité de freinage du véhicule jusqu'à l'ultime moment où jusqu'à l'ultime moment où, selon la violence du choc, c'est le véhicule lui-même qui se déforme. A partir de cette étape la déformation du capot avant du véhicule implique une poussée vers l'habitacle et vers le conducteur de différents éléments placés sous le capot. Parmi ces éléments se trouvent généralement le moteur mais aussi, en ce qui concerne la pédale de frein, le maître cylindre et le servofrein. Le coussin gonflable de sécurité déployé empêche alors la projection de la pédale du frein sous la poussée du servofrein et du maître cylindre. Durant cette seconde étape intervient la phase de dégonflage du coussin permettant aux différents organes du véhicule, prévus pour se déformer, de faire écran jusqu'à atteindre la cellule de vie représentée par l'habitacle. Le dégonflage est alors progressif jusqu'à ce que, pour des chocs violents, le levier vienne directement au contact de la face arrière du tableau de bord, sous le volant. Pour autant, la pédale de frein n'entre pas en contact avec les membres inférieurs du conducteur. De plus, cette invention ne modifiant pas la structure de montage des éléments de freinage et, de façon générale, l'ensemble des éléments reliant chacune des pédales et notamment la pédale de frein, elle évite de laisser planer un doute sur un véhicule éventuellement défaillant. L'invention a donc pour objet un véhicule comportant un habitacle, une pédale, un tableau de bord et un coussin gonflable de sécurité caractérisé en ce que le coussin gonflable de sécurité déployé prend place, en partie, entre le tableau de bord et la pédale. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : Figure 1 : selon l'invention, un véhicule muni du coussin gonflable plié ; Figure 2 : selon l'invention, un véhicule muni du coussin gonflable 5 déployé. Sur la figure 1, un véhicule 1 est représenté. Il comporte une partie avant 2 comprenant le moteur le plus généralement, une partie centrale 3 formant un habitacle ainsi qu'une partie arrière 4. Cette partie arrière 4 porte le plus généralement le coffre du véhicule 1. 10 Faisant la liaison entre la partie avant 2 du véhicule et l'habitacle 3, un tableau de bord 5 comporte un ensemble de commandes du véhicule. II comporte notamment un volant 6 relié à un arbre de direction 7. Une pédale 8 est fixée sensiblement à l'aplomb du bas d'un pare-brise correspondant à l'habitacle 3. La pédale 8 s'articule autour d'un axe 9. Elle comporte une 15 partie faisant office de levier 10 sensiblement rectiligne. Cette partie s'infléchit au niveau d'un point 11 pour comporter en une deuxième partie une semelle d'appui 12 de la pédale. Cette deuxième partie de la pédale s'infléchit en direction des pieds d'un conducteur placé face au volant. Cette semelle d'appui 12 est placée juste au niveau du sol de l'habitacle 3 20 comportant à cet endroit une légère pente correspondant à un angle de l'allongement des jambes du conducteur. La pédale 8 appliquée à l'invention correspond à la pédale de frein. D'autres variantes de l'invention peuvent être réalisées avec pour base une pédale d'accélérateur, voire une pédale d'embrayage. Toutes ces pédales 25 comportent comme une pédale de frein un débattement. Un débattement 13 est compris entre un point où la pédale 8 ne subit aucune pression sur sa semelle d'appui 12 et un point où la pression sur cette semelle 12 est maximale. La pédale 8 est alors sensiblement accolée contre le fond de la paroi séparant l'habitacle 3 de la partie avant 2 du véhicule. Ce débattement 30 13 correspond ainsi à un mouvement du levier sur son axe 9 vers l'avant du véhicule. Le tableau de bord 5 a une largeur équivalente sensiblement à celle de l'habitacle 3. Sa hauteur est comprise entre le bas du pare-brise et le dessus des genoux du conducteur et/ou des passagers assis sur les sièges 35 de l'habitacle. A mi-hauteur sensiblement se trouve le volant 6. Une partie 15 du tableau de bords se trouve donc placée sous le volant 6 en face du conducteur. Cette partie 15 placée sous le volant est, au niveau de sa partie supérieure, au niveau de l'axe 9 de la pédale 8 et de sa partie inférieure, sensiblement centrée au milieu du levier 10 de la pédale 8. Cette partie 15 comporte deux faces : une face 16 orientée, vers l'habitacle 3, en direction des jambes du conducteur dans l'habitacle 3 et une face 17 orientée vers l'avant 2 du véhicule 1. Cette dernière face 17 de la partie 15 du tableau de bord 5 est opposée à une autre face 18 de la pédale 8. Cette face 18 de la pédale 8 est orientée donc vers l'habitacle et entre ces deux faces (17,18) situées l'une en face de l'autre, se dégage un espace libre 19. Cet espace libre 19 est compris entre une face avant de la pédale 8 et la face arrière 17 de la partie 15 du tableau de bord 5. La hauteur de cet espace 19 est égale à la distance entre l'axe 9 et le bas de la partie 15 orientée vers le bas de l'habitacle. Cette hauteur correspond sensiblement à une demi-longueur du bras de levier 10 de la pédale 8. Un coussin gonflable de sécurité 20 plié prend place fixement sur la face avant 18 du levier 10 à mi-hauteur entre l'axe 9 de la pédale 8 et la première moitié de la longueur de l'axe 10. Le coussin gonflable de sécurité 20 comporte un fond sous la forme d'un plateau fixe. Ce plateau, par exemple, comporte une bague ceinturant le bras de levier 10 et est ainsi maintenu fixement contre la pédale 8. La description n'a pas pour objet ici de décrire le fonctionnement bien connu de l'homme de l'art d'un coussin gonflable de sécurité 20. On peut toutefois préciser qu'à l'intérieur du boîtier plié se trouve le coussin en tissu le plus généralement en nylon, recouvert d'un couvercle. Le couvercle étant éjecté lors du déclenchement puis du déploiement du coussin gonflable 20. Ce couvercle est toutefois retenu par une charnière afin qu'il ne vole pas en direction des jambes du conducteur. Selon l'invention, ce couvercle est donc face à la face 17 de la partie 15 du tableau de bord 5. Actuellement plusieurs coussins gonflables placés dans un même véhicule se déclenchent simultanément. Le coussin gonflable de sécurité 20 de l'invention peut alors également être connecté en série à un déclencheur commun de l'ensemble de ces coussins gonflables. Ainsi le déclenchement du coussin gonflable de sécurité 20 a lieu lors d'un choc violent du véhicule contre un obstacle ou avec un autre véhicule ou tout au moins au moment d'une très forte déccélération. A cet effet, le véhicule est équipé d'un ou de plusieurs capteurs de décélérations permettant d'assurer ce rôle de détection. Sur la figure 2, le déploiement du coussin gonflable de sécurité 20 a eu lieu. Sur la figure 2, n'est pas représenté l'effet d'un choc violent impliquant un écrasement progressif de l'avant 2 du véhicule, écrasement conduisant à atteindre un maître cylindre 22 relié à un cerveau frein 23, les deux reliés à une pédale de frein 8. Sur cette même figure, on suppose un choc suffisamment violent pour induire un déclenchement du coussin 20. Ainsi le coussin 20 a pris place dans l'espace 19 tout en prenant appui sur la face 17 du tableau de bord 5 ainsi que sur la face 18 de la pédale de frein 8. Le volume du coussin gonflable 20 se calcule selon la hauteur disponible entre le bas du tableau de bord 5 et le dessus de la semelle d'appui 12 de la pédale de frein 8 et selon l'écartement entre deux pédales du même jeu de pédales du véhicule. On détermine alors une hauteur et de préférence une largeur de déploiement adaptée de sorte que les bords du coussin déployé ne touchent à la fois, le dessous du tableau de bord 5, le dessus de la semelle d'appui 12 ni même les pédales voisines. Il s'agit en effet que le coussin 20 prenne appui uniquement sur une pédale, en l'occurrence la pédale de frein : le déploiement du coussin 20 sur la pédale de frein ne doit pas actionner, par exemple, le levier de la pédale d'accélérateur. L'épaisseur (20a) du coussin 20 est quant à elle, établie en fonction de la largeur ou de l'espacement compris entre les deux faces respectivement 17 et 18 mais aussi en fonction du débattement de la pédale 13 vu précédemment. Ainsi l'épaisseur du coussin doit permettre lors de son déploiement de combler la largeur à la fois de l'espace libre 19 et du débattement 13. De ce fait, le coussin 20 appuie contre la pédale de frein à partir de sa face 18 et amortit le choc tout en conservant une décélération durant une fraction de seconde du fait d'un appui sur la pédale de frein. Lors d'un choc frontal violent, une déformation de l'avant du véhicule se produit, impliquant une dernière phase du fonctionnement du coussin 20 de sécurité. En effet, après l'amortissement du choc pédale, un dégonflage du coussin 20 se produit permettant d'accompagner une déformation des pièces mécaniques avant du véhicule 1. La déformation de la partie avant du véhicule est calculée afin d'absorber l'énergie cinétique du véhicule dans le but de préserver l'habitacle. Le dégonflage du coussin s'effectue progressivement grâce à des ouvertures sous la forme de petits trous placés à la périphérie du coussin 20. La forme du coussin gonflable de sécurité 20 est préférentiellement celle d'un oreiller rond. À cet effet, il possède un diamètre correspondant à la plus petite dimension des hauteurs et de la largeurs décrits précédemment. Il est placé plié sur le levier 10 de la pédale de frein de façon à prendre appui sur les faces 17 et 18. Le coussin 20 comporte en son centre un axe de circonvolution 25. Cet axe est orienté de telle sorte qu'une fois le coussin déployé, il soit parallèle ou sensiblement parallèle au plan de la chaussée 26. On peut également intégrer ou prévoir comme variante, dans le cadre d'un choc violent impliquant une décélération violente, un déploiement du coussin gonflable 20 variant selon différents volumes. Dans ce dernier cas, il est possible, d'éloigner au maximum la pédale de frein des membres inférieurs du conducteur, c'est-à-dire en allant au-delà du débattement nécessaire au freinage maximum du véhicule. La pédale de frein est alors plaquée contre l'extrême partie avant de l'habitacle 3. Pour cela, on peut prévoir une partie en nylon du coussin gonflable avec des coutures internes se déchirant du volume de gaz injecté lors du déploiement du coussin. Ainsi une détection d'un choc très violent entraîne l'expulsion d'une plus grande quantité de gaz de gonflage qu'un choc violent. Cette plus grande quantité de gaz provoque une plus grande pression au sein du coussin 20. Les coutures, prévues à cet effet, se déchirent et dégagent un volume supplémentaire du coussin 20. Le volume supplémentaire est essentiellement prévu dans son épaisseur. Selon une variante de l'invention, on prévoit un boîtier correspondant au coussin de sécurité plié et fixé solidement sur la face arrière 17 de la partie 15 du tableau de bord 5. Dans ce cas, lors du déploiement, le coussin 20 prend pas appui sur la face 17 puis par la suite sur la face 18 de la pédale de frein 8. Son fonctionnement reste identique. Avec cette variante, on prévoit une protection sur la face 18 de la pédale 8 afin que le profil de la face 18 n'endommage, au moment du déploiement du coussin la structure même du coussin ni le déchire avant qu'il ait pu opérer. REVENDICATIONS 1 û Véhicule (1) comportant un habitacle (3), une pédale (8), un tableau de bord (5) et un coussin gonflable de sécurité (20) caractérisé en ce que le coussin gonflable de sécurité (20) déployé prend place, en partie, entre le tableau de bord et la pédale (8). 2 û Véhicule (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que le coussin gonflable de sécurité (20) se déploie en prenant appui entre une face arrière (17) du tableau de bord orientée vers l'avant du véhicule (1) et une face avant (18) d'une pédale (8), orientée vers l'habitacle (3) dudit véhicule (1). 3 û Véhicule (1) selon la revendication 2 caractérisé en ce que les deux faces (17,18), respectivement du tableau de bord (5) et de la pédale (8), sont opposées l'une face à l'autre et distantes d'un espace libre (19). 4 - Véhicule (1) selon la revendication 3 caractérisé en ce que le coussin gonflable de sécurité (20) se déploie, en partie, dans l'espace libre (19). 5 - Véhicule (1) selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la pédale (8) est une pédale de frein. 6 û Véhicule (1) selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le déploiement du coussin gonflable de sécurité (20) est simultané avec celui d'autres coussins gonflables de sécurité présents dans le véhicule (1). 7 û Véhicule (1) selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le coussin gonflable de sécurité (20) se déploie de tel sorte qu'un axe central de circonvolution (25) du dit coussin (20) soit sensiblement parallèle à un plan (26) d'une chaussée. 8 û Véhicule (1) selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le coussin gonflable de sécurité (20) est fixé sur un bras de levier (10) de la pédale (8) de frein situé entre un axe pivotant (9) et une semelle d'appui (26) de la pédale (8). 9 û Véhicule (1) selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le coussin gonflable de sécurité (20) est fixé sur la face arrière (17) du tableau de bord. 10 û Véhicule (1) selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que le coussin de sécurité (20) comporte une extension maximum limitéepar la distance entre un dessous du tableau de bord et un dessus de la semelle d'appui (26) de la pédale (8).