FR2716848A1 - Device for ensuring the safety of the occupants of a compact car. - Google Patents
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Abstract
Une voiture à longueur de déformation relativement courte à l'avant et l'arrière comporte différents aménagements pour garantir en particulier la sécurité du passager à côté du conducteur. Le siège (4) du passager (10) d'une voiture à deux places est reculé pour obtenir une grande distance de freinage jusqu'à la planche de bord (5) et au tablier d'auvent. Chaque occupant est maintenu sur son siège (3, 4) par une ceinture de sécurité automatique à tendeur et limiteur de force (15, 16) avec un point supérieur de renvoi (20) prévu côté dossier et réglable en hauteur. Le porte-siège est déplaçable vers l'avant avec absorption d'énergie de choc et un appui à absorption d'énergie de choc est prévu côté tablier d'auvent pour les pieds (31) du passager. Applicable à la construction de petites voitures.A car with a relatively short deformation length at the front and the rear has different arrangements to ensure in particular the safety of the passenger next to the driver. The seat (4) of the passenger (10) of a two-seater car is moved back to obtain a large braking distance to the dashboard (5) and the cowl apron. Each occupant is held on his seat (3, 4) by an automatic seat belt with tensioner and force limiter (15, 16) with an upper return point (20) provided on the backrest side and adjustable in height. The seat carrier is movable forwards with shock energy absorption and a shock energy absorbing support is provided on the side of the cowl apron for the passenger's feet (31). Applicable to the construction of small cars.
Description
L'invention concerne un dispositif pour garantir la sécurité desThe invention relates to a device for guaranteeing the safety of
occupants, en particulier du passager assis à côté du conducteur, dans une voiture compacte ayant une longueur de déformation relativement courte à l'avant et à l'arrière. Avec de tels véhicules, possédant un avant-corps et un arrière coupés suivant une ligne relativement droite et des roues s'étendant jusqu'à proximité du bord extrême adjacent, il se produit, dans le cas d'une collision, une montée en accélération rapide ou précoce du véhicule, ce qui permet également un déclenchement précoce des systèmes de retenue prévus pour les occupants. Afin d'obtenir une absorption d'énergie maximale dans les limites de la faible longueur de déformation disponible, on utilise les roues sciemment comme des éléments déformables, du fait qu'elles se déforment, en absorbant de l'énergie, entre la surface occupants, in particular the passenger sitting next to the driver, in a compact car having a relatively short deformation length at the front and rear. With such vehicles, having a front and rear cut along a relatively straight line and wheels extending to near the adjacent extreme edge, in the case of a collision, a rise in acceleration occurs. vehicle, which also allows for early activation of occupant restraint systems. In order to obtain maximum energy absorption within the limits of the short length of deformation available, the wheels are deliberately used as deformable elements, because they deform, by absorbing energy, between the surface
d'impact antagoniste et les longerons latéraux réalisés rigides en compression. of antagonistic impact and the side rails made rigid in compression.
Malgré ces dispositions, le choc doit être considéré comme dur et se déroule dans un faible laps de temps et il s'y ajoute qu'en raison de la nature de l'impact, la voiture Despite these provisions, the shock must be considered hard and takes place in a short period of time and it is added that because of the nature of the impact, the car
rebondit davantage.bounces more.
L'invention vise à indiquer un chemin pour protéger le mieux possible The invention aims to indicate a way to protect the best possible
les occupants contre les blessures lors d'une collision du type décrit ci-dessus. occupants against injuries in a collision of the type described above.
Selon l'invention, on obtient ce résultat par un dispositif qui est caractérisé de préférence par la combinaison des caractéristiques suivantes, partiellement connues individuellement: a) l'occupant présente, même si son siège se trouve à sa position la plus avancée, une grande distance de freinage jusqu'à la planche de bord et au tablier d'auvent, b) l'occupant est maintenu par une ceinture de sécurité automatique à trois points d'appui, dont les extrémités de la sangle abdominale sont maintenues solidaires du siège et dont l'extrémité de la sangle d'épaule est maintenue solidaire du véhicule avec interposition d'un élément déformable, c) lors de la montée en accélération précoce - due à l'avant-corps - du véhicule en cas de collision, l'extrémité de la sangle d'épaule est rétractée par un tendeur de ceinture par lequel la sangle est serrée contre le corps de l'occupant par une force de précontrainte encore juste supportable, d) le brin de la ceinture formant la sangle d'épaule est passé à travers un oeil réglable en hauteur prévu du côté du dossier, e) le support du siège est immobilisé, par rapport à la carrosserie, de manière qu'à partir d'une charge prédéterminée, il se déplace, avec absorption d'énergie, en sens contraire au sens du choc, et f) le tablier d'auvent est précédé, du côté de l'habitacle, d'un appui pour appuyer, avec absorption d'énergie, les pieds de l'occupant. Grâce à cet agencement, il devient possible, au passager en particulier, d'avancer de façon contrôlée lors d'une collision frontale, sans que la géométrie de la ceinture change et sans le risque de glisser sous la ceinture "Subarinings". Le grand espace libre jusqu'à la planche de bord est utilisé sciemment pour agrandir la distance de freinage de l'occupant, surtout dans les véhicules ayant une zone de "froissement" très courte et diminuer ainsi la charge représentée par les occupants lors d'une collision frontale. Le déplacement du siège vers l'avant agit dans ce cas comme une limitation de la force exercée sur la sangle abdominale. L'action du tendeur de ceinture, qui serre la sangle d'épaule au-delà de la mesure jusqu'à présent habituelle contre le corps de l'occupant, réduit à un minimum le risque de réduire According to the invention, this result is obtained by a device which is preferably characterized by the combination of the following characteristics, partially known individually: a) the occupant present, even if its seat is at its most advanced position, a great braking distance to dashboard and awning apron; (b) the occupant is held by an automatic three-point seat belt, the ends of which are attached to the seat and whose end of the shoulder strap is secured to the vehicle with the interposition of a deformable element, c) during the acceleration in early acceleration - due to the front-body - of the vehicle in the event of a collision, the end of the shoulder strap is retracted by a belt tensioner by which the strap is tightened against the body of the occupant by a prestressing force still just bearable, d) the strand of the belt the shoulder strap is passed through a height-adjustable eye on the backrest side; and e) the seat support is secured relative to the bodywork so that from a predetermined load it moves, with energy absorption, in the opposite direction of the impact, and f) the awning apron is preceded, on the side of the cockpit, a support to support, with energy absorption, the feet of the occupant. Thanks to this arrangement, it becomes possible for the passenger in particular, to advance in a controlled manner during a frontal collision, without the geometry of the belt changes and without the risk of slipping under the belt "Subarinings". The large free space up to the dashboard is deliberately used to increase the stopping distance of the occupant, especially in vehicles with a very short "crumple" zone and thus reduce the load represented by the occupants during a frontal collision. Moving the seat forward in this case acts as a limitation on the force exerted on the lap strap. The action of the belt tensioner, which squeezes the shoulder strap beyond the usual extent against the occupant's body, reduces to a minimum the risk of reducing
inutilement la distance de freinage utilisable. unnecessarily usable braking distance.
Si le dossier et/ou l'appui-tête est appuyé sur la carrosserie, on obtient des avantages pour ce qui concerne le poids puisqu'il n'est alors plus nécessaire que la structure du dossier réponde à des exigences de résistance particulièrement If the backrest and / or the headrest is resting on the bodywork, weight advantages are obtained, since it is no longer necessary for the backrest structure to meet particular strength requirements.
sévères.severe.
Si, dans ce contexte, le dossier possède une orientation variable et/ou le siège est déplaçable longitudinalement, il faut faire en sorte que l'effet d'appui du dossier et/ou de i!appui-tête entre seulement en action lors d'une montée en accélération prédéterminée, occasionnée par une collision, de l'habitacle If, in this context, the backrest has a variable orientation and / or the seat is movable longitudinally, the supporting effect of the backrest and / or of the head restraint must be ensured only when the seat is in motion. a rise in predetermined acceleration, caused by a collision, of the passenger compartment
indéformable.dimensionally stable.
Afin de protéger encore mieux le passager en particulier, qui est assis relativement proche de l'arrière du véhicule, dans le cas d'une collision par l'arrière, le support du siège est relié à la zone de déformation arrière par une barre de poussée, de préférence télescopique, dont le raccourcissement est bloqué dans le cas d'une In order to further protect the passenger in particular, who sits relatively close to the rear of the vehicle, in the event of a rear-end collision, the seat support is connected to the rear deformation zone by a safety bar. thrust, preferably telescopic, whose shortening is blocked in the case of a
sollicitation par choc.shock loading.
Pour ce qui concerne le côté conducteur, si l'on prévoit une colonne de direction de sécurité avec un coussin d'air à gonflage instantané, déclenché par un capteur et retenant le torse de l'occupant, c'est-à- dire du conducteur en cas d'accident, les inconvénients résultant de son plus faible espacement de la planche de bord sont With regard to the driver's side, if a safety steering column is provided with an instant-inflating air cushion, triggered by a sensor and holding the torso of the occupant, that is to say the driver in case of an accident, the disadvantages resulting from its lower spacing of the dashboard are
compensés.compensated.
Dans le but d'éviter une trop forte projection ou plongée de l'occupant vers le bas en cas de collision, ce qui aurait une influence négative sur la géométrie de la ceinture de sécurité, le rembourrage du coussin du siège s'appuie sur un coin In order to avoid too strong a projection or dive of the occupant downwards in the event of a collision, which would have a negative influence on the geometry of the safety belt, the upholstery of the seat cushion is based on a corner
réalisé comme un élément déformnable. realized as a deformable element.
Pour éviter de trop grandes forces de serrage de la ceinture ou un déplacement indésiré des occupants vers l'avant pendant l'accident, le déplacement vers l'avant, rendu possible par l'élément déformable de la sangle d'épaule, To avoid excessive tightening forces of the belt or an unwanted movement of the occupants forward during the accident, the forward movement, made possible by the deformable element of the shoulder strap,
correspond au moins au déplacement du support de siège vers l'avant. corresponds at least to the movement of the seat support forward.
Selon un mode de réalisation particulièrement simple, l'élément déformable conjugué à la sangle d'épaule est constitué par au moins une couture de According to a particularly simple embodiment, the deformable element conjugated to the shoulder strap is constituted by at least one seam of
rupture dans cette sangle.rupture in this strap.
Lorsque l'oeil par lequel passe le brin de la ceinture formant la sangle d'épaule est adjoint à un appui-tête réglable en hauteur, on obtient un changement de direction supérieur, pour cette sangle, que l'on peut atteindre facilement et qui s'ajuste automatiquement Pour obtenir un déplacement contrôlé du siège vers l'avant, dans le cas d'une collision, il est proposé que le support du siège repose - en étant empêché de se soulever - sur au moins un rail solidaire de la carrosserie et ayant un profil en chapeau, et soit engagé, par la tige d'au moins une vis, dépassant de ce support, dans un perçage du rail, perçage auquel se raccorde, en direction du tablier d'auvent, une When the eye which passes the strand of the belt forming the shoulder strap is attached to a headrest adjustable in height, we obtain a superior direction change, for this strap, which can be reached easily and automatically adjusts To achieve a controlled forward movement of the seat, in the event of a collision, it is proposed that the seat support rests - by being prevented from lifting - on at least one rail secured to the bodywork and having a hat profile, and is engaged, by the rod of at least one screw, protruding from this support, in a drilling of the rail, piercing which is connected, in the direction of the awning deck, a
fente susceptible d'être élargie par la tige de la vis. slot that can be widened by the screw shank.
La variation de la largeur de la fente, dans le sens de sa longueur, permet d'influencer de façon contrôlée la force nécessaire à la translation ou au The variation of the width of the slot, in the direction of its length, makes it possible to influence in a controlled manner the force necessary for the translation or
coulissement du support du siège vers l'avant. sliding the seat support forward.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus Other features and advantages of the invention will emerge more
clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, clearly from the following description of a nonlimiting exemplary embodiment,
ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: * la figure i est une vue de côté d'une voiture compacte, représentée de façon simplifiée; * la figure 2 est une vue de dessus de cette voiture, mais sans le pavillon et les parties latérales; * la figure 3 montre un élément déformable conjugué à la sangle d'épaule de la ceinture de sécurité et constitué par des coutures de rupture d'une partie repliée de cette sangle; et * la figure 4 représente un rail fixé à la carrosserie et pourvu d'un dispositif permettant la translation avec absorption d'énergie d'un support de siège, non représenté, monté and the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a side view of a compact car, shown schematically; * Figure 2 is a top view of this car, but without the flag and the side parts; FIG. 3 shows a deformable element conjugated to the shoulder strap of the safety belt and constituted by seams of rupture of a folded part of this strap; and * Figure 4 shows a rail attached to the body and provided with a device for the translation with energy absorption of a seat support, not shown, mounted
sur ce rail.on this rail.
Selon les figures 1 et 2, la carrosserie 1 d'une voiture compacte - According to Figures 1 and 2, the body 1 of a compact car -
représentée de façon simplifiée est dotée d'un habitacle 2 pratiquement indéformable qui reçoit, dans l'espace entouré par lui, deux sièges 3 et 4 dont le dernier, représentant le siège pour le passager à côté du conducteur, est reculé par rapport au siège 3 du conducteur, de sorte qu' il présente une plus grande distance par rapport à simplified representation is provided with a substantially undeformable cabin 2 which receives, in the space surrounded by it, two seats 3 and 4, the last of which, representing the seat for the passenger next to the driver, is moved back from the seat 3 driver, so that he has a greater distance from
la planche de bord 5 et au tablier d'auvent 6. the dashboard 5 and the awning apron 6.
Le siège 3, conçu pour le conducteur, est réglable au moins dans le sens de la longueur, d'une manière non représentée, mais connue. A ce siège est coordonnée une colonne de direction de sécurité 7 qui peut se raccourcir, avec absorption d'énergie, dans le sens axial et dont le volant 8 renferme un coussin d'air à gonflage instantané 9, coussin qui est normalement recouvert Le siège 4 reçoit un passager ou occupant 10 maintenu par une ceinture de sécurité automatique 11 à trois points d'appui, comprenant une sangle abdominale dont les extrémités 12 sont attachées au siège et une sangle d'épaule 13 menant, avec interposition d'un élément déformable 14, à un enrouleur de ceinture qui est seulement indiqué schématiquement, enrouleur qui est solidaire de la carrosserie et auquel est coordonné un tendeur de ceinture 16. Chacun des sièges 3 et 4 comporte un coussin d'assise 17 et un dossier 18 avec un appui-tête 19, avec coordination à ce dernier d'un oeil 20 par lequel passe le brin 21 de la ceinture formé par la sangle d'épaule. Ainsi, lorsque l'appui-tête 19 est adapté en hauteur, le point de renvoi ou de changement de direction supérieur de la ceinture, formé par l'oeil 20, est The seat 3, designed for the driver, is adjustable at least in the direction of the length, in a manner not shown, but known. At this seat is coordinated a safety steering column 7 which can be shortened, with energy absorption, in the axial direction and whose flywheel 8 contains an air bag instantaneous inflation 9, cushion which is normally covered The seat 4 receives a passenger or occupant 10 maintained by an automatic seat belt 11 at three points of support, comprising a lap strap whose ends 12 are attached to the seat and a shoulder strap 13 leading, with the interposition of a deformable element 14, to a belt winder which is only indicated schematically, winder which is secured to the body and which is coordinated a belt tensioner 16. Each of the seats 3 and 4 comprises a seat cushion 17 and a backrest 18 with a support head 19, with the latter coordinating an eye 20 through which passes the strand 21 of the belt formed by the shoulder strap. Thus, when the headrest 19 is adapted in height, the point of return or top direction change of the belt, formed by the eye 20, is
également réglé en hauteur.also adjusted in height.
Comme cela est indiqué seulement pour le siège 3 sur la figure 1, le rembourrage 22 du coussin d'assise s'appuie sur un coin 23 qui se déforme dans le domaine plastique sous une forte charge et empêche ainsi un trop important glissement du bassin de l'occupant 10 vers le bas, ce qui changerait la géométrie de la ceinture. Le siège 4 en particulier s'appuie par l!intermédiaire d'un support de siège 24 sur des rails 25 montés fixes et dont la conformation ressort surtout de la figure 4. Le rail 25 est doté d'un profil en chapeau et fixé au plancher 26 du véhicule. Plusieurs tiges 27 de vis, dépassant vers le bas du support de siège non représenté, traversent chacune un perçage 28 de la partie supérieure du rail 25, de sorte que le support de siège est fixé par plusieurs points de fixation semblables, chaque fois avec interposition d'une contre-plaque 29, à une plaque 30 prévue en bas et pourvue d'un trou fileté. A partir du perçage 28 s'étend, en direction du tablier d'auvent 6, une fente 33 qui peut avoir la même largeur sur toute la longueur, mais peut aussi avoir une largeur variable, fente qui est élargie, avec absorption d'énergie, par la tige de vis 27 coordonnée lors de l'application d'une charge déterminée aux points de fixation. Le tablier d'auvent 6 est précédé d'un appui 32, fabriqué par exemple en mousse dure, pour l'appui avec absorption d'énergie en cas de choc des As indicated only for the seat 3 in Figure 1, the padding 22 of the seat cushion is supported on a wedge 23 which deforms in the plastic field under a heavy load and thus prevents too much sliding of the pelvis. occupying it 10 down, which would change the geometry of the belt. The seat 4 in particular is supported by means of a seat support 24 on rails 25 fixed mounted and whose conformation emerges mainly from Figure 4. The rail 25 is provided with a hat profile and fixed to the floor 26 of the vehicle. Several screw rods 27 protruding downwardly from the seat support, not shown, each pass through a bore 28 in the upper part of the rail 25, so that the seat support is fixed by several similar fixing points, each time with interposition. against a plate 29, a plate 30 provided at the bottom and provided with a threaded hole. From the bore 28 extends, in the direction of the awning apron 6, a slot 33 which may have the same width over the entire length, but may also have a variable width, slot which is enlarged, with energy absorption by the screw shank 27 coordinated during the application of a determined load at the fixing points. The awning apron 6 is preceded by a support 32, made for example of hard foam, for support with energy absorption in case of impact of
pieds 31 de l'occupant 10.feet 31 of the occupant 10.
Ce montage, autorisant un déplacement ou translation contrôlé du siège 4 en particulier, réduit le niveau de charge pour les occupants 10 et crée simultanément une masse mobile qui diminue le rebondissement de la voiture compacte. Etant donné que, avec ce type de charge, de même que lors d'une collision par l'arrière, le dossier 18 doit encaisser d'importantes forces d'appui, lesquelles doivent être transmises en fin de compte à la carrosserie 1, le dossier 18 s'appuie pour que l'on ne soit pas obligé d'augmenter indûment la résistance de ce dossier et d'un dispositif de réglage de l'inclinaison qui lui est coordonné - par un élément d'appui 34 sur un rail 35 solidaire de la carrosserie, ainsi que cela est indiqué sur les figures 1 et 2. Un verrou chargé par une masselotte par exemple, permet de faire en sorte que des mouvements de réglage du dossier 18 ou de l'ensemble du siège 3 ou 4 soient possibles sans qu' un tel mouvement soit déclenché lorsque le verrou à This arrangement, allowing movement or controlled translation of the seat 4 in particular, reduces the level of load for the occupants 10 and simultaneously creates a moving mass that reduces the bouncing of the compact car. Since, with this type of load, as well as in a rear-end collision, the backrest 18 has to withstand substantial support forces, which must ultimately be transmitted to the bodywork 1, the backrest 18 is supported so that one is not obliged to increase unduly the strength of this folder and a tilt adjustment device that is coordinated with it - by a support element 34 on a rail 35 integral with the body, as is indicated in Figures 1 and 2. A latch loaded by a feeder, for example, makes it possible to ensure that adjusting movements of the backrest 18 or the entire seat 3 or 4 are possible without such a movement being triggered when the lock
masselotte est sollicité en cas de collision. weight is called upon in the event of a collision.
En tel effet de blocage est prévu aussi sur une barre d'appui 36, comprenant des parties guidées télescopiquement l'une dans l'autre, qui relie la zone de déformation arrière 37 au support 24 associé au siège 4, ceci afin de protéger, lors d'enfoncements de l'arrière du véhicule, le dossier 18 situé relativement près de Such blocking effect is also provided on a support bar 36, comprising telescopically guided portions one in the other, which connects the rear deformation zone 37 to the support 24 associated with the seat 4, in order to protect, during recesses of the rear of the vehicle, the backrest 18 located relatively close to
la zone d'impact.the impact zone.
La figure 3 fait ressortir de quelle manière peut être réalisé l'élément déformable 14 coordonné à l'extrémité 13 de la sangle d'épaule et qui est seulement indiqué schématiquement sur la figure 2. La sangle en question est repliée dans une zone déterminée en trois couches superposées assemblées par des coutures longitudinales qui représentent des coutures de rupture 38, lesquelles se rompent, avec absorption d'énergie, en cas de dépassement d'une charge prédéterminée de la sangle. Figure 3 shows how can be achieved the deformable element 14 coordinated at the end 13 of the shoulder strap and which is only indicated schematically in Figure 2. The strap in question is folded in a specific area in three superimposed layers joined by longitudinal seams which represent breaking seams 38, which break, with energy absorption, when exceeding a predetermined load of the strap.
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