Brevet FR3139071A1 — publié le 20240301

L’invention concerne un dispositif d’absorption de choc passif pour passager arrière d’un véhicule automobile lors d’un choc latéral Le dispositif d’absorption de choc (2) passif comprend une coque (4) solide apte à se déformer lorsqu’un passager vient l’impacter, et la coque (4) entoure une poche (6) contenant un liquide (16), et la poche (6) est suffisamment souple pour permettre sa déformation lorsqu’un passager vient impacter la poche (6). Figure 2 Dispositif d’absorption de choc passif pour passager arrière d’un véhicule automobile lors d’un choc latéral Domaine technique auquel se rapporte l'invention La présente invention concerne le domaine technique des équipements de sécurité pour véhicule automobile et, plus spécifiquement, les équipements permettant d’atténuer l’impact d’un passager contre un élément de l’habitacle du véhicule automobile. Arrière-plan technologique Il est connu de l’état de la technique l’emploi de dispositifs de sécurité, afin de préserver l’intégrité physique des passagers d’un véhicule automobile en cas d’accident. Ces dispositifs de sécurité peuvent être du type passif, comme les ceintures de sécurité, ou bien du type actif par exemple les airbags. De façon connue, un airbag ou coussin gonflable de sécurité est composé d’une membrane souple. En cas d’accident, un gaz est très rapidement injecté dans la membrane souple, afin de gonfler celle-ci et lui permettre d’amortir l’impact d’un passager contre un élément de l’habitacle du véhicule automobile. Pour permettre un gonflement suffisant, un volume minimal doit être disponible dans l’habitacle du véhicule automobile afin de permettre le déploiement intégral de la membrane souple, avant qu’un passager ne vienne l’impacter. Ce volume minimal n’est pas disponible dans l’ensemble de l’habitacle. C’est notamment le cas au niveau des places arrière du véhicule automobile, entre le fauteuil passager et le pied arrière du châssis du véhicule automobile. De ce fait, les dispositifs de sécurité actifs ne sont pas adaptés pour amortir l’impact d’un passager assis à l’arrière du véhicule automobile, contre l’habitacle dudit véhicule en cas de collision latérale. Or, en cas de collision latérale, le passager situé à l’arrière du véhicule automobile peut être amené à heurter violemment l’habitacle au niveau du pied arrière. Lors de cet impact, l’intégrité physique du passager peut être atteinte plus ou moins grièvement. L’invention vise à résoudre cette problématique, en proposant un dispositif de sécurité passif pour véhicule automobile, permettant de limiter les risques de blessures pour un passager lorsque celui-ci vient à heurter un côté latéral de l’habitacle du véhicule. Objet de l’invention Pour cela, l’invention propose un dispositif d’absorption de choc passif, pour passager d’un véhicule automobile lors d’un choc latéral. Le dispositif d’absorption est remarquable en ce qu’il comprend une coque solide apte à se déformer lorsqu’un passager vient l’impacter, et la coque entoure une poche contenant un liquide, la poche est suffisamment souple pour permettre sa déformation lorsqu’un passager vient impacter la poche. Le liquide contenu dans la poche souple permet d’absorber de façon originale, une partie de l’énergie générée lorsqu’un passager vient impacter la coque du dispositif d’absorption. De façon avantageuse, le liquide contenu dans la poche souple permet une absorption d’énergie plus importante, comparée à la même poche remplie d’un gaz. De ce fait, le dispositif d’absorption selon l’invention permet une protection similaire à un dispositif de protection actif de type airbag, pour un volume utilisé dans l’habitacle nettement moindre. Ainsi, le dispositif d’absorption selon l’invention peut être utilisé dans des zones de l’habitacle d’un véhicule automobile qui ne se prêtent pas à l’emploi d’un airbag (voir discussion ci-dessus), tout en offrant une protection comparable en cas de choc. Selon un autre avantage, le dispositif d’absorption selon l’invention est passif, il ne nécessite donc pas d’entretien coûteux comme les airbags. L’invention est donc plus sure et plus économique que les dispositifs de protection actif. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le liquide contenu dans la poche a un coefficient de viscosité égal ou supérieur à 1 Pa.s à 20°C, de préférence égal ou supérieur à 5 Pa.s à 20°C, ou encore égal ou supérieur à 10 Pa.s. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le liquide contenu dans la poche est non-newtonien. Par « non-newtonien », on entend un liquide qui ne suit pas la loi de viscosité de Newton, c'est-à-dire une viscosité constante indépendante de la contrainte. De préférence, le liquide contenu dans la poche souple possède la propriété d’augmenter sa raideur proportionnellement à la force qu’il lui est appliqué, particulièrement dans le cas où la vitesse d’application de la force est élevée comme par exemple lors d’un impact. Ce mode de réalisation permet, ainsi une absorption progressive et croissante de l’énergie absorbée, afin de permettre un amortissement plus doux d’un passager venant impacter le dispositif d’absorption. Selon un autre avantage, un liquide non-newtonien permet également de réduire le volume de liquide nécessaire pour absorber une même quantité d’énergie, par rapport à un même volume de liquide newtonien. De préférence, à pression et température ambiante, le liquide remplit au moins 70% du volume interne de la poche, de préférence au moins 90% dudit volume. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la plus grande dimension de la coque est comprise entre 10 cm et 40 cm, de préférence entre 20 cm et 30 cm. Ce mode de réalisation permet avantageusement d’offrir une surface plus importe d’absorption en cas d’impact passager. En accroissant la surface destinée à amortir l’impact du passager, le dispositif d’absorption peut absorber des impacts plus forts et/ou protéger des zones plus étendues du corps du passager. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la profondeur de la coque est comprise entre 2 cm et 8 cm, de préférence entre 3 cm et 6 cm. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la coque est réalisée à partir d’un matériau à base de polymères, par exemple à partir de l’un des matériaux suivants : polyéthylène, polystyrène, polypropylène, polyuréthane, etc. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, un matériau souple à mémoire de forme est interposé entre le fond de la coque et la poche souple. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la coque comporte des moyens de fixation à un pied arrière d’un véhicule automobile, de sorte que le fond de la coque soit orienté vers l’intérieur de l’habitacle du véhicule automobile. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation mentionnées ci-dessus peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant un dispositif d’absorption selon l’invention. De préférence, le dispositif d’absorption est positionné entre le châssis du véhicule automobile et le garnissage de l’habitacle dudit véhicule. Selon une variante, le dispositif d’absorption est visible depuis l’intérieur du véhicule automobile. Description des figures L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisations préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : illustre une vue en perspective et éclatée d’un premier exemple de réalisation d’un dispositif d’absorption selon l’invention ; illustre une coupe longitudinale du dispositif d’absorption selon la figure, absorbant le choc d’un passager ; illustre une vue en perspective et éclatée d’un second exemple de réalisation d’un dispositif d’absorption selon l’invention ; illustre un châssis de véhicule automobile, comprenant un dispositif d’absorption fixé au niveau d’un pied arrière du châssis de sorte à être en vis-à-vis d’un passager. Description détaillée de l’invention Pour rappel, l’invention propose un dispositif de sécurité passif, pour véhicule automobile, permettant de limiter les risques de blessures pour un passager lorsque celui-ci vient à heurter un côté latéral de l’habitacle du véhicule La illustre un mode de réalisation non limitatif d’un dispositif de sécurité passif selon l’invention. Le dispositif de sécurité passif est un dispositif d’absorption de choc 2 comprenant une coque 4 entourant une poche 6 souple. La coque 4 est réalisée à partir de l’un des matériaux suivants : polyéthylène, polystyrène, polypropylène, polyuréthane, etc. Elle est de préférence fabriquée par une technique de moulage, de manière à permettre la réalisation de forme complexe comme illustrée par la . Elle peut également être réalisée en impression 3d, ce qui permet de pouvoir réaliser n’importe quelle forme, sans devoir prendre en compte les contraintes de démoulage et, par suite, de maximiser le volume disponible pour la poche fluide. Selon le présent exemple, la coque est délimitée par un fond 8 plat ou sensiblement plat. Le fond 8 est délimité par une paroi 10, s’étendant perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement audit fond. La paroi 10 délimite une forme ovale ou sensiblement ovale autour du fond 8. La plus grande dimension du fond 8 de la coque est comprise entre 10 cm et 40 cm, de préférence entre 20 cm et 30 cm. La plus petite dimension du fond de la coque est comprise entre 5 cm et 20 cm, de préférence entre 8 cm et 12 cm. La hauteur de la paroi 10, correspondant à la profondeur de la coque, mesurée selon une direction perpendiculaire au fond 8 de la coque, est comprise entre 2 cm et 8 cm, de préférence entre 3 cm et 6 cm. L’épaisseur du fond 8 de la coque est similaire ou sensiblement similaire à l’épaisseur de la paroi 10, à savoir comprise entre 0,2 cm et 2 cm, de préférence entre 0,5 cm et 1 cm. Bien entendu, la coque 4 peut comporter des renfoncements comme illustrés par la ou bien des excroissances, afin de s’adapter à la forme de son futur logement. Comme illustré par la , la coque 4 est conçue de sorte à permettre sa déformation lorsqu’un passager 12 vient impacter sa plus grande face 14. Afin d’absorber une partie significative du choc de manière à préserver au mieux l’intégrité physique du passager, la poche 6 souple est remplie d’un liquide 16. La poche 6 est de préférence de forme complémentaire ou sensiblement complémentaire à la forme de la coque, afin d’occuper une grande partie du volume interne de la coque. De préférence, la poche n’occupe pas l’intégralité du volume délimité par la coque, de manière à permettre le déplacement du liquide contenu dans la poche lorsque cette dernière se déforme sous l’impact d’un passager, comme illustré par la . La poche 6 est également formée à partir d’un polymère, par exemple à partir de l’un des polymères mentionnés ci-dessus. La poche est de préférence formée à partir d’un matériau aux propriétés élastiques ou sensiblement élastiques. L’épaisseur de la paroi délimitant la poche est comprise entre 0,2 cm et 1 cm, de préférence entre 0,4 cm et 0,8 cm, de sorte que le liquide contenu dans la poche reste confiné dans celle-ci en cas d’impact passager. Le liquide 16 contenu dans la poche est visqueux pour permettre une plus grande absorption de l’énergie lors de l’impact d’un passager 12, comme illustré par la . À une température de 20°C, le coefficient de viscosité du liquide 16 est égal ou supérieur à 1 Pa.s, de préférence égal ou supérieur à 5 Pa.s. De façon avantageuse, la poche 6 renferme un liquide et non pas un gaz comme les airbags, afin pour un même volume de poche, absorber une plus grande quantité d’énergie en cas d’impact par rapport à un airbag. De ce fait, le dispositif d’absorption de choc 2 peut être placé dans des zones de l’habitacle d’un véhicule automobile qui ne se prêtent pas à l’emploi d’un airbag, tout en offrant une protection comparable en cas de choc passager. De plus, le dispositif d’absorption est passif par rapport à un airbag, il ne nécessite donc pas d’entretien. Le dispositif selon l’invention est donc plus sûr et plus économique que les dispositifs de protection dit actif. À titre d’exemple non limitatif, le liquide peut être soit de l’eau (très économique mais moins efficace et légèrement plus lourd), soit de l’huile (viscosité plus favorable). De préférence, lorsque l’espace est fortement restreint, le liquide peut être un gel à base de silicone couramment utilisé dans le domaine médical. Un gel à base de silicone présente d’excellentes propriétés mécaniques (forte viscosité, forte résistance au cisaillement, incompressible), très stable chimiquement, insensible à la chaleur et à la corrosion. Selon un mode de réalisation préféré, le liquide contenu dans la poche est non-newtonien. Par « non-newtonien », on entend un liquide qui ne suit pas la loi de viscosité de Newton, c'est-à-dire une viscosité constante indépendante de la contrainte. De préférence, le liquide contenu dans la poche souple possède la propriété d’augmenter sa raideur proportionnellement à la force qu’il lui est appliqué. Ce mode de réalisation permet une absorption progressive et croissante de l’énergie générée lors de l’impact passager, pour permettre un amortissement plus doux du passager. Selon un autre avantage, un liquide non-newtonien permet également de réduire le volume de liquide nécessaire pour absorber une même quantité d’énergie, par rapport à un même volume de liquide newtonien. De ce fait, le dispositif d’absorption peut être plus compact. À titre d’exemple non limitatif, le liquide non-newtonien peut être un fluide dit rhéoépaissant, comme un mélange à base de fécules de maïs, ou bien un fluide dit antithixotrope, comme certains corps gras. La illustre à présent un second mode de réalisation de l’invention qui se distingue du précédent en ce que le dispositif d’absorption comporte un matériau souple 18, à mémoire de forme, interposé entre le fond 8 de la coque et la poche 6. Comme illustré par la , le matériau souple 18 est de forme similaire ou sensiblement similaire à la poche 6, de sorte à s’interposer entre la totalité de la poche 6 et le fond 8 de la coque. Le matériau souple 18 a une épaisseur, mesurée selon une direction perpendiculaire au fond 8 de la coque, comprise entre 2 cm et 10 cm, de préférence entre 3 cm et 5 cm. Bien entendu, si nécessaire, la hauteur de la paroi 10 est adaptée de manière à ce que la poche 6 soit toujours contenue dans la coque. Le matériau souple 18 peut être formé d’une seule couche ou bien d’une superposition de couches de dureté croissante, la couche la plus dure étant en vis-à-vis de la poche 6. À titre d’exemple non limitatif, le matériau souple peut être réalisé à partir de l’un des polymères mentionnés ci-dessus, ou bien à partir d’un élastomère. De par sa configuration, ce second mode de réalisation est apte à absorber des chocs plus importants par rapport au premier mode de réalisation décrit ci-dessus. Un dispositif d’absorption tel que décrit ci-dessus est destiné à absorber l’impact d’un passager dans l’habitacle d’un véhicule automobile, lors le véhicule automobile subit une collision latérale. De façon avantageuse, le dispositif d’absorption de choc 2 est passif et peu encombrant, de ce fait il peut être placé dans des espaces exigus de l’habitacle où des dispositifs d’absorption actif ne peuvent pas l’être. Par exemple, comme illustré par la , le dispositif d’absorption de choc 2 peut être positionné au niveau d’un pied arrière 20 du châssis 22 d’un véhicule automobile, de sorte que la plus grande face 14 de la coque soit en vis-à-vis d’un passager 12, afin de préserver son intégrité physique en cas de collision latérale, en particulier au niveau de sa tête et/ou de ses membres supérieurs. Dispositif d’absorption de choc (2) passif, pour passager d’un véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend une coque (4) solide apte à se déformer lorsqu’un passager vient l’impacter, et en ce que la coque (4) entoure une poche (6) contenant un liquide (16), et en ce que la poche (6) est suffisamment souple pour permettre sa déformation lorsqu’un passager vient impacter la poche (6). Dispositif d’absorption de choc (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide (16) contenu dans la poche (6) a un coefficient de viscosité égal ou supérieur à 1 Pa.s à 20°C. Dispositif d’absorption de choc (2) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le liquide (16) contenu dans la poche (6) est non-newtonien. Dispositif d’absorption de choc (2) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plus grande dimension de la coque (4) est comprise entre 10 cm et 40 cm. Dispositif d’absorption de choc (2) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la profondeur de la coque (4) est comprise entre 2 cm et 8 cm. Dispositif d’absorption de choc (2) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la coque (4) est réalisée à partir d’un matériau à base de polymères. Dispositif d’absorption de choc (2) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’un matériau souple (18), à mémoire de forme, est interposé entre le fond de la coque (4) et la poche (6) souple. Dispositif d’absorption de choc (2) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la coque (4) comporte des moyens de fixation à un pied arrière (20) d’un véhicule automobile, de sorte que le fond de la coque (4) soit orienté vers l’intérieur de l’habitacle du véhicule automobile. Véhicule automobile comprenant un dispositif d’absorption de choc (2) selon l’une des revendications 1 à 8. Véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d’absorption de choc (2) est positionné entre le châssis (22) du véhicule automobile et le garnissage de l’habitacle.