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FR2781443A1 - Dispositif de protection des membres inferieurs d'un occupant avant d'un vehicule automobile - Google Patents

Dispositif de protection des membres inferieurs d'un occupant avant d'un vehicule automobile Download PDF

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FR2781443A1
FR2781443A1 FR9809312A FR9809312A FR2781443A1 FR 2781443 A1 FR2781443 A1 FR 2781443A1 FR 9809312 A FR9809312 A FR 9809312A FR 9809312 A FR9809312 A FR 9809312A FR 2781443 A1 FR2781443 A1 FR 2781443A1
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Abstract

Il s'agit d'un dispositif de protection des membres inférieurs d'un occupant avant d'un véhicule comprenant des coussins gonflables (23, 25) déployables, un plancher (11), un tablier avant (13) " une planche de bord, des sièges avant et deux zones (17, 19) situées chacune, devant les sièges avant, sensiblement sous la planche de bord, là où les occupants placent habituellement leurs pieds, ces deux zones étant recouvertes d'un tapis (21) qui s'étend au moins par-dessus une partie du plancher (11).Le coussin déployable (23, 25) est disposé à l'endroit de l'une au moins desdites zones (17, 19) habituelles de placement des pieds, de préférence sous le tapis (21), ou dans son épaisseur.Application à la protection active dans un véhicule automobile.

Description

Le domaine de l'invention est celui de la protection active des
occupants d'un véhicule en cas de choc.
Il s'agit plus précisément d'un dispositif de protection des membres inférieurs d'un conducteur et/ou d'un passager avant d'un véhicule, lequel comprend un plancher, un tablier avant séparant le compartiment moteur et l'habitacle, une planche de bord, des sièges avant et deux zones situées chacune, devant les sièges avant, sensiblement sous la planche de bord, là o le conducteur et le passager placent habituellement leurs pieds, ces deux zones étant recouvertes chacune d'un tapis qui s'étend au moins par-dessus une partie du plancher du véhicule, le dispositif comprenant au moins un coussin déployable (gonflable sous l'effet de la pression d'un fluide), par l'intermédiaire d'un générateur de gaz, sous l'effet
d'un choc subi par le véhicule.
Un problème posé concerne la protection des parties inférieures du corps du conducteur et/ou du passager avant du véhicule (pieds, chevilles, jambes, genoux,...) lors d'un choc provoquant la déformation de la tôle de la face avant du véhicule (tablier notamment) engendrée par le recul
du bloc moteur et/ou d'autres organes liés au moteur.
La solution proposée est de disposer le(les) coussin(s) gonflable(s) concerné(s) à l'endroit de l'une au moins desdites zones habituelles de
placement des pieds.
Il s'agit toutefois là de zones assez exiguës, peu propices à y installer un système à coussin(s) gonflable(s). Une difficulté existe donc dans la définition des conditions d'installation du système, eu égard à l'efficacité à obtenir, à son camouflage (en situation non active) et à son intégration dans
un environnement traditionnel de véhicule.
La solution proposée consiste à disposer le(chaque) coussin (dans
son état dégonflé, non actif) sous le tapis ou dans son épaisseur.
Un autre problème concerne la manière dont le coussin doit agir pour favoriser l'efficacité de la protection, compte tenu de l'emplacement o il est logé et de la présence possible d'organes "perturbateurs" sur sa course
de déploiement (pédalier, volant, planche de bord,...).
En particulier pour éviter qu'il se forme localement sur le coussin une ou plusieurs excroissances trop ventrues, une solution consiste en ce que le(chaque) coussin soit surmonté d'une plaque de répartition pour aplanir sa
surface frontale, une fois gonflé.
En relation avec cette recherche d'optimisation de l'efficacité de la protection, une autre caractéristique de l'invention prévoit qu'avantageusement le tapis présente une zone de moindre résistance, pour
faciliter le déploiement du coussin.
En outre, de préférence, le coussin sera fixé en envers du tapis,
constituant ainsi un ensemble facile à installer.
Toujours dans le même souci, ainsi que celui du logement des organes annexes du coussin (générateur de gaz en particulier), une autre caractéristique conseille que le coussin intègre localement un col allongé qui s'étend sensiblement parallèlement à la surface du tapis pour raccorder le sac au générateur de gaz. Ce générateur sera de préférence interposé entre le tapis et le tablier (le tapis recouvrant alors bien entendu au moins une partie du tablier), facilitant ainsi son intégration et son accessibilité, tout en favorisant la fiabilité du système, dès lors qu'il pourra alors être fixé à un
support solide (tablier, en particulier).
A cet égard, une autre caractéristique de l'invention prévoit que le générateur de gaz soit de préférence fixé au tablier et à un support, en envers
du tapis.
Le support de liaison entre le générateur et le tapis ne sera pas nécessairement totalement rigide (tôle ou plaque plastique dure, épaisse). En particulier, ce support pourra comprendre la plaque de répartition disposée en envers du tapis, cette plaque présentant alors une souplesse comparable à une pièce insonorisante injectée, ou "septum", ayant un module d'Young inférieur à 500 MPa environ, étanche à l'air et de masse surfacique supérieure à 1 Kg/m2 environ, comportant dans sa constitution au moins une matière injectable, thermoplastique (polyoléfines ou polychlorure de vinyle) ou thermodurcissable (polyuréthanne) et des charges (telles que craie, sulfate de baryum) de préférence représentant plus de 50 % en poids de matière injectée avec une densité supérieure à 2. Pour sa fourniture à l'ensemblier ou au constructeur automobile chargé de l'installer, le dispositif de l'invention se présentera avantageusement: soit de manière que le(s) coussin(s), le tapis et au moins une sous-couche insonorisante s'étendant sous le(chaque) coussin définissent un ensemble monobloc (une seule pièce), éventuellement déjà assemblé avec le générateur de gaz; - soit au moins en deux pièces distinctes: d'une part, le tapis d'aspect, visible depuis l'habitacle auquel sera alors fixé en envers le(chaque) coussin, et d'autre part, la "doublure" interne de tapis (non visible depuis l'habitacle et située derrière chaque coussin), cette doublure comprenant l'insonorisant de tapis, simple ou multicouche, tel qu'un feutre ou une
mousse formant ce qui est habituellement dénommé un "élément ressort".
Une description plus détaillée de l'invention va maintenant être
fournie en relation avec les dessins d'accompagnement dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une partie d'un poste avant de véhicule automobile, - la figure 2 montre une possible réalisation d'un tapis conforme à l'invention, en vue schématique perspective, - la figure 3 présente, en vue agrandie et en coupe locale, le détail repéré III sur la figure 2,
- la figure 4 est une variante de réalisation de la figure 3.
- et la figure 5 présente plus particulièrement un mode de fixation du générateur de gaz nécessaire pour gonfler un sac, Sur la figure 1 tout d'abord, on voit donc schématisée la partie
avant d'un habitacle I de véhicule automobile.
L'habitacle comprend une planche de bord 3, un volant 5, des
sièges avant conducteur 7 et passager 9.
Le châssis du véhicule comprend un plancher 11 au-dessus
duquel sont disposés les éléments précités de l'habitacle.
A l'avant, le plancher est raccordé au tablier 13 qui sépare
l'habitacle du compartiment moteur 15.
Traditionnellement, le plancher 11 et le tablier 13 sont métalliques.
En 17 et 19, on a en outre repéré les deux zones o respectivement
le conducteur et le passager placent habituellement leurs pieds.
Ces deux zones sont plus distinctement visibles sur la figure 2 o elles sont chacune matérialisée par une partie d'un tapis "de sol" repéré 21, qui habituellement s'étend au-dessus de l'ensemble du plancher 11 et remonte généralement le long du tablier 13, au moins jusqu'au niveau
inférieur de la planche de bord.
C'est cette partie 21 du tapis de sol qui a été représentée sur la
figure 2 avec sa zone avant incurvée qui remonte le long du tablier.
Chaque zone 17, 19 séparée de l'autre par le renflement central 22
du tapis recouvre un coussin gonflable, respectivement 23, 25.
Côté conducteur (en l'espèce, zone 17, mais ce pourrait être la zone 19 pour une conduite à droite), le coussin 23 s'étend sur le sol au-dessus du plancher 11 en s'interrompant à l'approche du pédalier repéré dans son ensemble 27, tout en présentant un prolongement à gauche, en 23a, en
regard du repose-pied qui remonte sensiblement le long du tablier 13.
Eventuellement, les parties 23 et 23a pourraient consister en deux
coussins gonflables distincts, bien qu'un seul coussin paraisse préférable.
Du côté passager, le coussin 25 est rectangulaire et s'étend non seulement au-dessus du plancher 11, mais remonte également le long du
tablier, en suivant l'incurvation de la partie 19 du tapis.
Bien que sur la figure 2, une partie notable de chaque coussin ait été représentée comme s'étendant horizontalement au-dessus du plancher 11, il peut être important de donner une certaine inclinaison à la position du coussin, en profitant de l'incurvation des parties 17,19 de tapis, de manière à s'assurer qu'au moment du déploiement du coussin concerné, les membres inférieurs de la personne à protéger soient repoussés convenablement à l'écart de leur zone normale d'appui, sans dorsiflexion exagérée des chevilles et également sans contrainte exagérée en particulier sur les genoux, tibias et fémurs, les genoux devant en outre ne pas frapper la coquille de la colonne de direction 29 (voir figure 1), ni le volant 5, pas plus que la planche de bord 3. Ainsi, la forme des coussins lors de leur déploiement doit être adaptée pour que les pieds reculent, avec pliure des genoux et articulation des chevilles, sans toutefois que le mouvement soit exagéré, dès lors qu'il ne faut pas qu'il y ait contact avec les pièces énoncées ci-avant (volant, planche
de bord,...).
Ainsi, autant en largeur chaque coussin 23, 25 occupera avantageusement l'essentiel de la largeur l, 12 des zones 17, 19, autant en profondeur (dans le sens de l'axe Yo d'avance du véhicule), les coussins seront de préférence (au moins pour le coussin 23, côté conducteur) plus proche du tablier 13 que des sièges, pour favoriser le recul avec soulèvement modéré (quelques dizaines de centimètre) des pieds des occupants concernés
(voir figure 2).
Sur la figure 3, on voit que le coussin gonflable 23 peut être
directement fixé en face envers 17a du tapis 17.
En l'espèce, le tapis 17 est une moquette; mais tout revêtement existant (feutre, tapis aiguilleté ou autre) utilisé comme revêtement de sol de
véhicule peut être envisagé.
Le coussin 23 peut être collé sous le tapis.
Sous ce tapis, et à distance de lui (quelques millimètres à quelques centimètres), est disposée la zone isolante 31 qui double habituellement tout
revêtement de sol de véhicule.
En l'espèce, cette doublure insonorisante comprend deux couches constituées d'un septum 33 absorbeur de bruit (tel par exemple que le
"septum" cité en début de description, voir FR-A-2 733 933) et d'une sous-
couche insonorisante poreuse, par exemple en mousse ou en feutre 35, moins dense que le septum 33 (mousse de polyuréthanne ou feutre de polyester ou phénolique) La feuille de septum 33 pourrait aussi être constituée d'une résine plastique contenant un taux important de charges inorganiques à poids
moléculaire élevé, un mélange de polyoléfines ou des polymères EPDM.
La sous-couche 35 est appliquée contre la tôle de plancher 11 à
laquelle elle est fixée, par exemple par collage.
Ainsi, il existe un espace d'air 37 entre le coussin 23 et la doublure
insonorisante 31 (lorsque le coussin est non gonflé).
Pour faciliter le déploiement de ce coussin et éviter les interférences dues au tapis, une zone de moindre résistance 39 a été ménagée dans l'épaisseur du tapis, autour de la périphérie du coussin. Cette zone d'affaiblissement peut consister en une découpe mécanique (entaille) faite du côté intérieur non visible du tapis, de manière à la dissimuler à la vue des
occupants du véhicule (voir également figure 2).
Bien entendu, la réalisation de la figure 3 peut être reproduite à
l'identique pour le coussin 25, du côté de la zone 19 du tapis.
Sur la figure 4, la réalisation est différente.
Sous la zone 17 de tapis (moquette), s'étend une plaque de répartition 41 dont le rôle est de contrôler la forme de la face frontale 23b du coussin 23 au moment de son déploiement, de manière à lui donner, de manière générale, une forme plus plane que celle qu'il aurait sans plaque, et surtout une forme favorable aux mouvements que doivent avoir les membres inférieurs à mouvoir lors du déploiement de ce coussin. Cette plaque présentera donc une résistance à la pénétration du pied (ou à la déformation au contact du pied) supérieure à celle que présenterait le
coussin seul.
La plaque de répartition 41 sera en matière plastique souple, mais plus dense qu'une mousse. Il pourra en particulier s'agir du septum déjà cité,
tel que celui décrit dans FR-A-2 733 933.
Sous le coussin 23, s'étend la doublure "ressort" 35 de la figure 3
(mousse, feutre,...).
Le coussin 23 est fixé (en particulier collé) à la plaque de répartition 41 et à la sous-couche 35, laquelle est elle-même fixée à la tôle 11
qu'elle surmonte.
Pour le déploiement favorable du coussin 23, à nouveau une encoche 43 a été ménagée dans le tapis d'aspect 17, ainsi en l'espèce que dans
la plaque de répartition 41, sur toute la périphérie entourant le coussin.
Sur la figure 5, on a représenté schématiquement une disposition favorable du générateur de gaz 49 à l'endroit de l'emplacement repéré V sur
la figure 2, pour l'alimentation du coussin 23 et de son prolongement 23a.
Sur cette figure 2, on notera qu'au-delà des parties actives (c'est-à-
dire des parties agissant effectivement sur les membres inférieurs pour les protéger), le coussin concerné présente une portion technique 47 définissant un goulot raccordé d'un côté à la partie 23a (figure 2) et de l'autre, au
générateur de gaz repéré 49 sur la figure 5.
Ce col, ou goulotte de raccordement, 47 sera de préférence réalisé en une seule pièce avec le coussin 23/23a et aura donc pour fonction première d'assurer un raccordement optimisé avec le générateur de gaz 49, de manière à conduire favorablement le gaz vers le coussin, tout en
autorisant une mise en place aisée du système de raccordement (voir ci-
après), et en particulier, du générateur 49.
La goulotte allongée 47 de prolongement de la zone active du coussin est donc de préférence de même matière que celle du coussin et s'étend entre le tapis 21 et le tablier 13, de préférence sensiblement parallèlement à la surface du tapis, c'est-à-dire d'abord éventuellement incurvé à proximité du raccordement avec la partie 23a puis, sensiblement
vertical, le long du tablier 13.
Comme on peut le voir sur la figure 5, cet étroit canal 47 se raccorde au générateur 49 par une embouchure 51 liée au réservoir de gaz 53
du générateur 49.
Sans décrire plus précisément ce générateur de gaz 49 qui est traditionnel, on notera qu'il est alimenté en énergie électrique par un câblage électrique 55 et est relié à un calculateur (non représenté) pour son bon
fonctionnement (temporisation, gestion des pressions, temps, volume,...).
La fixation solide du générateur s'opère par fixation au tablier 13
(encore qu'on aurait pu imaginer une fixation au plancher 11).
La fixation peut être réalisée par un goujon 57, une bague 59 sécurisant par ailleurs le maintien entre le canal de prolongement 47 du
coussin et le générateur.
Un support 61 a par ailleurs été prévu pour lier le générateur 49
au tapis 21.
Ce support peut être une plaque en matière plastique rigide disposée en envers (face 21a) du tapis. Un ou plusieurs clips de fixation de type "TUCKER" (marque déposée) 63 peuvent permettre de lier le générateur à la plaque, un système de rivetage 65 fixant en outre le clip, le
support et le tapis ensemble.
Eventuellement, la plaque support 61 pourrait consister en un
prolongement de la plaque de répartition d'effort 41 illustrée sur la figure 4.
Bien entendu, dans cette hypothèse, la rigidité de la plaque support 61 serait
adaptée à celle de la plaque de répartition 41.
Au vu de la figure 2, on comprendra aisément que le coussin gonflable 25 pourra lui aussi comprendre un col allongé 69 de raccordement à un générateur de gaz (qui pourrait, si nécessaire, être le générateur 49, si
un raccordement double est approprié).
Concernant la plaque support 61, on notera encore qu'il pourrait aussi s'agir d'une plaque en tôle avec une goulotte ou encore une pièce
extrudée ou injectée, par exemple en polypropylène.
Dans ce qui précède, il a été indiqué que le coussin gonflable (dans son état non déployé ou non gonflé) peut être disposé dans l'épaisseur du tapis. On peut considérer que tel est le cas sur la figure 4, dans l'hypothèse o le terme "tapis" recouvrirait alors l'ensemble des couches 17, 41 et 35. On pourrait aussi imaginer un tapis mono ou multicouches qui renfermerait localement un coussin gonflable sur une partie de son épaisseur totale.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de protection des membres inférieurs d'un conducteur et/ou d'un passager avant d'un véhicule comprenant au moins un coussin (23, 25) déployable, par l'intermédiaire d'un générateur de gaz (49) sous l'effet d'un choc subi par le véhicule, lequel comprend un plancher (11), un tablier avant (13) séparant le compartiment moteur (15) de l'habitacle (1), une planche de bord (3), des sièges avant (7, 9) et deux zones (17, 19) situées chacune, devant les sièges avant, sensiblement sous la planche de bord (3), là o le conducteur et le passager placent habituellement leurs pieds, ces deux zones étant recouvertes chacune d'un tapis (21) qui s'étend au moins par-dessus une partie du plancher (11) du véhicule, caractérisé en ce que le coussin déployable (23, 25) est disposé à l'endroit de l'une au moins desdites zones (17, 19) habituelles de placement
des pieds.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coussin déployable est, dans son état non déployé, disposé sous le tapis (21),
ou dans son épaisseur.
3. Dispositif selon la revendication I ou la revendication 2, caractérisé en ce que le coussin est surmonté d'une plaque de répartition (41),
pour aplanir la surface frontale (23b) du coussin, une fois gonflé.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le tapis présente des zones (39, 43) de
moindre résistance, pour faciliter le déploiement du coussin.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le tapis recouvre une partie au moins du
tablier (13) et le générateur (49) est interposé entre le tapis et le tablier.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le générateur de gaz (49) est fixé au tablier
(13) du véhicule et à un support (61), en envers du tapis (21).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5,
caractérisé en ce que le support comprend la plaque (41) de répartition
disposée en envers du tapis.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le coussin intègre localement un col allongé (47) qui s'étend sensiblement parallèlement au tapis pour raccorder
le coussin au générateur de gaz.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le coussin (23) est fixé en envers du tapis
(17).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce qu'il comprend, en une seule pièce: - le coussin (23), le tapis, visible depuis l'habitacle (1), - et au moins une sous-couche insonorisante (35) disposée sous
le coussin.
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