Brevet FR3157503A1 — publié le 20250627

L’invention se rapporte à une valve de dégonflage contrôlé d’une poche (200) d’airbag (300) comportant : - une voie de gaz reliant, à l’état installé sur la paroi de la poche (200), l’intérieur de la poche au niveau d’une entrée de gaz (35) à l’extérieur au niveau d’une sortie de gaz (11), - un actionneur mécanique (60), dont l’actionnement déclenche le passage de gaz dans la voie de gaz en ouvrant la valve de dégonflage (100), et dont le relâchement ferme la voie de gaz et donc la valve (100), caractérisée en ce qu’elle comporte : - un piston (40), relié à l’actionneur mécanique (60), mobile en translation entre une position de fermeture, dans laquelle il ferme la voie de gaz et une position d’ouverture, dans laquelle la voie de gaz est ouverte, - un élément élastique (50), contraint en prise de force sur le piston (40), opposant sa force élastique au déplacement de la position de fermeture à la position d’ouverture du piston (40), précontraint de sorte à imposer une force sur le piston qui le maintient en position de fermeture tant que la pression dans la poche (200) est inférieure à une pression maximale, ladite force étant surmontée lors de l’actionnement de l’actionneur mécanique (60) pour l’amener en position d’ouverture. Figure pour l’abrégé : [Fig. 2] VALVE DE DEGONFLAGE CONTROLE DE POCHE D’AIRBAG Domaine de l’invention L’invention se rapporte au domaine des airbags ou poche de sécurité en cas d’accident, notamment du type intégré dans un vêtement tel qu’un gilet ou une combinaison de pilote de véhicules, de skieurs ou de cavaliers à cheval. L’invention se rapporte en particulier au dégonflage contrôlé de ces airbags, par exemple pour en réduire la rigidité et permettre au pilote de reprendre sa course. Dans le cas d’un airbag portable, intégré dans un vêtement, il est important que la poche reste gonflée plusieurs secondes pour protéger le corps d’impacts secondaires et pour maintenir le corps en position en cas de blessures graves. Cela exige d’avoir un airbag avec une très bonne étanchéité au gaz, différent des airbags dits « ouverts » des véhicules tels que les voitures, où la poche ne reste gonflée qu’une fraction de seconde, de quelques millièmes à dixièmes de seconde. Art antérieur On connaît des airbags intégrés dans un vêtement, typiquement une veste, un gilet ou une combinaison de pilote, notamment de cycles à moteur comme les motos ou bien dans une protection d’équitation ou de ski. Les vêtements intégrant de tels airbags sont notamment destinés aux sportifs et pilotes professionnels. Dans le cadre d’évènements sportifs, un pilote peut subir une chute qui déclenche l’airbag de son vêtement, sans toutefois que son engin soit endommagé au point de compromettre sa poursuite de la course. Par exemple, dans le cadre de courses telles que le Paris-Dakar, un pilote de moto peut enfoncer sa roue avant dans du sable meuble, et passer par-dessus son engin. La chute qu’il subit alors justifie le déclenchement de l’airbag, mais la moto est alors toujours en état de marche. Le pilote peut alors souhaiter reprendre la course après avoir dégagé son véhicule. Les airbags sont cependant trop raides une fois gonflés pour permettre au pilote de se mouvoir confortablement, et peuvent compromettre la sécurité dudit pilote en limitant ses mouvements. Notamment, la législation de la plupart des courses et les normes régionales et nationales prévoient dans la plupart des cas une redondance dans les gilets à airbag qui permet d’actionner deux fois de suite le dispositif. Il serait donc intéressant de pouvoir implémenter une valve permettant à un pilote dont l’airbag s’est déclenché d’évacuer une partie au moins du gaz ayant gonflé la poche. Ainsi, le pilote pourrait diminuer la raideur de l’airbag jusqu’à retrouver une liberté de mouvement suffisante pour lui permettre de finir l’étape ou la course. Dans un autre cadre qui peut aussi advenir sur route ouverte, l’utilisateur peut se retrouver à terre sans possibilité de se mouvoir. Les services de secours, ont alors besoin de dégonfler l’airbag pour libérer le blessé. Toutefois, cette valve doit répondre à plusieurs impératifs : elle ne doit pas compromettre la sécurité du pilote, notamment en gênant lors du gonflage, et elle ne doit pas former une gêne lorsque la poche est dégonflée. La valve présente un potentiel point faible en termes d’étanchéité, ce qui pourrait compromettre la sécurité du pilote. La valve ne doit en outre pas représenter un surcoût important, et être facilement intégrable dans les conceptions existantes. La valve doit être actionnable depuis plusieurs directions, dans le cas où le pilote n’y pas un accès facile, ou lorsque c’est un secouriste qui vient l’actionner pour intervenir sur le pilote sans avoir à trop le déplacer. La valve ne doit pas dégrader la performance d’absorption de choc de l’airbag à l’impact, en limitant trop fortement la zone d’absorption, ou en ajoutant une zone rigide trop importante. En outre, lors d’un second gonflage, du gaz restant du précédent gonflage peut entraîner une surpression qui peut d’une part endommager la poche et d’autre part donner une raideur excessive à l’airbag une fois le deuxième gonflage effectué. Il existe donc un besoin pour une valve qui réponde aux problèmes techniques ci-dessus. Afin de répondre à ce besoin, l’invention propose une valve de dégonflage contrôlé d’une poche d’airbag, comportant : - une voie de gaz reliant, à l’état installé sur la paroi de la poche, l’intérieur de la poche de sécurité au niveau de son entrée de gaz à l’extérieur au niveau de sa sortie de gaz, - un actionneur mécanique, dont l’actionnement déclenche le passage de gaz dans la voie de gaz en ouvrant la valve, et dont le relâchement ferme la voie de gaz et donc la valve. Le pilote ou le secouriste actionne alors la valve au moyen de l’actionneur. Une fois que suffisamment de gaz s’est échappé, il relâche alors l’actionneur, et la valve se referme pour le gonflage suivant. Pour ce faire, la valve selon l’invention se caractérise en ce qu’elle comporte : - un piston, relié à l’actionneur mécanique, mobile entre une position de fermeture, dans laquelle il ferme l’entrée de gaz et une position d’ouverture, dans laquelle l’entrée de gaz est ouverte, - un élément élastique, contraint en prise de force sur le piston, opposant sa force élastique au déplacement de la position de fermeture à la position d’ouverture du piston, précontraint de sorte à imposer une force sur le piston qui le maintient en position de fermeture tant que la pression à l’intérieur de la poche est inférieure à une pression maximale, et dont la force est surmontée lors de l’actionnement de l’actionneur pour l’amener en position d’ouverture lors de l’actionnement. La valve ainsi obtenue permet de dégonfler partiellement ou totalement la poche d’airbag, et joue en outre un rôle de soupape évitant toute surpression dans l’airbag. Elle peut en outre être actionnée manuellement, y compris dans le cas d’un airbag à générateur de gaz unique, par exemple pour permettre le dégonflage partiel permettant aux secouristes de manipuler l’utilisateur blessé. La valve selon l’invention peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. La valve peut comporter un corps en deux parties, dont une inférieure, située, à l’état installé, à l’intérieur de la poche de sécurité, et une partie supérieure, située, à l’état installé, à l’extérieur de la poche de sécurité, les deux parties pinçant, lors de l’assemblage de la valve, une lèvre de la paroi de la poche. Lesdites deux parties peuvent comporter des préperçages pour des vis, et être assemblées par vissage. En alternative, lesdites deux parties peuvent être réalisées en polymère et assemblées par soudure, notamment par soudure ultrasons. La partie supérieure peut présenter une pluralité de trous traversants, formant sorties de gaz, et un retrait central formant logement pour l’élément élastique, et le piston, et la partie inférieure présenter un perçage traversant, formant l’entrée de gaz, et fermé, en l’absence d’actionnement, par le piston. La valve peut comporter un insert intermédiaire, dans lequel débouche l’entrée de gaz, formant des chicanes entre l’entrée de gaz et le piston pour limiter le dépôt de poudres issues de la combustion d’un générateur de gaz au niveau du piston, ce qui peut compromettre l’étanchéité à l’état fermé. Au moins une des deux parties peut comporter un retrait périphérique, dans lequel est inséré un joint annulaire en appui compressif contre la paroi de la poche à l’état installé. Le piston comporte avantageusement un embout venant fermer l’entrée de gaz de forme bombée, tronconique ou conique. L’élément élastique peut notamment être un ressort hélicoïdal, et le piston être mobile en translation rectiligne entre les positions d’ouverture et de fermeture et guidé par coopération de forme dans son mouvement entre les positions d’ouverture et de fermeture. Ledit ressort hélicoïdal est avantageusement formé d’un ruban métallique ondulé en vaguelettes à creux et crêtes enroulé en spires successives, les crêtes des vaguelettes d’une spire étant en appui contre les creux des vaguelettes de la spire suivante. L’invention se rapporte aussi à un vêtement de sécurité, comportant un airbag, ledit airbag comportant : - une poche formant protection, à l’état gonflé, pour une partie du corps d’un utilisateur, - un ou plusieurs générateurs de gaz, configurés pour gonfler la poche lorsqu’ils sont déclenchés, - une unité de contrôle, configurée pour déclencher un des générateurs de gaz lorsqu’une situation de danger est détectée, caractérisé en ce qu’il comporte une valve de dégonflage contrôlé telle que précédemment décrite, dont la voie de gaz relie l’intérieur de la poche au niveau de son entrée de gaz à l’extérieur au niveau de sa sortie de gaz. Ledit vêtement peut notamment être réalisé sous forme de gilet ou combinaison, et la valve de dégonflage est avantageusement située au niveau de la clavicule de l’utilisateur lorsqu’il porte le vêtement de sécurité. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description des figures parmi lesquelles : FIG. 1 est une représentation schématique d’une valve selon un mode de réalisation de l’invention en perspective, FIG. 2 est une vue en coupe selon un plan radial de la valve de la FIG. 1 , FIG. 3 est une vue en éclaté de la valve des figures 1 et 2, de trois-quarts avant, FIG. 4 est une vue en éclaté de la valve des figures 1 et 2, de trois-quarts arrière, FIG. 5 est une représentation schématique d’un airbag comportant une valve telle que dans l’une des figures précédentes, FIG. 6 est une représentation schématique d’un vêtement intégrant un airbag tel qu’en FIG. 5 . Les figures sont données à titre illustratif et non limitatif. D’autres modes de réalisation de l’invention peuvent être dérivés de ceux représentés par variations et combinaisons de caractéristiques. Description détaillée des figures La FIG. 1 est une représentation en perspective d’une valve 100 pour le dégonflage contrôlé d’une poche d’airbag selon l’invention. La valve 100 est représentée en coupe en FIG. 2 , et en éclaté respectivement de trois quarts avant et trois quarts arrière en FIG. 3 et 4. La valve 100 présente un corps sensiblement discoïde et aplati. Le corps de la valve 100 se compose essentiellement de deux parties elles aussi en forme sensiblement de disque : une partie supérieure 1, présentant des sorties de gaz 11, et une partie inférieure 3, ici composée de deux éléments discoïdes respectivement supérieur 31 et inférieur 33 et présentant des entrées de gaz 35. Les sorties de gaz 11 sont ici réalisées sous forme de trous débouchant dans des rainures radiales, parallèles au plan du corps discoïde de la valve 100. Les parties supérieure 1 et inférieure 3 sont ici assemblées au moyen de vis 20 insérées dans des perçages. Le corps de valve peut notamment être réalisé en métal, en particulier en acier ou aluminium pour permettre une grande longévité et une solidité accrue. En alternative, les parties supérieure 1 et inférieure 3 peuvent être réalisées en matériau polymère, et l’assemblage peut alors se faire par soudure, notamment par soudure ultrasons. La partie supérieure 1 est située, à l’état monté de la valve 100, au niveau de l’extérieur de la poche d’airbag, tandis que la partie inférieure 3 est située, à l’état monté de la valve 100, au niveau de l’intérieur de la poche d’airbag. La FIG. 2 illustre cet état de fait. La poche d’airbag 200 est ici représentée par deux lèvres, qui sont pincées entre la partie supérieure 1 et la partie inférieure 3 de la valve 100. Notamment, la partie inférieure 3 comporte un retrait annulaire périphérique dans lequel est inséré un joint torique 37 qui renforce l’étanchéité au gaz au niveau de la valve 100. La forme circulaire de la valve 100 permet d’éviter une concentration de contraintes lors du gonflage qui se forme sur les coins d’une forme polygonale, et le caractère aplati du disque permet d’éviter que la valve 100 ne s’enfonce dans la poche gonflée et forme une pointe pénétrante pouvant blesser le pilote. D’autres formes que le disque circulaire sont cependant possibles : ovale, allongée avec deux demi-cercles et deux segments droits, forme de haricot etc. Les rainures radiales des sorties de gaz 11 évitent qu’un objet extérieur, par exemple le tissu du vêtement dans lequel est intégré l’airbag selon l’invention, ne vienne limiter le flux de gaz sortant de façon trop importante. Les entrées de gaz 35 sont ici réalisées sous forme d’ouvertures dans le plan radial du corps de valve 1, et sont ici en particulier au nombre de quatre. Elles sont situées entre les éléments discoïdes 31, 33, l’élément discoïde inférieur 33 présentant des retraits formant lesdites entrées de gaz 35. D’autres nombres et dispositions d’entrées de gaz 35 sont notamment possibles. Entre les entrées de gaz 35 et les sorties de gaz 11 se trouve une voie de gaz, reliant à l’état installé de la valve 100, l’intérieur de la poche 200 au niveau des entrées de gaz 11à l’extérieur au niveau des sorties de gaz35. La voie de gaz est visible en FIG. 2 , où elle est représentée par des flèches illustrant le cheminement du gaz de l’entrée de gaz 35 à droite en FIG. 2 à une des sorties de gaz 11 elle aussi à droite en FIG. 2 . Le gaz entre dans la voie de gaz par l’entrée de gaz 35. Il chemine alors par des chicanes 39, formées par des parois annulaires emboitées en quinconce des éléments discoïdes supérieur 31 et inférieur 33. Ces chicanes 39 sont notamment indiquées dans le cas de générateurs de gaz pyrotechniques, car elles permettent de retenir la majeure partie des particules issues de la combustion lors du déclenchement de ces générateurs de gaz. En sortie des chicanes 39, le gaz arrive sur une ouverture circulaire que bouche ici un piston 40 présentant un embout de forme bombée de sorte à venir en appui et fermer ladite ouverture circulaire, pouvant en alternative être tronconique ou conique. Le piston 40 est mobile en translation entre une position de fermeture (représentée en FIG. 2 ), dans laquelle il ferme la voie de gaz et une position d’ouverture, dans laquelle la voie de gaz est ouverte. D’autres modes de réalisation peuvent notamment utiliser en lieu et place du piston des éléments mobiles tels que des billes, des clapets etc. Lorsque le piston 40 est en position d’ouverture, le gaz de gonflage passe par l’ouverture circulaire et sort ensuite par les sorties de gaz 11 vers l’atmosphère extérieure. Le piston 40 est guidé en translation entre les positions de fermeture et d’ouverture par emboîtement de formes formant rail, ce qui assure une translation rectiligne et empêche la rotation du piston 40 ou qu’il se coince sans fermer la voie de gaz. Un élément élastique 50, ici un ressort en particulier de type hélicoïdal, maintient le piston 40 en position de fermeture en l’absence d’actionnement par un utilisateur. Le ressort 50 est contraint en prise de force sur le piston 40. Lors du gonflement de l’airbag, il oppose sa force élastique au déplacement de la position de fermeture à la position d’ouverture du piston 40. Le ressort 50 est notamment précontraint de sorte à imposer une force prédéterminée sur le piston qui le maintient en position de fermeture tant que la pression dans la poche 200 est inférieure à une pression maximale. La valve 100 empêche ainsi la formation d’une surpression qui peut soit endommager la poche 200 soit être inconfortable voire dangereuse pour le pilote. Le ressort 50 est notamment logé dans un retrait central de la partie supérieure 1 du corps de valve 100, et est formé de rubans métalliques ondulés en vaguelettes à creux et crêtes empilés en spires successives, les crêtes des vaguelettes d’une spire étant en appui contre les creux des vaguelettes de la spire suivante, connu notamment du document US4901987. En alternative, le ressort 50 peut être un ressort hélicoïdal classique, ou bien un ressort annulaire polymère en compression. Le piston 40 est en outre relié à un actionneur mécanique 60, ici un cordon formant actionneur par traction, qui sort de la valve au niveau de sa face extérieure par un perçage central 61. L’utilisateur, soit le pilote lui-même soit un secouriste tire sur ledit actionneur mécanique 60 pour surmonter la force exercée par le ressort 50 et amener le piston 40 en position d’ouverture, et ainsi permettre au gaz de s’échapper. D’autres conceptions sont bien sûr possibles dans lesquelles l’actionnement se fait par pression et non par traction. L’actionneur mécanique 60 peut alors prendre la forme d’un bouton sur lequel le pilote ou le secouriste appuie pour relâcher la pression dans la poche 200. Selon encore une autre variante, un actionnement par rotation d’un bouton peut former l’actionnement permettant de surmonter la force exercée par l’élément élastique 50. La FIG. 5 montre un airbag 300 avant intégration dans un vêtement de sécurité. L’airbag est composé de la poche 200, qui se présente sous forme d’enceinte en matériau textile tissé ou non tissé, éventuellement enrobé d’une couche de silicone ou autre polymère. La poche 200 présente des coutures séparant son volume intérieur en boudins allongés, et donnant ainsi la forme une fois gonflée de l’airbag 300. La poche 200 porte, entre deux coutures d’un bouton, la valve 100 précédemment décrite, et dont l’actionneur mécanique 60 dépasse. L’airbag 300 comporte aussi en particulier deux générateurs de gaz 301, reliés à la poche, et dont l’actionnement génère le gaz permettant le gonflage de la poche 200. D’autres modes de réalisation peuvent bien sûr comporter un ou trois voire plus de générateurs de gaz 301. Les générateurs de gaz 301 sont reliés électroniquement à une unité de contrôle UC qui déclenche lesdits générateurs de gaz lorsqu’une situation de danger est détectée. La poche 200 présente ici un retrait formant col 201 et deux trous 203 pour le passage des bras de l’utilisateur. Elle est ainsi adaptée à être intégrée dans un vêtement de type gilet ou combinaison, et est configurée pour protéger le torse de l’utilisateur lors de son gonflage. La FIG. 6 montre ledit vêtement 400, réalisé sous forme de gilet porté autour du torse de l’utilisateur U, dont seul le buste est visible. L’actionneur mécanique 60 dépasse à l’extérieur du vêtement 400, au niveau de la clavicule de l’utilisateur U, là où est aussi disposée la valve 100. L’actionneur 60 se termine par une sangle qui porte par exemple un marquage coloré vif, indiquant de tirer pour dégonfler, et qui est par exemple fixée de façon amovible au tissu du vêtement 400, par exemple par attache à boucles et crochets textiles ou couture fusible. En étant disposée au niveau de la clavicule, la valve 100 et l’actionneur 60 sont particulièrement accessibles pour le pilote U ou un secouriste intervenant sur le pilote U. La conception particulière de la valve 100 selon l’invention permet de réduire grandement ses dimensions, de sorte qu’elle peut être intégrée dans une poche 200 d’airbag 300 de facture classique entre les coutures d’un boudin. Sa petite taille et son caractère plat font en sorte qu’elle ne représente pas un point faible en termes de sécurité et de risque de rupture de la poche 200 au gonflage. Le guidage en translation du piston 40, la forme bombée ou convexe dudit piston 40, les chicanes 39 et la présence d’un ressort 50 tubulaire ou hélicoïdal métallique, en particulier, permettent d’assurer une réutilisation sûre sur un grand nombre de cycles de gonflage-dégonflage. L’utilisateur U peut ainsi garder sa poche 200 avec la valve 100 sur une longue durée et doit uniquement remplacer les générateurs de gaz en cas de déclenchement. Valve de dégonflage contrôlé d’une poche (200) d’airbag (300) comportant : - une voie de gaz reliant, à l’état installé sur la paroi de la poche (200), l’intérieur de la poche au niveau d’une entrée de gaz (35) à l’extérieur au niveau d’une sortie de gaz (11), - un actionneur mécanique (60), dont l’actionnement déclenche le passage de gaz dans la voie de gaz en ouvrant la valve de dégonflage (100), et dont le relâchement ferme la voie de gaz et donc la valve (100), caractérisée en ce qu’elle comporte : - un piston (40), relié à l’actionneur mécanique (60), mobile en translation entre une position de fermeture, dans laquelle il ferme la voie de gaz et une position d’ouverture, dans laquelle la voie de gaz est ouverte, - un élément élastique (50), contraint en prise de force sur le piston (40), opposant sa force élastique au déplacement de la position de fermeture à la position d’ouverture du piston (40), précontraint de sorte à imposer une force sur le piston qui le maintient en position de fermeture tant que la pression dans la poche (200) est inférieure à une pression maximale, ladite force étant surmontée lors de l’actionnement de l’actionneur mécanique (60) pour l’amener en position d’ouverture. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comporte un corps en deux parties, dont une inférieure (3), située, à l’état installé, à l’intérieur de la poche (200), et une partie supérieure (1), située, à l’état installé, à l’extérieur de la poche (200), les deux parties (1, 3) pinçant, lors de l’assemblage de la valve, une lèvre de la paroi de la poche (200). Valve selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux parties (1, 3) comportent des préperçages pour des vis (20), et sont assemblées par vissage. Valve selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux parties (1, 3) sont réalisées en polymère et assemblées par soudure. Valve selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que la partie supérieure présente une pluralité de trous traversants, formant sorties de gaz (11), et un retrait central formant logement pour l’élément élastique (50) et le piston (40), et en ce que la partie inférieure (3) présente un perçage traversant, formant l’entrée de gaz, fermé, en l’absence d’actionnement, par le piston (40). Valve selon l’une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce qu’elle comporte des chicanes (39) entre l’entrée de gaz (35) et le piston (40). Valve selon l’une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce qu’au moins une des deux parties (1, 3) comporte un retrait périphérique, dans lequel est inséré un joint annulaire (37) en appui compressif contre la paroi de la poche (200) à l’état installé. Valve selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston (40) comporte un embout venant fermer la voie de gaz de forme bombée, tronconique ou conique. Valve selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’élément élastique (50) est un ressort hélicoïdal, et en ce que le piston (40) est mobile en translation rectiligne entre les positions d’ouverture et de fermeture et est guidé par coopération de forme dans son mouvement. Vêtement de sécurité (400), comportant un airbag (300), l’airbag (300) comportant : - une poche (200) formant protection, à l’état gonflé, pour une partie du corps d’un utilisateur (U), - un ou plusieurs générateurs de gaz (301), configurés pour gonfler la poche (200) lorsqu’ils sont déclenchés, - une unité de contrôle (UC), configurée pour déclencher un des générateurs de gaz (301) lorsqu’une situation de danger est détectée, caractérisé en ce qu’il comporte une valve (100) de dégonflage contrôlé selon l’une des revendications précédentes, dont la voie de gaz relie l’intérieur de la poche (200) au niveau de son entrée de gaz (35) à l’extérieur au niveau de sa sortie de gaz (11). Vêtement selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il est réalisé sous forme de gilet ou combinaison, et en ce que la valve (100) est située au niveau de la clavicule de l’utilisateur (U) lorsqu’il porte le vêtement de sécurité (400).