Brevet FR2925433A1 — publié le 20090626

Dispositif de support d'un boîtier pour coussin gonflable de sécurité et véhicule automobile associé L'invention concerne un dispositif de support d'un boîtier contenant un coussin gonflable de sécurité, sur un élément de structure d'un véhicule automobile solidaire de la traverse de planche de bord. Le document US 2004 0037629 Al divulgue une traverse tubulaire disposée transversalement sous la planche de bord d'un véhicule automobile. La traverse est fixée à la caisse du véhicule par exemple à chacune de ses extrémités. Une patte de fixation est soudée radialement sur la traverse. Le boîtier contenant un coussin gonflable de sécurité est fixé sur cette patte par des moyens de fixation. La traverse a une fonction de support du boîtier mais doit également limiter le déplacement de celui-ci lors de son déploiement et participer à l'absorption d'énergie au cas où le coussin gonflable de sécurité ne serait qu'imparfaitement ou pas du tout déployé lors d'un choc. Cette dernière fonction est en particulier nécessaire pour l'homologation du véhicule. Or, les fonctions de limitation du déplacement du boîtier et d'absorption d'énergie sont antagonistes. En effet, pour limiter le mouvement de déplacement du boîtier, il est nécessaire que la traverse présente une rigidité mécanique importante, alors que pour la fonction d'absorption d'énergie il est nécessaire que la traverse présente une certaine souplesse et soit déformable. Il est à noter que lors du déploiement du coussin gonflable de sécurité, la phase initiale du gonflement se traduit par une force importante appliquée par le coussin sur le boîtier, et transmise par celui-ci à la traverse. Cette force de poussée est orientée du boîtier vers la traverse. Puis, dans la phase finale du gonflement, le coussin se tend d'un seul coup. II en résulte une force importante appliquée par le coussin sur le boîtier, et transmise par celui-ci à la traverse. Cette force de rappel est orientée depuis la traverse vers le boîtier. La fonction de limitation du déplacement du boîtier doit donc permettre de limiter le déplacement du boîtier vers la traverse, mais également de limiter le déplacement du boîtier à l'écart de la traverse. Jusqu'à présent, on tentait d'obtenir ces deux fonctions antagonistes en dimensionnant au mieux la traverse pour lui conférer un maximum de raideur sans pour cela modifier de manière trop importante la capacité de déformation de la traverse. Cette solution n'est pas satisfaisante, en particulier parce que le dimensionnement est réalisé à partir de calculs simulant le comportement de la traverse dans les différents cas d'utilisation. Or, ces calculs étant incertains, des marges de sécurité importantes sont appliquées aux dimensionnements calculés. Il en résulte que la traverse obtenue ne peut pas remplir simultanément, de façon fiable, les fonctions de limitation du déplacement du boîtier et d'absorption d'énergie. Par ailleurs, l'ensemble de support du boîtier contenant un coussin gonflable de sécurité fait l'objet de normes particulières. Ces normes interdisent, entre autres choses, la déformation plastique de la traverse. Pour la fonction d'absorption de l'énergie, il faut donc rester dans le domaine de déformation élastique de la traverse. De plus, en cas de déformation trop importante de la traverse au cours d'un choc, des contraintes importantes sont appliquées par la traverse sur la planche de bord. Ces contraintes peuvent entraîner la rupture de la planche de bord. L'invention a donc pour but de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus et en particulier de proposer un dispositif de support du boîtier qui permette de remplir à la fois, de façon fiable, les fonctions de limitation du déplacement du boîtier et d'absorption d'énergie au cas où le coussin de sécurité ne se déploierait pas convenablement lors d'un choc. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de support d'un boîtier contenant un coussin de sécurité gonflable sur un élément de structure solidaire de la traverse de planche de bord d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte : une partie de support dudit boîtier ; une partie de fixation du dispositif de support sur l'élément de structure ; une partie intermédiaire formant une liaison charnière entre la partie de support et la partie de fixation et autorisant un mouvement de rotation de la partie de support par rapport à la partie de fixation en particulier lors de l'actionnement du coussin de sécurité ; et au moins un moyen de butée équipant la partie de support et un moyen de contre-butée associé équipant la partie de fixation, aptes à venir en appui mutuel pour limiter ledit mouvement de rotation. Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif de support comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : -ledit moyen de butée comporte un premier chant d'un premier rebord de ladite partie de support, au voisinage de ladite partie intermédiaire, et ledit moyen de contre-butée comporte un second chant d'un second rebord de ladite partie de fixation, au voisinage de la partie intermédiaire, ledit second chant étant orienté vers ledit premier chant, - l'une des parties comporte au moins un premier rebord portant, au voisinage de la partie intermédiaire, une languette, une extrémité libre de ladite languette étant recourbée, et l'autre desdites parties comporte au moins un second rebord muni, au voisinage de la partie intermédiaire, d'une lumière recevant l'extrémité recourbée de la languette, ledit moyen de butée étant constitué par une face extérieure de l'extrémité recourbée de la languette et ledit moyen de contre-butée étant constitué par un premier bord de la lumière, - une face intérieure opposée à la face extérieure de l'extrémité recourbée de la languette est apte à venir en butée contre un second bord, opposé audit premier bord de la lumière, pour limiter un mouvement de rotation de ladite partie de support par rapport à ladite partie de fixation autour de la partie intermédiaire formant une liaison charnière, en particulier lors de la fin de l'actionnement dudit coussin de sécurité, - ledit dispositif de support est une plaque de tôle emboutie, la partie intermédiaire étant un voile apte à être déformé selon une ligne formant l'axe de la liaison charnière par des forces appliquées par ledit boîtier, - ladite partie de support comporte une première zone centrale sensiblement plane munie d'au moins un rebord de renfort, ladite première zone centrale étant munie d'au moins une première ouverture pour le passage de moyens de fixation du boîtier, et au moins un orifice servant d'évent pour des gaz d'actionnement du coussin de sécurité, et ladite partie de fixation comporte une seconde zone centrale sensiblement plane munie d'au moins un rebord de renfort, ladite seconde zone centrale étant munie d'une seconde ouverture pour le passage des moyens de fixation dudit dispositif support sur l'élément de structure du véhicule, - la plaque métallique emboutie est symétrique par rapport à un plan médian de symétrie et forme un "U" dont les deux bras latéraux constituent ladite partie de fixation, L'invention concerne également un véhicule automobile comportant un élément de structure solidaire de la traverse de planche de bord, un boîtier contenant un coussin gonflable de sécurité, et des moyens de fixation solidaires de l'élément de structure, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de support du boîtier sur l'élément de structure selon l'invention, fixé sur l'élément de structure par l'intermédiaire des moyens de fixation. Suivant des modes particuliers de réalisation, le véhicule automobile comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : -l'élément de structure comporte au moins une patte soudée à la traverse de planche de bord et s'étendant radialement à l'écart de la traverse, - axe de la liaison charnière entre la partie de support et la partie de fixation du dispositif de support est disposé parallèlement à un axe de la traverse. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de support selon l'invention, fixé à une traverse de planche de bord d'un véhicule automobile ; - la figure 2 est une vue de côté d'un second mode de réalisation du dispositif de support ; et - la figure 3 est une vue en perspective d'un troisième mode de réalisation du dispositif de support, le dispositif de support étant retourné. En se référant à la figure 1, un boîtier 1 est couplé à une traverse de planche de bord 2 par l'intermédiaire d'un élément de structure 6 et d'un dispositif de support 7. Le boîtier 1 est destiné à contenir un coussin gonflable de sécurité qui est actionné en cas de choc du véhicule automobile avec un obstacle extérieur. Le boîtier 1 comporte également les moyens nécessaires au gonflement du coussin. La traverse 2 est tubulaire et est disposée selon la largeur du véhicule sous une planche de bord P représentée en traits interrompus sur la figure 1. La traverse 2 est couplée à la caisse du véhicule automobile à chacune de ses extrémités par des montants latéraux 3 et dans sa partie médiane par des jambes de fixation (non représentées). Pour que le coussin de sécurité protège le passager lors d'un choc, il est disposé sensiblement en face du siège du passager. Pour cela, la traverse 2 comporte une patte de fixation rigide 6 s'étendant sensiblement radialement par rapport à l'axe de la traverse 2. La patte de fixation 6 est soudée à la traverse 2. La partie de la patte 6 à l'écart de la traverse 2 porte des moyens de fixation 8 du type vis-écrou permettant de fixer le dispositif de support 7 à la patte 6. D'une manière générale, le dispositif de support est une plaque en tôle emboutie. Il comporte une partie de support 11 qui est sensiblement plane et comporte un rebord tombant 13 de renfort. La partie de support 11 est destinée à recevoir une surface d'appui du boîtier 1 qui y est fixée rigidement par tout moyen approprié, par exemple par des vis. Le dispositif de support comporte également une partie de fixation 12 qui est sensiblement plane et comporte un rebord tombant 14 de renfort. La partie de fixation est destinée à recevoir une surface d'appui de la patte de fixation 6. Une partie intermédiaire relie la partie de support 11 à la partie de fixation 12. La partie intermédiaire est un voile 15 présentant une certaine faiblesse par rapport aux parties de support 11 et de fixation 12. Cette partie intermédiaire n'est pas renforcée par un rebord. Les rebords 13 et 14 s'étendent sur le pourtour des parties 11 et 12, sauf sur leur côté adjacent au voile 15. Le voile 15 forme une liaison charnière entre la partie de support 11 et la partie de fixation 12. L'axe Y de la liaison charnière est disposé sensiblement parallèlement à l'axe général de la traverse 2. Le plan de la figure 1 étant orienté dans un sens positif horaire autour de l'axe Y de la liaison charnière comme indiqué par la flèche, lors de la phase initiale de gonflement du coussin de sécurité ou lors du choc de la tête du passager sur la partie de la planche de bord délimitant le volet d'obturation du boîtier 1, le boîtier 1 exerce sur la partie de support 11 une force se traduisant par un couple positif autour de l'axe Y de la liaison charnière. Ce couple positif est apte à déformer le voile 15 de manière à ce que la partie de support 11 ait un mouvement de rotation par rapport à la partie de fixation 12 autour de l'axe Y sur un angle positif. Ce mouvement de rotation est limité angulairement par la venue en appui d'un moyen de butée et d'un moyen de contre-butée associé. Selon le premier mode de réalisation du dispositif de support 7 représenté à la figure 1, le rebord 13 de la partie de support 11 s'achève, au niveau du voile 15, par un premier chant 23 formant une surface de butée. De manière similaire, le rebord 14 de la partie de fixation 12 est délimité, au voisinage du voile 15, par un second chant 24 formant une surface de contre butée. Les premiers et seconds chants 23 et 24 sont disposés en regard l'un de l'autre et viennent en appui mutuel après que la partie de support 11 a tourné d'un angle prédéfini a par rapport à la partie de fixation 12. Une fois que les premier et second chants 23 et 24 sont en appui mutuel, le dispositif de support 7 présente une rigidité importante dans le sens positif. On constate donc que, dans la phase initiale le gonflement du coussin de sécurité ou bien lorsque la tête du passager vient heurter la partie supérieure du boîtier 1 tournée vers l'habitacle du véhicule automobile, le coussin ne s'étant pas gonflé correctement, la déformation du dispositif de support 7 permet l'absorption d'énergie cinétique. Puis, lorsque les surfaces de butée et de contre-butée sont en appui mutuel, toute déformation supplémentaire du dispositif de support 7 est interdite et le dispositif de support 7 peut alors remplir la fonction de limitation du déplacement du boîtier 1 vers la traverse 2. La figure 2 représente un second mode de réalisation du dispositif du support 7'. Dans ce second mode de réalisation, analogue dans l'ensemble à celui de la figure 1, les moyens de butée et de contre-butée prennent la forme d'une languette 31 s'étendant à partir du premier chant 23, dans le prolongement du rebord 13 de la partie de support 11. L'extrémité libre 32 de la languette 31 est recourbée vers l'intérieur et insérée dans une lumière 30 pratiquée dans le rebord 14 de la partie de fixation 12. Dans ce mode de réalisation, le mouvement de rotation de la partie de support 11 par rapport à la partie de fixation 12 autour de l'axe Y de la liaison charnière formée par le voile 15 est limité positivement par l'appui d'une face extérieure 33 de l'extrémité 32 recourbée de la languette 31 sur un premier bord 34 de la lumière 30. Ce second mode de réalisation présente l'avantage supplémentaire suivant. A la fin du gonflement du coussin, celui-ci se tend rapidement, exerçant une force de rappel sur le boîtier 1. Le boîtier 1 transmet cette force sur la partie de support 11. Cette force de rappel développe un couple négatif par rapport à l'axe Y, apte à déformer le voile 15. Lors de la déformation du voile 15, la partie de support 11 tourne par rapport à la partie de fixation 12 autour de l'axe Y d'un angle négatif. De manière à limiter ce mouvement de rotation de la partie de support 11, une face intérieure 35 de la languette 31 vient en appui sur un second bord 36 de la lumière 30, le second bord 36 étant opposé au premier bord 34 de la lumière 30. Ainsi, le mouvement de rotation dans le sens négatif est limité à un angle a+/? prédéterminé. La figure 3 est une représentation partielle, en perspective, d'un troisième mode de réalisation du dispositif de support 7", analogue dans l'ensemble à celui de la figure 2. Le dispositif de support 7" est représenté retourné. II a une forme en U, symétrique par rapport à un plan médian S. L'âme et la partie adjacente des bras de cette forme en U constituent la partie de support 11, tandis que les parties d'extrémité des bras forment la partie de fixation 12. On notera que le dispositif de support 7" comporte quatre paires de moyens de butée et de contre butées, c'est-à-dire autant que de paires de chants 23 et 24 sur les rebords de renfort 13a, 13b de la partie 11 et 14 de la partie 12. Selon cette variante, à l'inverse de la figure 2, des languettes 31' sont portées par les rebords 14 de la partie de fixation 12 et des lumières 30' sont prévues dans les rebords 13a et 13b de la partie de support 11. Une zone centrale essentiellement plane de la partie de support 11 comporte un premier orifice 38, oblong, destiné à recevoir des moyens de fixation du boîtier 1 sur la partie de support 11. La zone centrale sensiblement plane de la partie de support 11 comporte également un évent 39, circulaire, destiné à faciliter l'écoulement des gaz lors de l'actionnement du coussin gonflable de sécurité. La partie de fixation 12 comporte, dans une zone centrale essentiellement plane, un second orifice 40 d'axe A pour le passage des moyens de fixation 8. Le dispositif de support 7" comportant une paire de bras latéraux, il est fixé à la traverse 2 par l'intermédiaire d'une paire de pattes de fixation 6. Les lumières 38 à 40 se retrouvent d'ailleurs dans les modes de réalisation des figures 1 et 2. Ainsi, selon l'invention, un dispositif de support additionnel est intercalé entre le boîtier et la traverse. Ce dispositif de support est apte à se déformer de manière à présenter une certaine souplesse permettant de remplir la fonction d'absorption d'énergie, puis à se bloquer dans une position déformée de manière à présenter une certaine rigidité permettant de remplir la fonction de limitation du déplacement du boîtier. L'invention permet de respecter la norme stipulant que la traverse de planche de bord ne doit pas subir de déformation plastique. C'est le dispositif de support qui se déforme lors d'un choc, et cette pièce est facilement remplacée, en même temps que le boîtier 1, en dévissant le moyen de fixation 8. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de support (7, 7', 7") d'un boîtier (1) contenant un coussin gonflable de sécurité sur un élément de structure (6) solidaire de la traverse de planche de bord (2) d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte : - une partie de support du boîtier (1) ; - une partie de fixation (12) dudit dispositif de support (7, 7', 7") sur l'élément de structure (6) ; - une partie intermédiaire (15) formant une liaison charnière (Y) entre ladite partie de support et ladite partie de fixation et autorisant un mouvement de rotation de la partie de support par rapport à la partie de fixation, en particulier lors de l'actionnement du coussin de sécurité ; et - au moins un moyen de butée (23, 33) équipant ladite partie de support et un moyen de contre-butée (24, 34) associé équipant ladite partie de fixation, aptes à venir en appui mutuel pour limiter ledit mouvement de rotation. 2.- Dispositif (7) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de butée comporte un premier chant (23) d'un premier rebord (13) de ladite partie de support (11), au voisinage de ladite partie intermédiaire (15), et en ce que ledit moyen de contre-butée comporte un second chant (24) d'un second rebord (14) de ladite partie de fixation (12), au voisinage de la partie intermédiaire (15), ledit second chant étant orienté vers ledit premier chant (23). 3.- Dispositif (7', 7") selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des parties (11 ; 12) comporte au moins un premier rebord (13 ; 14) portant, au voisinage de la partie intermédiaire (15), une languette (31 ; 31'), une extrémité libre (32) de ladite languette étant recourbée, et en ce que l'autre desdites parties (12 ; 11) comporte au moins un second rebord (14 ; 13a, 13b) muni, au voisinage de la partie intermédiaire (15), d'une lumière (30 ; 30') recevant l'extrémité recourbée de la languette, ledit moyen de butée étant constitué par une face extérieure (33) de l'extrémité recourbée de la languette et ledit moyen de contre-butée étant constitué par un premier bord (34) de la lumière. 4.- Dispositif (7', 7") selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une face intérieure (35) opposée à la face extérieure (33) de l'extrémité recourbée (32) de la languette (31, 31') est apte à venir en butée contre un second bord (36), opposé audit premier bord (34) de la lumière (30, 30'), pour limiter un mouvement derotation de ladite partie de support (11) par rapport à ladite partie de fixation (12) autour de la partie intermédiaire (15) formant une liaison charnière, en particulier lors de la fin de l'actionnement dudit coussin de sécurité. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé ri en ce que ledit dispositif de support (7, 7', 7") est une plaque de tôle emboutie, la partie intermédiaire étant un voile (15) apte à être déformé selon une ligne formant l'axe (Y) de la liaison charnière par des forces appliquées par ledit boîtier (1). 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite partie de support (11) comporte une première zone centrale sensiblement plane munie d'au IO moins un rebord de renfort (13), ladite première zone centrale étant munie d'au moins une première ouverture (40) pour le passage de moyens de fixation du boîtier (1), et au moins un orifice (39) servant d'évent pour des gaz d'actionnement du coussin de sécurité, et en ce que ladite partie de fixation (12) comporte une seconde zone centrale sensiblement plane munie d'au moins un rebord de renfort 15 (14), ladite seconde zone centrale étant munie d'une seconde ouverture (38) pour le passage des moyens de fixation (8) dudit dispositif support sur l'élément de structure (6) du véhicule. 7.- Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que la plaque métallique emboutie est symétrique par rapport à un plan médian de symétrie (S) et forme un "U" dont les deux bras latéraux constituent ladite partie de fixation (12). 8.- Véhicule automobile comportant un élément de structure (6) solidaire de la traverse de planche de bord (2), un boîtier (1) contenant un coussin gonflable de sécurité, et des moyens de fixation (8) solidaires de l'élément de structure, 25 caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de support (7, 7', 7") du boîtier (1) sur l'élément de structure (6) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, ledit dispositif de support étant fixé sur l'élément de structure (6) par l'intermédiaire desdits moyens de fixation. 9.- Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément de 30 structure comporte au moins une patte (6) soudée à la traverse de planche de bord (2) et s'étendant radialement à l'écart de la traverse. 10.- Véhicule selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce qu'un axe (Y) de la liaison charnière entre la partie de support (11) et la partiede fixation (12) du dispositif de support (7, 7', 7") est disposé parallèlement à un axe de la traverse (2).