Brevet FR2957570A1 — publié le 20110923

COUSSIN GONFLABLE AVEC AIMANTS PERMANENTS L'invention a trait à un coussin gonflable pour véhicule automobile destiné à assurer la protection des occupants du véhicule, plus particulièrement l'invention a trait au contrôle de déploiement et/ou de positionnement d'un coussin gonflable. Un tel coussin gonflable comprend une paroi formant un volume généralement fermé, la paroi étant destinée à se déployer par gonflement depuis un état replié. L'invention a trait également à un véhicule équipé d'un tel coussin gonflable ainsi qu'à un procédé de contrôle de déploiement du coussin gonflable. Des coussins gonflables sont couramment présents à divers endroits d'un véhicule afin d'assurer la protection de ses occupants. Un coussin gonflable comprend typiquement un sac formé par une paroi, un générateur de gaz connecté au sac et un support associé. Le sac est stocké sous forme repliée dans le support et peut se déployer par gonflement opéré par le générateur de gaz. En fonction notamment de l'emplacement du coussin, de sa forme et de sa direction de déploiement, sa position de travail lorsqu'il est déployé et prêt à amortir l'impact du corps d'un occupant avec une partie du véhicule peut varier et dés lors poser un problème de protection de l'occupant. Le document de brevet WO 03/008234 A2 aborde la problématique de contrôle de déploiement et de forme d'un coussin gonflable. Il divulgue une solution consistant à prévoir des sangles à l'intérieur du coussin ou sac, reliant la face intérieure de la paroi du sac dirigée vers l'occupant avec le support. Ces sangles permettent non seulement de participer au contrôle du déploiement du coussin mais également à contrôler la forme finale du coussin, en particulier au niveau de la partie dirigée vers l'occupant. Cette solution est particulièrement bien adaptée pour des coussins destinés à se déployer selon une direction orientée vers le visage de l'occupant à protéger. Dans certaines géométries de l'habitacle d'un véhicule, notamment lorsque le coussin gonflable destiné à protéger la tête du passager avant se déploie depuis une position haute, comme par exemple depuis le ciel de toit, vers la planche de bord, la solution discutée précédemment ne permet pas de contrôler le déploiement du coussin et sa position de travail de manière satisfaisante. Une telle configuration de coussin gonflable peut s'avérer nécessaire lorsque la planche de bord présente un volume trop restreint, notamment lorsque l'on désire maintenir un volume de rangement minimum dans la planche de bord et lorsque cette dernière présente une profondeur (selon la direction principale du véhicule) réduite. En effet, dans ce cas le coussin peut très bien pivoter par rapport à son support situé en haut et ne pas se positionner en face de la tête de l'occupant. L'invention a pour objectif de proposer un coussin gonflable palliant au moins un des inconvénients sus mentionnés, plus particulièrement un coussin gonflable dont la direction de déploiement peut être contrôlée et/ou la position finale de travail peut être stabilisée en vue d'assurer une protection optimale de l'occupant concerné. L'invention consiste en un coussin gonflable de sécurité pour véhicule, comprenant: une paroi souple délimitant un volume, destinée à se déployer par gonflement depuis un état replié; remarquable en ce qu'il comprend, en outre, au moins un aimant permanent disposé sur ou dans ladite paroi de manière à influencer et/ou contrôler le déploiement et/ou le positionnement dudit coussin. L'utilisation d'aimants permanents disposés à la surface de la paroi permet d'interagir avec l'environnement proche du coussin durant le déploiement. Elle remplace très avantageusement l'utilisation de surfaces accrocheuses comme le velcro® ou autres surfaces à haut coefficient de frottement. En effet, le grand avantage des aimants permanents est qu'ils exercent une force d'attraction avec un élément correspondant, métallique ou aimanté (naturellement ou par voie électrique) qui va tendre à rapprocher les aimants permanents de l'élément correspondant, et ce aussi longtemps qu'ils sont à proximités l'un de l'autre. Il s'agit donc d'un système avec un point d'équilibre stable, contrairement aux mesures alternatives sus mentionnées. L'élément correspondant peut être par exemple un élément fixe dans le véhicule ou un élément disposé sur la paroi d'un autre coussin voisin. Selon un mode avantageux de l'invention, la paroi comprend au moins un bord délimitant une ouverture du volume et destiné à être fixé à un élément du véhicule, préférentiellement un élément fixe de l'habitacle du véhicule. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le ou les aimants permanents de la paroi est/sont disposé(s) de manière à pouvoir coopérer par attraction avec un ou plusieurs éléments fixes de l'habitacle du véhicule lors du déploiement. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, le ou les aimants permanents de la paroi présente(nt) plusieurs pôles magnétiques répartis le long de la surface de la paroi. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, le coussin est configuré pour se déployer vers la planche de bord du véhicule depuis une position haute par rapport à ladite planche de bord. L'utilisation d'aimants permanents est particulièrement intéressante pour ce genre de configuration, afin de limiter les risques de pivotement du coussin par rapport au point d'ancrage situé en haut du coussin. L'invention consiste également en un véhicule automobile remarquable en ce qu'il comprend un coussin gonflable tel que décrit ci-avant et au moins un élément fixe apte à coopérer par attraction avec le ou les aimants permanents de la paroi du coussin lors de son déploiement en vue de contrôler sa position. Préférentiellement, le coussin et l'élément fixe sont situés dans l'habitacle du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, le ou les éléments fixes est/sont métallique(s) et/ou comprend/comprennent au moins un aimant permanent ou un électro-aimant. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le coussin gonflable est disposé dans le véhicule de manière à se déployer essentiellement verticalement vers la planche de bord et le ou les éléments fixes est/sont disposé(s) au niveau de ladite planche de bord, préférentiellement sous sa surface extérieure. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, le coussin gonflable est configuré de manière à se déployer entre la planche de bord du véhicule et le passager avant, le ou les aimants permanents étant disposé(s) sur une partie de la paroi du coussin dirigée vers l'avant du véhicule. L'invention consiste également en un procédé de contrôle du déploiement d'un coussin gonflable pour véhicule automobile, ledit coussin comprenant une paroi souple délimitant un volume, destinée à se déployer par gonflement depuis un état replié; remarquable en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : - prévoir au moins un aimant permanent sur ou dans ladite paroi ; prévoir au moins un élément fixe avec le véhicule apte à coopérer par attraction avec ledit ou lesdits aimants permanents de manière à pouvoir contrôler la direction de déploiement dudit coussin. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et de l'unique figure. L'unique figure illustre une vue en coupe schématique d'une partie avant d'habitacle d'un véhicule équipé d'un coussin gonflable selon l'invention. L'habitacle de véhicule illustré à la figure 1 correspond à la place du passager avant. L'habitacle 2 est délimité par le toit 8, le pare-brise 10 et la planche de bord 4. Le coussin gonflable 6 est illustré dans sa forme déployée, prêt à amortir l'impact du haut du corps du passager avant (non représenté) sur la planche de bord et/ou le pare-brise. Le coussin comprend une paroi souple visible sur la figure, la paroi souple formant un sac délimitant un volume essentiellement fermé. La paroi comporte un bord formant l'ouverture du sac par laquelle un gaz sous pression est injecté dans le coussin. Le coussin 6 est par conséquent attaché au véhicule via ledit bord formant l'ouverture et un support (non représenté). Un support est en effet prévu sous le pavillon de toit, dans lequel le coussin est initialement rangé sous forme repliée. Un générateur de gaz est disposé dans ou à proximité du support. Il est commandé électriquement par l'électronique du véhicule lorsqu'un impact est détecté. Sa sortie est connecté à l'ouverture du sac afin d'assurer son gonflement et déploiement lors d'un impact. La paroi du coussin peut comprendre un ou plusieurs évents afin de permettre un dégonflement contrôlé et, partant, une dureté contrôlée du coussin lorsqu'un occupant entre en collision avec le coussin. La paroi du coussin comprend une série d'aimants permanents 12 disposés sur sa face intérieure. Chaque aimant permanent comporte un pôle nord et un pôle sud. Ces aimants sont fixés par collage à la face intérieure de la paroi. Il est à noter que toute autre méthode de fixation est envisageable, comme notamment le fait d'intégrer lesdits aimants dans la paroi par voie de tissage. Les aimants sont généralement plats, à savoir que leur épaisseur est sensiblement plus faible que leur longueur et leur largeur. Les aimants sont tels que les pôles nord et sud sont répartis le long de leurs directions principales, de sorte à être répartis le long de la surface de la paroi. Dans le langage courant, un aimant permanent est un objet fabriqué dans un matériau magnétique dur, c'est-à-dire dont le champ rémanent et l'excitation coercitive sont grands. Cela lui donne des propriétés particulières, comme d'exercer une force d'attraction sur tout matériau paramagnétique comme notamment le fer. Un élément 14 est disposé sous la surface extérieure de la planche de bord qui est destinée à attirer la partie de paroi de coussin équipée d'aimants permanents. Cet élément 14 est destiné à coopérer par attraction magnétique ou aimantation avec les aimants permanents du coussin. Il peut comprend une pièce métallique ou encore un ou plusieurs aimants permanents. Dans le cas d'aimants permanents, il convient de prévoir une correspondance inversée des pôles nord et sud de la paroi du coussin avec les pôles nord et sud au niveau de la planche de bord afin d'optimiser la tenue mécanique, sachant que deux pôles opposées s'attirent l'un l'autre et deux pôles identiques se repoussent. Il est à noter qu'il est tout-à-fait envisageable de prévoir de manière alternative ou en complément un ou plusieurs électro-aimants au niveau de la planche de bord afin de renforcer la force d'attraction. L'électro-aimant est un organe électrotechnique qui va produire un champ magnétique lorsqu'il est alimenté en électricité. Ce champ magnétique va pouvoir coopérer avec des matériaux paramagnétiques comme notamment les matériaux à base de fer. Un matériau paramagnétique ne possède pas d'aimantation spontanée mais, sous l'effet d'un champ magnétique extérieur, acquiert une aimantation dirigée dans le même sens que ce champ d'excitation. Le champ magnétique pourra également coopérer avec des matériaux ferromagnétiques comme des aimants permanents. Un matériau ferromagnétique a la propriété de s'aimanter très fortement sous l'effet d'un champ magnétique extérieur, et pour certains (les aimants, matériaux magnétiques durs) de garder une aimantation importante même après la disparition du champ extérieur. Lorsque le coussin 6 est rangé en état replié dans son support, les aimants permanents peuvent exercer une certaine force d'attraction sans conséquence avec les éléments métalliques ferreux avoisinant. Lors du gonflement et déploiement du coussin en cas d'impact, la pression générée par le générateur de gaz est telle qu'elle véritablement expulse la paroi formant le sac à l'extérieur du support en une fraction de section. Les forces exercées par les aimants ne perturbent pas cette expulsion dans la mesure où elles sont initialement faibles compte tenu qu'il y a une certaine distance entre ces aimants et les éléments ferreux les plus proches. Lors du déploiement du coussin, les aimants sont à une telle distance de tout élément ferreux ou d'aimants permanents qu'ils n'exercent aucune force liée à leur aimantation sur la paroi du coussin. En fin de déploiement, les aimants permanent 12 se rapprochent de la planche de bord et plus particulièrement de l'élément 14 sous la surface de la planche de bord. Cette approche est essentiellement contrôlée par la forme du coussin en relation avec son emplacement et la puissance de gonflage associée. Lorsque les aimants permanents 12 vont se rapprocher de l'élément 14, les forces d'attraction vont s'établir et augmenter avec leur rapprochement. Etant donné que les aimants 12 et l'élément 14 sont disposés de manière à se correspondre dans la configuration ou forme de déploiement maximum du coussin, cette configuration correspondant, dans une fenêtre de temps très courte, à la configuration de travail apte à amortir un choc de la part du haut du corps du passager, aucune force importante ne risque de les séparer. Ces forces d'attraction vont retenir le coussin latéralement sur la planche de bord et ainsi éviter un pivotement éventuel du coussin par rapport à son support. Il est à noter que le principe décrit ci-dessus n'est pas limité à la configuration illustrée à la figure. En effet, il peut s'appliquer à toute sorte de configuration où, notamment, le coussin une fois déployé pourrait pivoter par rapport à son support. C'est notamment le cas pour un coussin qui serait déployé vers le haut depuis une partie basse de la planche de bord, par exemple pour une protection des jambes et genoux d'un occupant. C'est également le cas pour un coussin qui serait déployé vers le bas depuis une partie haute latérale du véhicule afin d'assurer une protection latérale. Un élément apte à coopérer par attraction avec les aimants permanents pourrait être disposé au niveau du haut de l'habillage d'une porte ou encore sur un des montants latéraux A, B ou C reliant le toit au reste du véhicule. Revendications1. Coussin gonflable de sécurité (6) pour véhicule, comprenant : une paroi souple délimitant un volume, destinée à se déployer par gonflement depuis un état replié ; caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, au moins un aimant permanent (12) disposé sur ou dans ladite paroi de manière à contrôler le déploiement dudit coussin. 2. Coussin gonflable selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la paroi comprend au moins un bord délimitant une ouverture du volume et destiné à être fixé à une partie (8) du véhicule, préférentiellement une partie fixe de l'habitacle du véhicule. 3. Coussin gonflable selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le ou les aimants permanents (12) de la paroi est/sont disposé(s) de manière à pouvoir coopérer par attraction avec un ou plusieurs éléments fixes (14) de l'habitacle du véhicule lors du déploiement. 4. Coussin gonflable selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les aimants permanents (12) de la paroi présente(nt) plusieurs pôles magnétiques répartis le long de la surface de la paroi. 5. Coussin gonflable selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est configuré pour se déployer vers la planche de bord (4) du véhicule depuis une position haute par rapport à ladite planche de bord. 6. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un coussin gonflable (6) selon l'une des revendications précédentes et au moins un élément fixe (14) apte à coopérer par attraction avec le ou les aimants permanents (12) de la paroi du coussin lors de son déploiement en vue de contrôler sa position. 7. Véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le ou les éléments fixes (14) est/sont métallique(s) et/ou comprend/comprennent au moins un aimant permanent ou un électro-aimant. 8. Véhicule automobile selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le coussin gonflable (6) est disposé dans le véhicule de manière à se déployer essentiellement verticalement vers la planche de bord (4) et le ou les éléments fixes (14) est/sont disposé(s) au niveau de ladite planche de bord (4), préférentiellement sous sa surface extérieure. 9. Véhicule automobile selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le coussin gonflable (6) est configuré de manière à se déployer entre la planche de bord (4) du véhicule et le passager avant, le ou les aimants permanents étant disposé(s) sur une partie de la paroi du coussin dirigée vers l'avant du véhicule. 10. Procédé de contrôle du déploiement d'un coussin gonflable pour véhicule automobile, ledit coussin (6) comprenant une paroi souple délimitant un volume, destinée à se déployer par gonflement depuis un état replié ; caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : - prévoir au moins un aimant permanent (12) sur ou dans ladite paroi ; - prévoir au moins un élément fixe (14) avec le véhicule apte à coopérer par attraction avec ledit ou lesdits aimants permanents (12) de manière à pouvoir contrôler la direction de déploiement dudit coussin.