Brevet FR3092296A1 — publié le 20200807

Description Titre de l'invention : DISPOSITIF DE RETENUE ANTIBASCULEMENT DE SIÈGE, POUR UN VÉHICULE Domaine technique de l'invention [0001] L'invention concerne les dispositifs de retenue qui sont destinés à équiper des véhicules comprenant un plancher sur lequel sont installés deux sièges l'un à côté de l'autre avec un espace libre entre leurs assises. Etat de la technique [0002] Certains véhicules, généralement de type automobile, comprennent un plancher sur lequel sont installés, généralement dans une partie avant, des premier et second sièges l'un à côté de l'autre avec un espace libre entre leurs assises. [0003] Lorsque l'un de ses véhicules subit un choc latéral sur un premier côté latéral (ou longitudinal) à côté duquel est installé le premier siège, le second siège qui est installé à côté du second côté latéral (situé à l'opposé du premier côté latéral) a tendance à basculer vers le premier siège du fait de l'absence de console centrale entre les premier et second sièges. Le second passager assis sur le second siège bascule alors avec ce dernier, et donc sa tête peut contacter, parfois violemment et/ou à vitesse élevée, la tête du premier passager assis sur le premier siège, ce qui peut occasionner de graves lésions à l'un au moins de ces premier et second passagers. [0004] Afin de limiter ce basculement (ou déversement) de siège, on est actuellement contraint d'augmenter notablement la raideur de l'armature des premier et second sièges et de renforcer notablement les moyens d'ancrage de ces derniers. Il en résulte une importante augmentation des poids et encombrement des premier et second sièges. [0005] Il est aussi possible de tenter d'éviter les collisions entre les premier et second passagers en installant dans le véhicule au moins un dispositif de protection latérale comprenant un sac gonflable (ou « airbag ») initialement replié. Ce sac est associé à un déclencheur pyrotechnique qui est chargé de le gonfler, immédiatement et très rapidement en cas de réception d'un signal d'alerte, pour qu'il se déploie vers le haut et/ ou le bas et latéralement entre les premier et second sièges, afin d'assurer une protection latérale du passager assis sur ce dernier. Généralement, et comme cela est par exemple décrit dans les documents brevet US 2014/0015233 et WO 2016/039160, le dispositif de protection latérale précité est installé dans le côté latéral interne du dossier de chacun des premier et second sièges. Ce type de dispositif de protection latérale peut. s'avérer assez efficace lorsqu'aucun des premier et second sièges ne bascule lors d'un choc latéral. Cependant son efficacité est notablement réduite en cas de choc latéral induisant, un basculement de l'un des premiers et seconds sièges, du fait 2 que l'un au moins des sacs déployés ne se retrouve plus positionné correctement pour empêcher la collision entre têtes. [0006] L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Présentation de l'invention [0007] Elle propose notamment à cet effet un dispositif de retenue destiné à équiper un véhicule comprenant un plancher sur lequel sont installés deux sièges l'un à côté de l'autre avec un espace libre entre leurs assises. [0008] Ce dispositif de retenue se caractérise par le fait qu'il comprend une mousse destinée à être couplée au plancher et réalisée dans un matériau expansible dont on déclenche l'expansion en cas de réception d'un signal d'alerte, pour qu'elle s'expanse et se rigidifie entre les assises afin de limiter un basculement de Fun des sièges vers l'autre siège en cas de choc latéral subi par le véhicule. [0009] Ainsi, la rigidification de la mousse combinée au comblement au moins partiel de l'espace libre entre les assises des deux sièges permet de limiter (voire empêcher) le basculement d'un siège vers l'autre siège. [0010] Le dispositif de retenue selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : dans un premier mode de réalisation, il peut comprendre un sac dans lequel est logé le matériau expansible dans un état compressé, en l'absence de réception du signal d'alerte ; dans un second mode de réalisation, le matériau peut être expansible en cas d'injection d'un gaz sous pression. Dans ce cas, d peut comprendre un déclencheur pyrotechnique injectant cc gaz sous pression dans la mousse en cas de réception du signal d'alerte ; il peut comprendre un sac gonflable, étanche, destiné à être solidarisé fixement au plancher, logeant la mousse dans un état liquide, et connecté au déclencheur pyrotechnique, afin d'être gonflé en même temps que la mousse s'expanse ; le sac peut comprendre une poche interne étanche afin de confiner la mousse liquide, et frangiblc sous la pression du gaz injecté (afin de permettre l'expansion de la mousse ; le matériau dans lequel est réalisée la mousse peut être un polyuréthane (ou PU) ; le sac peut être réalisé en nylon ; en variante, la mousse peut être réalisée dans un matériau métallique ; le matériau de la mousse peut être un aluminium ; la mousse peut être initialement agencée de manière à présenter une forme 3 générale parallélépipédique une fois expansée ; le gaz injecté peut être du diazote (ou N.,). [0011] L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant, d'une part, un plancher sur lequel sont installés au moins deux sièges l'un à côté de l'autre avec un espace libre entre leurs assises, et, d'autre part, au moins un dispositif de retenue du type de celui présenté ci-avant et solidarisé fixement au plancher entre les sièges. Brève description des figures [0012] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : [0013] [fig.1] illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue du dessus, un exemple de véhicule automobile comprenant deux sièges placés l'un à côté de l'autre avec un espace libre entre leurs assises et entre lesquels est installé un exemple de réalisation d'un dispositif de retenue selon l'invention avant l'expansion de sa mousse, [0014] [fig.2] illustre schématiquement et fonctionne-liement, dans une vue de côté dans un plan vertical et longitudinal ZX, le dispositif de retenue de la figure 1 avant l'expansion de sa mousse, [0015] [fig.3] illustre schématiquement et fonctionne-liement, dans une vue du dessus, le véhicule automobile de la figure 1 après l'expansion de la mousse de son dispositif de retenue, [0016] [fig.4] illustre schématiquement et fonctionne-liement, dans une vue de côté dans le plan vertical et longitudinal ZX, le dispositif de retenue de la figure 1 après l'expansion de sa mousse, [0017] [fig.5] illustre schématiquement et fonctionne-liement, dans une vue en perspective, un autre exemple de réalisation d'un dispositif de retenue selon l'invention avant l'expansion de sa mousse, et [0018] [fig.6] illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue en perspective, le dispositif de retenue de la figure 5 après l'expansion de sa mousse. Description détaillée de l'invention 10019] L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif de retenue 1 destiné à équiper un plancher 2 d'un véhicule 3, sur lequel sont installés des premier 4 et second 5 sièges l'un à côté de l'autre avec un espace libre 6 entre leurs assises, afin d'empêcher autant que possible le basculement interne de l'un de ces premier 4 et second 5 sièges vers l'autre siège en cas de choc latéral. [0020] Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule 3 est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture comportant au moins un rang de premier 4 et second 5 sièges. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comportant au moins deux sièges placés l'un à côté de l'autre avec un espace libre entre leurs assises. Par conséquent, l'invention concerne au moins les véhicules terrestres (et notamment les véhicules automobiles, les véhicules utilitaires, les engins de voirie, les camions, les minibus, les cars (ou bus), les engins de chantier, les tramways et les trains), certains bateaux, et certains aéronefs. [0021] Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que les premier 4 et second 5 sièges sont destinés à être installés dans la partie avant d'un habitacle de véhicule automobile, afin de constituer respectivement des sièges de conducteur 7 et de passager avant 8 (de rang 1). Mais l'invention n'est pas limitée à ce type d'implantation. En effet, les premier 4 et second 5 sièges pourraient être installés dans la partie intermédiaire ou la partie arrière d'un habitacle de véhicule. [0022] Sur les figures 1 à 6, la direction X est la direction longitudinale du véhicule 3, laquelle est parallèle aux côtés latéraux (ou longitudinaux) comportant les portières latérales, la direction Y est la direction transversale du véhicule 3, laquelle est perpendiculaire aux côtés latéraux et à la direction longitudinale X, et la direction Z est la direction verticale du véhicule 3, laquelle est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y. [0023] On a schématiquement représenté sur les figures 1 et 3 un véhicule 3 (ici une voiture) comprenant un habitacle délimité en partie par un plancher 2 sur lequel sont installés, d'une part, des premier 4 et second 5 sièges l'un à côté de l'autre avec un espace libre 6 entre leurs assises, et, d'autre part, un dispositif de retenue 1 selon l'invention entre les premier 4 et second 5 sièges. [0024] On notera que dans l'exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 3 le véhicule 3 ne comprend qu'un rang avant (ou 1) de premier 4 et second 5 sièges. Mais il pourrait comporter plusieurs rangs de sièges. [0025] Comme illustré sur les figures 1 à 6, un dispositif de retenue 1, selon l'invention, comprend au moins une mousse expansible 9 et un déclencheur pyrotechnique 10. [0026] La mousse 9 est destinée à être couplée au plancher 2 et est réalisée dans un matériau qui est expansible et dont on déclenche l'expansion en cas de réception d'un signal d'alerte, pour qu'elle (9) s'expanse et se rigidifie entre les assises des premier 4 et second 5 sièges, afin de limiter (et si possible empêcher) le basculement de l'un des sièges 4 et 5 vers l'autre siège en cas de choc latéral subi par le véhicule 3. [0027] Le signal d'alerte est généré par un calculateur embarqué dans le véhicule 3 lorsqu'il détecte un choc latéral suffisamment important en analysant des informations fournies par au moins un capteur embarqué (par exemple de position ou d'accélération ou de pression). Par exemple, la génération de ce signal d'alerte peut résulter de la détection d'un franchissement de seuil. On notera que le signal d'alerte peut être analogique ou numérique. [0028] On comprendra que l'expansion de la mousse 9 permet de combler au moins par- tiellement l'espace libre 6 entre les assises des premier 4 et second 5 sièges, et la rigidification de la mousse 9 combinée à ce comblement permet de limiter (voire empêcher) le basculement d'un siège 4 ou 5 vers l'autre siège 5 ou 4. En d'autres termes, la mousse 9 joue, une fois expansée, la fonction d'anti-basculement que jouerait une console centrale, ce qui permet d'éviter une collision (au moins à vitesse élevée) entre les têtes des passagers 7 et 8 assis respectivement sur les premier 4 et second 5 sièges. [0029] On notera que l'anti-basculement permet avantageusement à un dispositif de protection latérale à sac gonflable (ou airbag) installé entre les premier 4 et second 5 sièges d'assurer efficacement sa protection latérale de passagcr(s) assis lors d'un choc latéral subi par le véhicule 3. 11 en résulte donc une meilleure retenue latérale du passager considéré et une cinématique plus stable du siège considéré en cas de choc latéral. [0030] Au moins deux modes de réalisation du dispositif de retenue 1 peuvent être envisagés. [0031] Dans un premier mode de réalisation non illustré, le dispositif de retenue 1 peut comprendre un sac dans lequel est logé le matériau expansible (de la mousse 9) dans un état qui est compressé en l'absence de réception du signal d'alerte. La réception du signal d'alerte déclenche l'ouverture du sac et l'expansion automatique (et la rigidification) du matériau expansible de la mousse 9. La compression avant expansion peut être très importante. Typiquement le volume après expansion peut être 40 à 60 fois plus important que le volume avant expansion. Par exemple, le volume après expansion peut être 50 fois plus important que le volume avant expansion. [0032] Dans un second mode de réalisation, le matériau peut être expansible en cas d'injection d'un gaz sous pression. Dans ce cas, le dispositif de retenue 1 comprend un déclencheur pyrotechnique 10 agencé de manière à injecter le gaz sous pression dans la mousse 9 en cas de réception d'un signal d'alerte. Cette injection induit (ou provoque) l'expansion et la rigidification de la mousse 9 entre les assises des premier 4 et second 5 sièges, afin de limiter (et si possible empêcher) le basculement de l'un des sièges 4 et 5 vers l'autre siège en cas de choc latéral subi par le véhicule 3. Par exemple, le gaz à injecter peut être du diazote (ou N,). Plus généralement, on peut utiliser tout gaz inerte, non inflammable. 6 [0033] Comme illustré sur les figures 1 à 4, dans ce second mode de réalisation le dispositif de retenue 1 peut comprendre un sac 11 en complément de sa mousse expansible 9 et de son déclencheur pyrotechnique 10. [0034] Ce sac 11 est gonflable, étanche et destiné à être solidarisé fixement au plancher 2. De plus, ce sac 11 loge la mousse expansible 9 dans un état liquide, et est connecté au déclencheur pyrotechnique 10, afin d'être gonflé en même temps que la mousse 9 s'expanse. [0035] Cet agencement avec sac 11 est particulièrement avantageux car il permet de combiner à la fois la densité de la mousse expansée 9 et la pression du gaz à l'intérieur du sac 11. Typiquement, on peut, par exemple obtenir un effort de compression de la mousse expansée 9 de l'ordre de 100 Kg et un effort lié à la pression du gaz dans le sac 11 de l'ordre de 300 Kg. [0036] On notera que le déclencheur pyrotechnique 10 peut être soit installé fixement à l'intérieur du sac 11, soit solidarisé fixement au sac 11 à l'extérieur de cc dernier (11) en communiquant avec l'intérieur via une ouverture (comme cela se fait, par exemple, pour les dispositifs de protection (ou airbags) dits rideau ou thorax). [0037] On notera également que dans l'exemple illustré non limitativement sur les figures 3 et 4, l'expansion de la mousse 9 se fait préférentiellement suivant les trois directions X, Y et Z. [0038] Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 4, le sac 11 peut comprendre une poche interne 12 qui est étanche afin de confiner initialement la mousse liquide, et qui est frangible sous la pression du gaz injecté par le déclencheur pyrotechnique 10. [0039] Egalement par exemple, le sac 11 peut être en toile. Cette dernière peut, par exemple, être réalisée par tissage de fils de nylon (éventuellement de type 4,6 ou 6 ou 6,6). [0040] De préférence, le matériau dans lequel est réalisée la mousse 9 est un polyuréthane (ou PU). La densité de ce matériau peut, par exemple, être comprise entre 35 g/1 et 80 g/l. [0041] Dans une variante du second mode de réalisation, illustrée sur les figures 5 et 6, le dispositif de retenue 1 ne comprend que son déclencheur pyrotechnique 10 et sa mousse expansible 9 qui est réalisée dans un matériau métallique. Ce dernier est initialement à l'état solide avant l'injection de gaz. [0042] Il est rappelé qu'une mousse métallique est une structure alvéolaire constituée d'un métal solide, souvent en aluminium, contenant un volume important de gaz (logé dans des pores). Les pores peuvent être scellés (mousse à cellules fermées) ou peuvent former un réseau interconnecté (mousse à cellules ouvertes). La principale caractéristique des mousses métalliques est une porosité très élevée, en général 75% à 95 % du volume, ce qui rend les rend ultralégers. Ces mousses métalliques sont géné- 7 ralcment fabriqués par injection d'un gaz ou mélange d'un agent moussant dans un métal liquide [0043] Cette variante du second mode de réalisation est avantageuse car une fois expansée la mousse métallique 9 est typiquement 100 fois plus rigide qu'une mousse expansée en polyuréthane, et offre une rigidité isotrope et un fort rendement d'absorption de l'énergie. En outre, on peut assez facilement contrôler la rigidité finale en contrôlant la puissance et/ou la taille du déclencheur pyrotechnique 10. [0044] On notera que le déclencheur pyrotechnique 10 est solidarisé fixement à une face du « bloc » de mousse métallique 9 et communique avec l'intérieur de cc bloc. [0045] Par exemple, le matériau de cette mousse métallique 9 peut être un aluminium. [0046] Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 5 et 6, la mousse métallique 9 peut être initialement agencée de manière à présenter une forme générale parallélépipédique une fois expansée. Dans l'exemple illustré non limitativement sur les figures 5 et 6, la mousse métallique 9 se présente initialement sous la forme d'une galette (contenue dans un plan XZ) et son expansion se fait préférentiellement suivant les directions verticale Z, longitudinale X et transversale Y. La galette de mousse métallique 9 peut ainsi être solidarisée fixement à un côté latéral d'une assise de l'un des premier 4 et second 5 sièges en occupant un minimum de place. 8