WO2016005500A1 - Structures souples gonflables de sécurité pour engin industriel motorisé - Google Patents

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WO2016005500A1
WO2016005500A1 PCT/EP2015/065709 EP2015065709W WO2016005500A1 WO 2016005500 A1 WO2016005500 A1 WO 2016005500A1 EP 2015065709 W EP2015065709 W EP 2015065709W WO 2016005500 A1 WO2016005500 A1 WO 2016005500A1
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WO
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inflation
inflatable
inflatable structure
cabin
airbag
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/065709
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Inventor
Jérôme REBELLE
Original Assignee
Institut National De Recherche Et De Sécurité Pour La Prévention Des Accidents Du Travail Et Des Maladies Professionnelles (Inrs)
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Publication date
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/13—Roll-over protection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R2021/0002—Type of accident
    • B60R2021/0018—Roll-over
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R2021/0065—Type of vehicles
    • B60R2021/0074—Utility vehicles

Definitions

  • Such motorized vehicles have a center of gravity higher than the average of motorized vehicles on wheels and are therefore more unstable.
  • these machines evolve regularly over rough terrain, which may include steep slopes, slopes or raised surfaces.
  • their primary use is to lift or move loads, changing their stability almost permanently, and making it difficult for the driver to control it. Traffic at excessive speeds or / and curved trajectory gain further increases the instability of these vehicles.
  • Such motorized vehicles present a significant risk of accident by lateral rollover, by frontal tilting or by vertical fall, during a fall of quay, for example.
  • an electronic management unit (21) capable of collecting and interpreting the content of the signals from the sensors, of detecting a critical accident situation and of issuing an alert signal in the event of detection of a critical situation of 'accident,
  • a c represents the centrifugal acceleration threshold
  • L the width of the wheelbase of the vehicle
  • h the height of the center of gravity of the machine
  • ⁇ an angle with respect to the horizontal.
  • the security system of this cabin therefore comprises a first inflatable structure similar to that of the first embodiment.
  • the first inflatable structure therefore comprises a first inflatable bag 22 shown not deployed in FIG. 4. It is thus hidden by its housing 23, revealing two straps 24 and 25.
  • the inflatable lateral protection structure reduces the risk of ejection of the driver and limits the severity of impact injuries, which could occur unprotected on a cabin or ground pillar. .
  • the airbag 45 minimizes the severity of the shocks if the head is projected on the upper face of the cabin, in the case where the air bag 22 has not sufficiently limited the movement of the driver's body upwardly. cabin.
  • brackets 49 ', 50' and straps 51 ', 52' symmetrical can be placed between the air bag 45 and the air bag 43 ', when it is put in place.
  • the air bags 43 and 45 can be provided to strengthen the air bags 43 and 45 in parts. For example, a shock between the driver's head and the air bag 43 is more likely to occur on the upper front portion thereof.
  • the reinforcement 43a visible in FIG. 5 in this zone thus makes it possible to further improve the driver's safety.
  • the cabin safety system illustrated in FIGS. 4 and 5 is furthermore equipped with an inflation system 53 for inflatable structures capable of triggering the inflating of the airbags in response to a detection of the risk of an accident.
  • the inflation system 53 is shown in FIG.
  • the advantage of the use of pyromechanisms as a gas release mechanism is to have a very compact equipment, extremely fast response and which has a very high level of maintenance-free operating safety during its duration of life.
  • the gas release mechanisms are activated. This results in the opening of the reservoirs 56 and 57 and the exit of the gases via the pipes 61 to 66.
  • the inflation system 53 is designed such that the first inflatable structure reaches its target pressure of inflation in less than 1 80 ms from the release of the trigger signal, and that the internal pressure in the first inflatable structure remains greater than 90% of the inflation setpoint pressure for at least 2 seconds after moment when it is reached. It is further adapted so that the second inflatable structure reaches its predefined inflation setpoint pressure in less than 400 ms from the triggering signal, and that the internal pressure in the second inflatable structure remains greater than 90% of the pressure. inflation set point for at least 2 s from the moment it is reached.
  • FIG. 7 shows the temporal evolution of the pressures in the respective inflatable bags of the first inflatable structure (curve A), of the second inflatable structure (curve B), and of the third inflatable structure in the case where the latter is set up (curve C) following the detection of a risk of accident.
  • the first inflatable structure fills with air.
  • the filling reference pressure of 1 bar is reached at time t 2 ⁇ t 0 + 1 80 ms.
  • the second inflatable structure fills in such a way that the filling setpoint pressure of 0.6 bar is reached substantially at time t 2 " ⁇ t 0 + 400 ms If the third inflatable structure is present this is filled in such a way that the filling setpoint pressure of 0.6 bar is reached substantially at time t 2 ' ⁇ t 0 + 250 ms.
  • the three inflatable structures inflate respectively in less than 1 80 ms, 400 ms and 250 ms from the warning signal and remain at a substantially constant pressure for at least 2 s from the end of the inflation. Since the inflation of the three structures is carried out in parallel, it means that the complete protection is operational in less than 400 ms. Such characteristics allow optimum protection of the driver when there is a risk of accident by tilting, overturning or falling of the motorized industrial machine, until a complete immobilization of the machine.
  • the protection is first ensured by the deployment of the first inflatable structure housed under the steering column. It is positioned above the thighs of the driver sitting, to keep it in his seat. Its mechanical strength and its fixing under the veil are sufficient to limit the movements of the driver upwards, forward and outward of the cabin.
  • the deployment of the first inflatable flexible structure is done quickly enough to greatly reduce the possibilities of an accidental ejection.
  • the flexible structure of protection protects from the severity of the shocks against the roof of the cabin.
  • the third inflatable structure obstructs the front face of the vehicle by positioning itself in front of the windshield, if it is present, or in replacement, if it has not been provided in the design of the craft.
  • This inflatable structure is sufficiently rigid and solid to prevent the driver of the machine is projected out of his cabin and can significantly reduce the severity of violent shocks on the driver's head.
  • the folding accordion in the housing located between the upper face and the upper part of the front face allows a very fast implementation and in a movement oriented from the outside towards the inside. The driver sees his safety all the more improved as the pressure in the airbag remains substantially constant for at least 2 seconds after inflating, that is to say until a complete immobilization of the motorized industrial machine.
  • the protection is first ensured by the deployment of the first inflatable structure housed under the steering column. It is positioned above the thighs of the driver sitting, to keep it in his seat. Its mechanical strength and its fixing under the veil are sufficient to limit the movements of the driver upwards and outwards of the cabin.
  • the deployment of the first inflatable structure is done quickly enough to greatly reduce the possibilities of a voluntary ejection.
  • the second inflatable structure limits the severity of the shocks against the roof of the cabin. At the same time or very soon after, the second inflatable structure is deployed.
  • the side airbags act as curtains completely blocking each side of the cab.
  • the first inflatable structure housed under the steering column. It is positioned above the thighs of the driver sitting, to keep it in his seat. Its mechanical strength and its fixing under the veil are sufficient to limit the movements of the driver upwards and outwards of the cabin.
  • the deployment of the first inflatable structure is done quickly enough to greatly reduce the possibilities of an accidental ejection.
  • the second inflatable structure limits the severity of the shocks against the roof of the cabin. At the same time or very soon after, the second inflatable structure and the third inflatable structure are deployed.
  • the side airbags act as curtains completely blocking each side of the cab.
  • the folding accordion in the housings located on each side, in the upper part of the cabin in the uprights or under the upper face, allows a very fast implementation and in a movement oriented from the outside towards the inside.
  • the side airbags and the upper airbag By means of the side airbags and the upper airbag, the driver of the craft is restrained inside the cabin. This reduces the severity of possible shocks of the driver 's head against an element of the cabin frame, at the side faces or the upper face and against the ground.
  • the frontal airbag obstructs the front face of the vehicle by positioning itself in front of the windshield, if present, or as a replacement, if it has not been provided in the design of the vehicle.
  • This inflatable structure is sufficiently rigid and solid to prevent the driver of the machine is projected out of his cabin and significantly reduces the severity of violent shocks on the driver 's head.
  • the folding accordion in the housing located between the upper face of the cabin and the upper part of the front face allows a very fast implementation and in a rather oriented movement from the outside towards the inside. The driver sees his safety all the more improved as the pressure in the airbag remains substantially constant for at least 2 seconds after inflating, that is to say until a complete immobilization of the motorized industrial machine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

Ce système de sécurité pour cabine d' engin industriel motorisé comprend : un ensemble de capteurs conçus pour mesurer au moins un paramètre représentatif de la stabilité de l'engin, une unité de gestion électronique (21) capable de recueillir et d' interpréter le contenu des signaux issus des capteurs, de détecter une situation critique d'accident et d'émettre un signal d'alerte en cas de détection d'une situation critique d' accident, des moyens de protection à structure gonflable comprenant une première structure (22) destinée à se gonfler au-dessus de l'assise d'un siège ( 17) de la cabine et comprenant des liaisons (24, 25, 26, 27) aptes à maintenir ladite structure gonflable (22) par rapport à l'assise, et un système de gonflage (53) apte à déclencher le gonflage des moyens de protection à structure gonflable (22) en fonction du signal d'alerte.

Description

Structures souples gonflables de sécurité pour engin industriel motorisé
L 'invention concerne les systèmes de sécurité destinés à être incorporés dans une cabine d' engin industriel motorisé pour protéger le conducteur lors d'un accident, en particulier lors d'un renversement latéral, d'un basculement frontal ou d'une chute verticale de l ' engin. L 'invention concerne plus particulièrement un système de sécurité destiné à des engins tels que des chariots élévateurs, engins du secteur du bâtiment et des travaux publics, agricoles ou forestiers.
De tels engins motorisés présentent un centre de gravité plus haut que la moyenne des véhicules motorisés sur roues et sont donc plus instables. De plus, ces engins évoluent régulièrement sur des terrains accidentés, pouvant comporter des pentes importantes, des dévers ou des surfaces surélevées. En outre, leur utilisation première consiste à lever ou déplacer des charges, faisant évoluer presque en permanence leur stabilité, et rendant difficile la maîtrise de celle-ci par le conducteur. La circulation à des vitesses excessives ou/et la prise de traj ectoire courbe amplifient encore l' instabilité de ces véhicules . En conséquence, de tels engins motorisés présentent un risque important d' accident par renversement latéral, par basculement frontal ou par chute verticale, lors d 'une chute de quai, par exemple.
Dans le cas d'un chariot élévateur, la circulation avec la fourche haute, à vide ou chargée, augmente le risque de basculement frontal et latéral de l ' engin motorisé. Un renversement frontal peut aussi se produire, à l ' arrêt lors d' opérations de chargement/déchargement, si la capacité de levage de l' engin est dépassée.
En France, les statistiques o fficielles (CNAMTS) dénombrent, sur une période de 10 ans de 2002 à 20 1 1 , une moyenne annuelle de 8 000 accidents avec arrêt de travail dont 520 ayant provoqué une incapacité permanente impliquant un chariot élévateur industriel. Sur cette même période, en moyenne, 13 salariés sont tués chaque année dans un accident. Plus de deux tiers de ces décès sont consécutifs au renversement latéral de l ' engin.
En cas de basculement frontal ou latéral en particulier, le conducteur peut volontairement ou involontairement sortir de la cabine . Une éj ection de la cabine est généralement à l ' origine d' accidents graves . Ainsi, dans les pays de l'Union Européenne, la réglementation impose aux fabricants l 'installation d'un système de retenue de manière à maintenir les personnes sur leur siège. Ce système de retenue est généralement composé d 'une ceinture souple comprenant deux points d ' ancrage. Pourtant, ce système de retenue, même lorsqu' il est équipé d'un dispositif de surveillance de la fermeture, n' est pas toujours porté car les conducteurs le ressentent comme une gêne dans leur travail, en particulier lors des fréquentes montées et descentes au poste de conduite . Par ailleurs, la ceinture évite l ' éj ection lorsqu' elle est bouclée, mais ne réduit pas le risque de choc entre la tête du conducteur et le sol ou la structure métallique de la cabine de l ' engin.
Plusieurs approches ont donc été proposées pour améliorer la sécurité lors des renversements ou basculements de ces engins industriels motorisés.
Parmi ces approches, certaines ont pour obj ectif de réduire le risque de renversement des engins. On peut citer comme exemple le document WO200201 8262 qui propose des tubes télescopiques coulissants, le document WO2001056866 qui décrit des béquilles rétractables, le document JP 1 1 894 qui présente des béquilles pivotantes, ou encore des systèmes de gestion électronique de la stabilité.
D ' autres approches visent à réduire les conséquences. En particulier, il existe des dispositifs ayant pour but d' empêcher une tentative de sortie vo lontaire, ou une éj ection invo lontaire du conducteur, d' éviter l ' écrasement du conducteur sous l ' engin motorisé et de réduire la probabilité d'un choc entre la tête du conducteur et le so l ou un élément de l ' armature de la cabine.
Ainsi le document US 3 804 435 décrit un dispositif de protection équipant un engin de terrassement. Ce dispositif repose sur des coussins gonflables placés de part et d' autre du conducteur et maintenus par des longes . Leurs logements sont fixés sur les montants de la structure de protection de l ' engin. Ces coussins sont gonflés temporairement par des gaz contenus dans des réservoirs lorsqu'une position angulaire critique est détectée.
Par ailleurs, les documents JP 1 1209086, WO201 1 / 1 13963 et
JP2000302392 décrivent également des coussins gonflables qui, lorsqu' ils sont gonflés, obstruent les entrées latérales d'un chariot élévateur pour amortir les chocs et pour éviter que le conducteur ne soit éjecté lors du renversement latéral de l ' engin.
Le document WO2009/ 138380 décrit un portillon de sécurité pivotant autour d 'un axe horizontal entre deux positions :
- une position verticale permettant au cariste d ' entrer et de sortir du poste de conduite, et
- une position horizontale de retenue.
Dans la position horizontale, ce portillon est destiné à empêcher l ' éjection ou la sortie vo lontaire du cariste lors du renversement latéral du chariot élévateur.
Le document US6557893 décrit un système comprenant des barres pivotantes et motorisées placées de part et d' autre du siège du conducteur. Elles s ' articulent, autour d 'un arbre, entre deux positions, l 'une permettant d' accéder au poste de conduite, l ' autre constituant une position de sécurité pour éviter l ' éj ection du conducteur.
Toutefois, ces deux systèmes limitent le risque d' éj ection ou de sortie vo lontaire, mais n ' empêchent pas que le conducteur soit balloté et ne permettent pas d ' éviter les chocs entre sa tête et le sol ou avec la structure de protection de l ' engin.
Les documents GB2010754 et EP 1686015 décrivent des dispositifs de protection également pivotants, qui se différencient des systèmes précédents en ce qu' ils comprennent des filets pour éviter l'éjection du cariste lors du renversement latéral du chariot. Ces dispositifs ne remplissent que partiellement les fonctions de sécurité nécessaires. En effet, ils n'évitent pas le ballottement du conducteur lorsque le chariot se renverse, ils sont encombrants pour le conducteur et ils limitent sa visibilité, ce qui fait qu'ils sont susceptibles d'être démontés ou d'être désactivés.
Les documents GB2294245, EP1201833, US7111872, CA1220711 décrivent des dispositifs de protection rétractables destinés à maintenir le conducteur sur son siège. Pourtant ils ne sont pas satisfaisants car ils n'évitent pas les chocs entre la tête et le sol ou la structure de protection et ils sont encombrants pour le conducteur, ce qui fait qu'ils sont susceptibles d'être démontés ou d'être désactivés.
Ainsi, si ces solutions peuvent améliorer la sécurité du conducteur, celui-ci n'est pas pour autant préservé du risque d'accident suite à un fort ballottement, un renversement ou un choc avec une partie de la structure de l'engin industriel motorisé ou encore avec le sol. En outre, la plupart de ces systèmes de protection présentent d'importantes contraintes en termes d'encombrement et de gêne occasionnée pour le conducteur.
Au vu de ce qui précède, le but de l'invention est de proposer un système de sécurité pour engin industriel motorisé permettant de protéger le conducteur en cas d'accident tel qu'un basculement de l'engin industriel motorisé, de manière encore plus efficace, notamment en palliant les inconvénients précités. En particulier, il vise à maintenir le conducteur au poste de conduite et à éviter son éjection, ainsi que tout choc entre sa tête et l'armature de la cabine de l'engin, et entre sa tête et le sol, et ce sans gêne ni intervention du conducteur.
Selon un premier aspect, l'invention concerne un système de sécurité pour cabine d'engin industriel motorisé. Selon une de ses caractéristiques générales, ce système comprend :
un ensemble de capteurs conçus pour mesurer un ensemble d'au moins un paramètre représentatif de la stabilité de l'engin, une unité de gestion électronique (21) capable de recueillir et d'interpréter le contenu des signaux issus des capteurs, de détecter une situation critique d'accident et d'émettre un signal d'alerte en cas de détection d'une situation critique d'accident,
- des moyens de protection à structure gonflable comprenant une première structure gonflable destinée à se gonfler au-dessus de l'assise d'un siège de la cabine et comprenant des liaisons aptes à maintenir ladite structure gonflable par rapport à l'assise, et
- un système de gonflage apte à déclencher le gonflage des moyens de protection à structure gonflable en fonction du signal d'alerte.
De cette manière, la première structure souple gonflable est destinée à s'étendre au-dessus des genoux et des cuisses du conducteur. La structure souple gonflable est en outre maintenue dans sa position par rapport à l'assise du siège et permet de retenir le conducteur pour éviter qu'il ne soit éjecté de l'engin ou ne s'éjecte volontairement, puis soit écrasé sous l'armature de l'engin. La première structure gonflable permet encore d'éviter que le conducteur soit blessé en étant projeté contre la partie supérieure de l'armature ou contre le toit de la cabine. Un tel système peut discrètement être intégré sur l'armature de la cabine de l'engin, et donc est moins contraignant en termes d'encombrement et de gêne. De plus, la protection est assurée sans intervention spécifique du conducteur de l'engin.
Selon un mode de réalisation, la première structure gonflable comprend un premier sac gonflable destiné à être disposé dans un logement au niveau de la colonne de direction de l'engin industriel motorisé, et prévu pour être gonflé sensiblement dans le plan horizontal au-dessus de l'assise du siège.
Une telle disposition permet une intégration discrète du système de sécurité sur l'armature de la cabine, ce qui se traduit par une meilleure visibilité pour le conducteur, par une moindre gêne dans ses mouvements et sans qu'il ait à fermer, boucler ou activer un quelconque dispositif ou système. Avantageusement, le premier sac gonflable comprend un dispositif de fixation du premier sac à l ' armature de la cabine et au moins une sangle de fixation du premier sac au plancher de la cabine.
On peut en outre prévoir que le premier sac comprenne, à l ' état gonflé, une section horizontale de forme sensiblement rectangulaire dont un côté comprend une courbure concave prévue pour épouser la forme du ventre d'un utilisateur.
Dans un mode de réalisation, le premier sac gonflable est conçu de manière à supporter une pression interne allant jusqu' à 1 bar, le système de gonflage étant conçu pour que la pression reste sensiblement constante pendant au moins 2 secondes et pour que le temps de gonflage du premier sac soit inférieur à 1 80 ms.
Avantageusement, l ' ensemble de paramètres comprend au moins un paramètre choisi parmi l 'inclinaison de l ' engin motorisé par rapport à l' horizontale selon l ' axe longitudinal et selon l ' axe transversal, l ' accélération centrifuge de l ' engin motorisé et l ' accélération verticale de l ' engin motorisé.
De tels paramètres permettent de détecter avec une fiabilité accrue un accident tel que basculement frontal ou latéral ou chute d'une surface surélevée.
On peut en outre prévoir que les moyens de protection comprennent une deuxième structure gonflable dotée d'un premier sac gonflable latéral et d'un deuxième sac gonflable latéral destinés à être gonflés latéralement de part et d' autre de la cabine de pilotage de l ' engin, et un sac gonflable supérieur destiné à être gonflé au-dessus du poste de pilotage.
Une telle protection permet d' éviter le ballottement du conducteur lors d 'un accident, l ' éj ection du conducteur hors de la cabine, qu ' elle soit vo lontaire ou involontaire, ainsi que des chocs avec la structure de l ' engin motorisé ou encore avec le so l. Les sacs gonflables des faces gauche et droite empêchent par ailleurs un contact entre le conducteur et le so l.
Par exemple, le sac gonflable supérieur est par défaut déployé mais non gonflé. On peut prévoir une première équerre en toile et une deuxième équerre en toile fixées d'un côté au premier sac gonflable latéral et de l ' autre côté au sac gonflable supérieur, une troisième équerre en toile et une quatrième équerre en toile fixées d'un côté au deuxième sac gonflable latéral et de l ' autre côté au sac gonflable supérieur, chacune des équerres étant renforcée par une sangle de renfort.
Dans un mode de réalisation, le système de sécurité comprend une troisième structure gonflable dotée d'un sac gonflable frontal à l ' avant du poste de pilotage de l ' engin.
Avantageusement, chacun des sacs gonflables est conçu de manière à supporter une pression interne allant jusqu' à 1 bar, le système de gonflage étant conçu pour que la pression reste sensiblement constante pendant au moins 2 secondes et pour que le temps de gonflage de l ' ensemble soit inférieur à 400 ms.
On peut également prévoir que les sacs gonflables sont par défaut pliés en accordéon.
Le système de gonflage doit pouvoir être activé au moment de la détection d 'un accident, et communiquer avec chacune des structures gonflables. Dans une première variante, le système de gonflage est constitué d'un blo c de gonflage incorporant, pour chaque structure gonflable, une réserve de gaz, un mécanisme de libération des gaz et un moyen d' acheminement du gaz vers la structure gonflable associée . Dans une seconde variante, le système de gonflage comprend, pour chaque structure gonflable, une unité de gonflage implantée sur la structure gonflable associée, chaque unité de déclenchement comprenant une réserve de gaz et un mécanisme de libération des gaz.
Selon un deuxième aspect, l 'invention concerne une cabine pour engin industriel motorisé équipée d'un système de sécurité tel que décrit précédemment.
D ' autres avantages et caractéristiques de l 'invention apparaîtront à l ' examen de la description détaillée de modes de réalisation de l 'invention nullement limitatifs, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue isométrique d'une cabine de chariot élévateur selon un premier mode de réalisation comprenant une première structure gonflable de protection,
- la figure 2 est une vue isométrique de la première structure gonflable de la figure 1 ,
- la figure 3 est une vue de dessus de la première structure gonflable de la figure 1 ,
- la figure 4 est une vue isométrique d'une cabine de chariot élévateur selon un deuxième mo de de réalisation comprenant deux structures gonflables de protection,
- la figure 5 est une vue en perspective de la cabine de la figure 4 avec la deuxième structure gonflable déployée et gonflée,
- la figure 6 est une représentation isométrique du système de gonflage du système de sécurité de la cabine de la figure 4, selon la première variante, et
- la figure 7 est une représentation temporelle de la pression dans les structures gonflables du deuxième mode de réalisation de système de sécurité.
On a représenté sur la figure 1 une cabine d' engin industriel motorisé équipé d'un poste de pilotage muni d'un système de sécurité selon un premier mode de réalisation de l ' invention. L ' engin industriel motorisé est en l ' espèce un chariot élévateur.
La cabine est constituée d'une armature 1 comprenant un plancher 2, une poutre arrière gauche 3 , une poutre arrière droite 4, une poutre avant droite 5 et une poutre avant gauche 6. Les poutres 3 à 6 s ' étendent dans une direction sensiblement verticale ou oblique, vers le haut par rapport au plancher 2. Les extrémités supérieures des poutres 3 à 6 se situent toutes dans le même plan horizontal et sont reliées entre elles par la poutre avant 7, la poutre gauche 8 , la poutre arrière 9 et la poutre droite 10.
Les poutres 3 à 10, ainsi que le plancher 2, délimitent respectivement la face avant 1 1 , la face droite 12, la face arrière 13 , la face gauche 14 et la face supérieure 15 de la cabine. Le plancher est en outre doté d'un caisson 16 sur lequel est disposé un siège 17. Par ailleurs, on voit sur cette figure un mannequin 18 disposé à la place prévue pour le conducteur de l'engin industriel motorisé. La cabine comprend enfin un volant 19 solidaire d'une colonne de direction 20.
La cabine de ce chariot élévateur comprend un système de sécurité visant à protéger le conducteur en cas d'accident. Celui-ci comporte un ensemble de capteurs dispersés dans la cabine ou dans l'engin industriel motorisé et non représentés sur les figures. Ces capteurs sont reliés à une unité de gestion électronique 21 et sont conçus pour mesurer au moins un paramètre représentatif de la stabilité de l'engin traduisant un risque d'accident. En l'espèce, ces capteurs comprennent :
un premier capteur conçu pour mesurer l'inclinaison de l'engin industriel motorisé par rapport à l'horizontale selon l'axe longitudinal,
un deuxième capteur conçu pour mesurer l'inclinaison de l'engin industriel motorisé par rapport à l'horizontale selon l'axe transversal,
un troisième capteur conçu pour mesurer l'inclinaison du terrain par rapport à l'horizontale,
un quatrième capteur conçu pour mesurer l'accélération centrifuge de l'engin industriel motorisé et
un cinquième capteur conçu pour mesurer l'accélération verticale de l'engin industriel motorisé.
De tels capteurs sont particulièrement adaptés pour détecter un accident tel que basculement frontal ou latéral ou chute d'une surface surélevée.
L'unité de gestion électronique 21 est capable de recueillir et d'interpréter les signaux émis par l'ensemble des capteurs de manière à pouvoir détecter une situation critique d'accident. En cas de détection d'une situation critique d'accident, l'unité de gestion électronique émet un signal d'alerte. Par exemple, deux situations peuvent engendrer un basculement latéral. Dans la première situation, la machine est en circulation sur une surface plane. Le renversement se produit alors sous l'effet de l'accélération centrifuge générée lors de la prise d'un virage. Pour éviter des déclenchements intempestifs du système de sécurité dans cette situation de conduite, on considère qu'il y a imminence du renversement suite au dépassement d'un seuil d'inclinaison de l'engin et d'un niveau d'accélération centrifuge suffisant. Par exemple, on pourra choisir comme seuil d'inclinaison une valeur comprise entre 20° et 30°. Le seuil d'accélération centrifuge dépend des dimensions de l'engin et peut être calculé par la formule
- L + <p.h
A - A
h
où Ac représente le seuil d'accélération centrifuge, L la largeur de l'empattement de l'engin, h la hauteur du centre de gravité de l'engin, φ un angle par rapport à l'horizontale.
Dans la deuxième situation possible, la machine circule sur un plan incliné, typiquement un devers ou une rampe. La détection d'un risque de basculement latéral tient compte de l'inclinaison du sol par rapport à l'horizontale. Cela permet d'éviter que la protection ne soit enclenchée alors qu'il n'y a pas de risque imminent. On choisit un seuil de déclenchement adapté en fonction de la hauteur du centre de gravité de l'engin industriel motorisé, par exemple d'une valeur comprise entre 20° et 30° par rapport à l'horizontale. Ainsi, pour détecter un risque de basculement latéral, on utilise le premier capteur, le troisième capteur et le quatrième capteur.
De même, deux situations peuvent engendrer un renversement frontal. La première situation possible est la surcharge de la fourche pouvant engendrer un basculement frontal à l'arrêt. La deuxième situation possible est due à un freinage trop fort pouvant entraîner un basculement frontal en mouvement. Pour ces deux situations, on mesure l'inclinaison de l'engin motorisé autour de son axe transverse. On considère qu'il y a imminence d'un renversement frontal dès lors qu'il y a dépassement d'un seuil défini, par exemple d'une valeur comprise entre 20° et 30° . Ainsi, pour détecter un risque de renversement frontal, on utilise le deuxième capteur.
Dans le cas d'une chute depuis une surface surélevée, typiquement depuis un quai ou une dalle d'un bâtiment en construction, la chute est surtout caractérisée par la génération d' une accélération verticale. On surveille le risque de basculement en mesurant l' inclinaison suivant l ' axe transverse ou longitudinal et l' accélération verticale. On peut par exemple utiliser des seuils d' inclinaison compris entre 10° et 15 ° et un seuil de vitesse verticale prédéfini. Dans ce cas, on utilise par conséquent le premier capteur, le deuxième capteur et le cinquième capteur.
Par ailleurs, le système de sécurité comprend des moyens de protection à structure gonflable destinés à être gonflés en cas de risque de basculement. Dans ce mode de réalisation, les moyens de protection comportent une première structure gonflable comprenant un premier sac gonflable 22 destiné à être disposé dans un logement 23 au niveau de la co lonne de direction 20 de l ' engin industriel motorisé, et prévu pour être gonflé et s ' étendre sensiblement dans le plan horizontal au- dessus de l ' assise du siège 17. Dans le cadre de la figure 1 , le premier sac gonflable 22 a été représenté déployé. On voit donc que celui-ci s ' étend au-dessus des genoux et des cuisses du mannequin 1 8.
Le lo gement 23 étant prévu sous le volant 19 au niveau de la co lonne de direction 20, il n' entrave pas l ' accessibilité aux pédales de frein et d' accélération par le conducteur, ni n' occasionne de gêne au niveau des genoux pour la conduite. Par exemple, le sac 22 peut être plié « en accordéon ». Pour constituer le sac 22, on peut utiliser une membrane dite « à poils » ou encore une membrane tissée soudée, plus classique. Dans tous les cas, la membrane du sac 22 supporte une pression interne allant jusqu' à 1 bar pendant une durée de l ' ordre de plusieurs secondes.
Le sac gonflable 22 comporte en outre des liaisons aptes à le maintenir par rapport à l ' assise du siège 17. En l ' espèce, les liaisons comprennent trois sangles 24, 25 et 26 liant le sac 22 au plancher 2 de la cabine et un dispositif de fixation 27, visible sur la figure 2, so lidaire de l ' armature 1 de la cabine.
Comme cela est visible sur les figures 2 et 3 , le dispositif de fixation comprend une languette 28 avec deux trous 29 et 30, destinés à coopérer avec deux tiges 3 1 et 32. Par ailleurs, les sangles 24 à 26 sont reliées au plancher 2 par l 'intermédiaire d'un unique anneau 33. Les sangles 24 à 26 sont respectivement reliées au sac gonflable 22 par l' intermédiaire de trois anneaux 34, 35 (visibles en figure 2) et 36. L ' anneau 36 n' est pas visible sur la figure 2 car il est caché par le genou gauche de l 'utilisateur. Les anneaux 34 à 36 sont so lidaires du sac gonflable 22 respectivement au niveau des zones d' amarrage 37 à 39. Par ailleurs, les sangles 24 à 26 comprennent respectivement des moyens de réglage 40 à 42 de leur longueur.
Le réglage de la longueur des sangles 24 à 26 est en effet un paramètre à adapter à la disposition et aux dimensions de la cabine pour que le sac gonflable 22 puisse retenir le conducteur en cas d' éj ection. En effet, si les sangles 24 à 26 sont trop lâches, alors l ' efficacité de cette barrière est nettement diminuée. On peut en outre, sans sortir du cadre de l 'invention, prévoir des systèmes de tension verrouillage en cas de choc tels qu'utilisés sur les ceinture de sécurité des véhicules afin de permettre le positionnement et le réglage automatique des sangles 24 à 26.
Comme cela est visible sur la figure 3 , le premier sac gonflable 22 est conçu de telle sorte qu'une fois gonflé, il ait une section horizontale de forme sensiblement rectangulaire dont un côté comprend une courbure concave 20a prévue pour épouser la forme du ventre d'un utilisateur. Il en résulte un meilleur confort et un meilleur maintien latéral pour le conducteur.
Au moyen de ces sangles 24 à 26, le sac gonflable 22 est maintenu par rapport à l ' ensemble solidaire constitué du plancher 2 et du siège 17. En particulier, lors d'un accident avec risque d' éj ection du conducteur hors de la cabine, le sac gonflable 22 est maintenu immobile, malgré l ' effort dirigé vers le haut occasionné par les genoux ou les cuisses du conducteur. On peut, sans sortir du cadre de l ' invention, envisager un mode de réalisation avec un autre nombre de sangles ou une configuration différente des liaisons entre le plancher 2 et le sac 22. Toutefois, la configuration utilisant trois sangles a donné le meilleur compromis entre encombrement et maintien en position du mannequin 1 8 lors d'un renversement ou basculement. Par ailleurs, le positionnement des sangles 24 à 26, lorsque le sac 22 est déployé, est déterminé de telle sorte que celles-ci passent entre les j ambes du conducteur, pour gêner le moins possible celui-ci.
Le système de sécurité comprend en outre un système de gonflage des moyens de protection, non représenté sur les figures 1 à 3. Le système de gonflage est conçu pour déclencher le gonflage de la structure gonflable en réponse à une détection de risque d' accident.
Ainsi, grâce à la présence d'un sac gonflable lié par des sangles au plancher de la cabine, ce système de sécurité constitue un dispositif de retenue efficace du conducteur en cas d' accident. Les sangles, qui ont un point d' accroché sur trois points du sac gonflable 22, permettent de limiter le mouvement de rotation du sac gonflé autour de l ' axe vertical et, surtout, autour de l ' axe transversal par rapport à l' engin. En effet, cette barrière a surtout vocation à plaquer les cuisses du conducteur sur le siège en position assise pour limiter le mouvement ascendant de son buste vers le toit de la cabine, mouvement qui peut conduire à des blessures et à son éj ection de la cabine. Elle évite en outre toute sortie vo lontaire de l ' habitacle et ralentit fortement son mouvement dans le cas où le conducteur souhaite malgré tout le faire.
De plus, lorsque le sac n' est pas gonflé, il est rangé dans le logement 23 sous le vo lant, ce qui minimise l ' encombrement, permet de conserver une bonne visibilité et constitue une mo indre gêne pour les mouvements du conducteur. Les trois sangles permettent une retenue optimale avec un encombrement minimal et une moindre gêne pour le conducteur.
Dans ce mode de réalisation, le premier sac gonflable 22 est par défaut plié en accordéon. Par pliage en accordéon, on entend un enchaînement de plusieurs plis parallèles, de telle manière que la face recto d'un pli est en contact avec la face verso du suivant. Un tel pliage o ffre un déploiement optimal du sac gonflable aussi bien en termes de positionnement que de temps de gonflage.
On a représenté sur les figures 4 et 5 des vues d 'une cabine d' engin industriel motorisé selon un deuxième mode de réalisation comprenant un autre type de système de sécurité. Ce deuxième mode de réalisation diffère notamment du premier par l ' incorporation de deux nouvelles structures gonflables de protection. Les éléments de la cabine et du système de sécurité identiques dans les deux modes de réalisation portent les mêmes références .
Le système de sécurité de cette cabine comprend donc une première structure gonflable similaire à celle du premier mode de réalisation. La première structure gonflable comprend donc un premier sac gonflable 22 représenté non déployé sur la figure 4. Il est donc caché par son logement 23 , laissant apparaître deux sangles 24 et 25.
Le système de sécurité comprend en outre une deuxième structure gonflable composée de trois sacs gonflables et destinée à assurer la protection latérale du conducteur. Sur la figure 4, la deuxième structure gonflable est partiellement mise en place et non gonflée. Sur la figure 5 , la structure de protection est partiellement mise en place et gonflée.
La deuxième structure gonflable est dotée d'un premier sac gonflable latéral 43 disposé dans un logement 44 sur la face droite 12 de la cabine. Le sac gonflable 43 n' est pas visible sur la figure 4 car il est non déployé et donc caché dans le logement 44. Sur la figure 5 , le sac 43 est gonflé et s ' étend sensiblement dans le plan de la face droite 12, cachant à son tour le logement 44.
De manière symétrique, la deuxième structure gonflable comprend un deuxième sac gonflable latéral 43 ' . Celui-ci est non représenté sur les figures 4 et 5 par souci de clarté. Le sac gonflable 43 ' est disposé dans un logement 44 ' (non représenté sur les figures 4 et 5) et est destiné à se déployer dans le plan de la face gauche 14. Etant symétrique du premier sac gonflable 43 , il comprend les mêmes caractéristiques que ce dernier.
En cas de renversement, il est prévu que les deux sacs gonflables latéraux 43 et 43 ' se gonflent . On peut également prévoir que, en disposant de capteurs supplémentaires, l 'un ou l ' autre de ces sacs gonflables latéraux se gonflent suivant le sens de renversement de l ' engin.
La structure gonflable de protection latérale comprend un sac gonflable supérieur 45 disposé sur la face supérieure 15 de la cabine . Le sac gonflable 45 est représenté dans sa position par défaut sur la figure 4, déployé et non gonflé, maintenu sensiblement dans le plan de la face supérieure 15 au moyen de supports fixés à des poutres de l ' armature 1 de la cabine, en l ' espèce un support 46 et un support 47. Le sac gonflable 45 est destiné à être gonflé pour s ' étendre sensiblement dans le plan de la face supérieure 15 , comme cela est représenté sur la figure 5.
La deuxième structure gonflable, dotée de sacs gonflables latéraux symétriques et d'un sac gonflable supérieur protège le conducteur en particulier lors d'un basculement ou d 'un renversement latéral à gauche ou à droite .
On s 'intéressera maintenant au seul risque de basculement à droite .
Comme on le voit sur la figure 5 , la structure gonflable de protection latérale réduit le risque d ' éj ection du conducteur et limite la gravité des traumatismes consécutifs aux chocs, qui pourraient se produire sans protection sur un montant de la cabine ou sur le sol. Le sac gonflable 45 permet de minimiser la sévérité des chocs si la tête est projetée sur la face supérieure 15 de la cabine, dans le cas où le sac gonflable 22 n' a pas suffisamment limité le déplacement du corps du conducteur vers le haut de la cabine.
Par ailleurs, le sac gonflable 45 est disposé sur la partie arrière de la face supérieure 15 et comprend une courbure concave 48 sensiblement située au-dessus du siège 17. Ainsi le sac gonflable 45 est disposé de manière à ne pas recouvrir la partie avant de la face supérieure 15 et à tenir compte d'éventuelles ouvertures ou parties vitrées prévues dans cette même face supérieure 15.
En outre, la deuxième structure gonflable comprend une première équerre en toile 49 et une deuxième équerre en toile 50. Les équerres 49 et 50 sont chacune fixées d'un côté au sac gonflable 43 et de l'autre côté au sac gonflable 45. L'équerre 49 est disposée en avant de la cabine tandis que l'équerre 50 est disposée en arrière. De telles équerres permettent d'assurer une bonne retenue du conducteur et éviter que le sac gonflable 43 ne s'ouvre vers l'extérieur de la cabine. En outre, les équerres 49 et 50 sont respectivement renforcées par des sangles de renfort 51 et 52. Celles-ci longent la diagonale des équerres 49 et 50 afin d'éviter qu'elles ne se déchirent et afin d'assurer un maintien supplémentaire des sacs gonflables 43 et 45 entre eux.
Bien entendu, des équerres 49', 50' et sangles 51', 52' symétriques peuvent être mises en place entre le sac gonflable 45 et le sac gonflable 43', lorsque celui-ci est mis en place.
Par ailleurs, on peut prévoir de renforcer les sacs gonflables 43 et 45 en certaines parties. Par exemple, un choc entre la tête du conducteur et le sac gonflable 43 est davantage susceptible de survenir sur la partie avant supérieure de celui-ci. Le renforcement 43a (visible sur la figure 5) dans cette zone permet donc d'améliorer encore la sécurité du conducteur.
Pour un déploiement optimisé et efficace de la deuxième structure gonflable, on peut prévoir de plier le sac gonflable 43 « en accordéon » afin de minimiser le temps de déploiement. Ce pliage permet aussi une trajectoire de déploiement plus favorable pour retenir le conducteur à l'intérieur de l'habitacle, c'est-à-dire une mise en place de la structure souple qui s'effectue plutôt en allant de l'extérieur vers l'intérieur de la cabine. Le sac gonflable 45 de la face supérieure 15, quant à lui, est déjà en position, déployé mais non gonflé.
En outre, le système de sécurité peut être complété par une protection contre le risque d'éjection frontale ou de choc du conducteur sur la partie avant intérieure de l'habitacle de l'engin. On prévoit alors une troisième structure gonflable composée d'un sac gonflable frontal 100 (non représenté sur les figures) disposé dans un logement 101 sur la face avant 1 1 de la cabine et destiné à être gonflé pour s ' étendre sensiblement dans le plan de ladite face avant 1 1 .
Lorsque la face avant 1 1 de la cabine est fermée par un pare- brise, le sac gonflable 100 protège contre le risque de choc de la tête contre le pare-brise ou les poutres de l ' armature 1 de la cabine. Si l ' engin ne dispose pas de pare-brise, le sac gonflable 100 a alors la double fonction de protéger le conducteur de l ' éj ection par l ' avant et/ou des chocs contre une poutre de l ' armature 1 de la cabine ou encore contre un équipement ou un outil installé sur l ' avant de la machine (mât, bras, godet, etc.) . Le sac gonflable 100 peut être logé au niveau de la poutre horizontale 7, entre la face avant 1 1 et la face supérieure 15 , ou au niveau de la poutre 5 ou de la poutre 6 , entre la face avant 1 1 et respectivement la face droite 12 ou la face gauche 14.
Le sac gonflable 100 est avantageusement plié « en accordéon » pour minimiser le temps de déploiement et améliorer la retenue du conducteur en occasionnant un déploiement de l ' extérieur vers l 'intérieur de la cabine.
Ainsi, ce deuxième mode de réalisation comprend une première structure gonflable comprenant un sac gonflable 22 destiné à se gonfler au-dessus de l' assise du siège 17 afin d' empêcher le ballotement et l ' éj ection du conducteur de la cabine, de limiter son déplacement vers le haut de la cabine et de protéger ses genoux et ses cuisses. Il comprend également une deuxième structure gonflable avec deux sacs gonflables latéraux 43 et 43 ' symétriques sur les faces latérales 12 et 14, afin d' éviter l ' éj ection du conducteur et de limiter la gravité des traumatismes liés aux chocs qui pourraient se produire sur le so l ou sur un élément de l ' armature 1 de la cabine, ainsi qu'un sac gonflable supérieur 45 sur la face supérieure 15 , afin de limiter la gravité des traumatismes liés aux chocs qui pourraient se produire contre la face supérieure ou le toit de la cabine. Il comprend enfin une troisième structure gonflable dotée d'un sac gonflable frontal 100 pour protéger contre les chocs dus à une proj ection vers l ' avant du conducteur si l ' engin est équipé d'un pare-brise et protéger contre l ' éj ection du conducteur par l ' avant, en cas de renversement ou basculement de la machine.
Dans cet exemp le, les sacs gonflables des trois structures gonflables sont conçus de manière à supporter une pression interne allant jusqu' à 1 bar. Cependant, un tel dimensionnement n' est pas indispensable . De manière à optimiser les coûts, on peut prévoir que le sac gonflable 22 de la première structure gonflable soit conçu pour supporter une pression interne allant jusqu' à 1 bar, et que les sacs gonflables 43 , 43 ' et 45 de la deuxième structure gonflable soient conçus pour supporter une pression interne de 0.3 bar à 0.8 bar. Le sac gonflable frontal 100 de la troisième structure gonflable peut quant à lui être conçu pour supporter une pression interne de 0.3 bar à 0.8 bar.
Le système de sécurité de la cabine illustré en figures 4 et 5 est en outre doté d'un système de gonflage 53 des structures gonflables apte à déclencher le gonflage des sacs gonflables en réponse à une détection de risque d' accident. Le système de gonflage 53 est représenté en figure 6.
Le système de gonflage 53 est conçu pour pouvoir être activé au moment de la détection d 'un accident, et pour communiquer avec chacune des structures gonflables . A cet égard, il est relié à l'unité de gestion électronique 21 , représentée en figure 1 , qui traite les signaux issus des capteurs. Lorsque l 'unité de gestion électronique 2 1 détecte des signaux reflétant un risque d' accident, des signaux électriques sont émis à l ' adresse du système de gonflage 53 au moyen de deux câbles 55 et 55 ' . Deux mécanismes de libération des gaz 54 et 54 ' ouvrent alors deux réservoirs de gaz 56 et 57. Les mécanismes de libération des gaz sont de préférence des pyromécanismes .
L 'unité de gestion électronique 2 1 est reliée à un ensemble de capteurs conçus pour mesurer au moins un paramètre représentatif du risque d' accident, non représenté sur les figures 4 à 6. Ces capteurs peuvent par exemple comprendre les cinq capteurs du premier mode de réalisation de cabine d' engin motorisés, décrits lors de la description des figures 1 à 3. L 'unité de gestion électronique 2 1 est pourvue de moyens matériels et logiciels pour générer un signal d' alerte lorsque les données mesurées par les capteurs semblent indiquer un risque d' accident.
Le système de gonflage 53 comprend un premier réservoir de gaz 56 et un second réservoir de gaz 57. Les deux réservoirs sont disposés au contact l 'un de l ' autre, au niveau d'une face commune 58. A l' opposé de leur face commune 58 , ils comprennent respectivement une tête de réservoir 59 et 60, dotée chacune d'un mécanisme de libération des gaz située sur leur face externe respective, logés à la sortie des réservoirs de gaz 56 et 57.
En particulier, l 'intérêt de l 'utilisation de pyromécanismes comme mécanisme de libération des gaz est de disposer d'un équipement très compact, à réponse extrêmement rapide et qui dispose d'un niveau très élevé de sûreté de fonctionnement sans maintenance pendant sa durée de vie.
Le système de gonflage 53 comprend en outre des tubulures 61 , 62, 63 , 64, 65 et 66. Les tubulures 6 1 et 62 sont connectées au sac gonflable 22 de la première structure gonflable. Les tubulures 63 et 64 sont connectées au sac gonflable 43 de la deuxième structure gonflable. Les tubulures 65 et 66 sont connectées au sac gonflable 45 de la deuxième structure gonflable. Si le dispositif comporte en plus le sac gonflable frontal 100, alors le dispositif 53 comporte deux tubulures supplémentaires (non représentées sur la figure 6) pour le gonflage de ce sac supplémentaire.
De cette manière, chaque sac gonflable est mis en communication par une tubulure à une réserve de gaz adaptée à la structure gonflable dudit sac gonflable.
Lors de l ' émission du signal électrique d' alerte par l 'unité de gestion électrique 21 , les mécanismes de libération des gaz sont activés. Il en résulte l ' ouverture des réservoirs 56 et 57 et la sortie des gaz par les tubulures 61 à 66.
Le système de gonflage 53 est conçu de telle sorte que la première structure gonflable atteigne sa pression de consigne de gonflage en moins de 1 80 ms à compter de l' émission du signal de déclenchement, et que la pression interne dans la première structure gonflable reste supérieure à 90% de la pression de consigne de gonflage pendant au moins 2 s à compter de l 'instant où celle-ci est atteinte. Il est en outre adapté pour que la deuxième structure gonflable atteigne sa pression de consigne de gonflage prédéfinie en moins de 400 ms à compter du signal de déclenchement, et que la pression interne dans la deuxième structure gonflable reste supérieure à 90%) de la pression de consigne de gonflage pendant au moins 2 s à compter de l' instant où celle-ci est atteinte.
Pour rappel, il peut être avantageux d' incorporer en outre une troisième structure gonflable avec un sac gonflable 100 frontal. Dans ce cas, le système de gonflage 53 comprend un troisième réservoir de gaz (non représenté), une troisième tête de réservoir doté d'un mécanisme de libération des gaz et des tubulures reliées au sac gonflable frontal. Dans un tel cas, ces éléments sont avantageusement conçus de telle sorte que la troisième structure gonflable atteigne sa pression de consigne de gonflage prédéfinie en moins de 250 ms à compter du signal de déclenchement, et pour que la pression interne dans la troisième structure gonflable reste supérieure à 90%> de la pression de consigne de gonflage pendant au moins 2 s à compter de l' instant où celle-ci est atteinte.
On a représenté en figure 7 l ' évolution temporelle des pressions dans les sacs gonflables respectifs de la première structure gonflable (courbe A), de la deuxième structure gonflable (courbe B), et de la troisième structure gonflable dans le cas où celle-ci est mise en place (courbe C) suite à la détection d'un risque d' accident. Ces courbes ont été réalisées en considérant que la première structure gonflable a une pression de consigne de gonflage de 1 bar et que les deuxième et troisième structures gonflables ont une pression de consigne de gonflage de 0.6 bar.
On considère comme origine des temps l 'instant où le système de sécurité détecte un risque d ' accident. L 'unité de gestion électronique 21 émet alors un signal électrique d' alerte, un bref instant t0 après la détection du risque d' accident.
L ' émission du signal d' alerte entraîne l ' allumage des mécanismes de libération des gaz 54 et 54 ' des têtes de réservoir 59 et 60, puis le remplissage des sacs gonflables. L ' instant ti de début de remplissage est décalé un court instant à compter du signal d' alerte.
Suite à l ' instant tl s la première structure gonflable se remplit d' air. Au moyen des caractéristiques du système de gonflage 53 évoquées précédemment, la pression de consigne de remplissage de 1 bar est atteinte à l ' instant t2 < t0 + 1 80 ms. De même, la deuxième structure gonflable se remplit de telle sorte que la pression de consigne de remplissage de 0,6 bar est atteinte sensiblement à l' instant t2 " ≤ t0 + 400 ms. En cas de présence de la troisième structure gonflable, celle-ci se remplit de telle sorte que la pression de consigne de remplissage de 0,6 bar est atteinte sensiblement à l 'instant t2 ' < t0 + 250 ms.
La pression interne de la première structure gonflable reste supérieure à 0,9 bar pendant au moins 2 s à compter de l' instant t2. De manière analo gue, la pression interne de la deuxième structure gonflable reste supérieure à 0,54 bar, pendant cette même durée à compter de l 'instant t2 ' . Enfin, la pression interne de la troisième structure gonflable reste supérieure à 0,54 bar, pendant au moins 2 s durée à compter de l 'instant t2 " .
Ainsi les trois structures gonflables se gonflent respectivement en moins de 1 80 ms, 400 ms et 250 ms à compter du signal d' alerte et restent à une pression sensiblement constante durant au moins 2 s à compter de la fin du gonflage . Etant donné que le gonflage des trois structures s ' effectue en parallèle, cela signifie que la protection complète est opérationnelle en moins de 400 ms. De telles caractéristiques permettent une protection optimale du conducteur lors d'un risque d' accident par basculement, renversement ou chute de l ' engin industriel motorisé, jusqu' à une immobilisation complète de la machine. On note que, dans ce mode de réalisation, le système de gonflage 53 est constitué d'un unique blo c de gonflage incorporant, pour chaque structure gonflable, une réserve de gaz 56 et 57, une tête de réservoir 59 et 60, un mécanisme de libération des gaz 54 et 54 ' et un moyen d' acheminement du gaz vers la structure gonflable associée par les tubulures 61 à 66 et leur prolongement respectif. Sans sortir du cadre de l ' invention, on peut envisager un mode de réalisation en variante dans lequel le système de gonflage comprend pour chaque structure gonflable une unité de gonflage par sac gonflable. Chaque unité de gonflage comprend une réserve de gaz et un mécanisme de libération des gaz vers la structure gonflable associée.
Le deuxième mo de de réalisation est plus compact du fait que chaque unité de gonflage est implantée sur un sac gonflable associé et qu'il n'y a pas besoin de tubulure d' acheminement du gaz. Il peut alors en résulter un moindre encombrement. De plus, avec un ensemble indépendant pour chaque structure gonflable, cette deuxième conception o ffre la possibilité de moduler le gonflage des différentes structures gonflables en fonction de la typo logie du renversement . L 'unité de gestion électronique 21 gère alors avantageusement le déclenchement des structures gonflables d'une manière adapté à la typologie d' accident dont le risque est détecté.
Dans ce mode de réalisation, le gaz utilisé pour remplir les structures souples est de l ' azote ou de l ' hélium. Ces gaz présentent en outre l ' avantage d' être des gaz neutres.
En incorporant un tel système de sécurité dans une cabine d' engin industriel motorisé, le conducteur est davantage en sécurité lors d'un accident tel qu'un basculement ou renversement, frontal ou latéral, ou encore une chute depuis une surface surélevée.
Dans le cas d'un basculement frontal, la protection est d' abord assurée par le déploiement de la première structure gonflable logée sous la co lonne de direction. Celle-ci vient se positionner au-dessus des cuisses du conducteur en position assise, pour le maintenir sur son siège . Sa résistance mécanique et sa fixation sous le vo lant sont suffisantes pour limiter les mouvements du conducteur vers le haut, l ' avant et vers l ' extérieur de la cabine. Le déploiement de la première structure souple gonflable se fait suffisamment rapidement pour réduire fortement les possibilités d'une éj ection vo lontaire. Dans un second temps, la structure souple de protection protège de la sévérité des chocs contre le toit de la cabine. Dans le même temps ou très peu de temps après, la troisième structure gonflable vient obstruer la face avant du véhicule en se positionnant devant le pare-brise, s 'il est présent, ou en remplacement, s 'il n' a pas été prévu dans la conception de l ' engin. Cette structure gonflable est suffisamment rigide et solide pour éviter que le conducteur de l ' engin ne soit projeté hors de sa cabine et permet d' atténuer de manière significative la sévérité des chocs vio lents sur la tête du conducteur. Le pliage en accordéon dans le logement situé entre la face supérieure et la partie supérieure de la face avant, permet une mise en place très rapide et dans un mouvement orienté de l ' extérieur vers l ' intérieur. Le conducteur voit sa sécurité d' autant plus améliorée que la pression dans le sac gonflable reste sensiblement constante pendant au moins 2 s à compter du gonflage, c'est-à-dire jusqu' à une immobilisation complète de l ' engin industriel motorisé.
Dans le cas d'un basculement latéral, la protection est d' abord assurée par le déploiement de la première structure gonflable logée sous la co lonne de direction. Celle-ci vient se positionner au-dessus des cuisses du conducteur en position assise, pour le maintenir sur son siège . Sa résistance mécanique et sa fixation sous le vo lant sont suffisantes pour limiter les mouvements du conducteur vers le haut et vers l ' extérieur de la cabine. Le déploiement de la première structure gonflable se fait suffisamment rapidement pour réduire fortement les possibilités d'une éj ection volontaire. Dans un second temps, la deuxième structure gonflable limite la sévérité des chocs contre le toit de la cabine. Dans le même temps ou très peu de temps après, la deuxième structure gonflable est déployée. Les sacs gonflables latéraux jouent le rôle de rideaux obstruant complètement chaque face latérale de la cabine . Le pliage en accordéon dans les logements situés de chaque côté, en partie haute de la cabine dans les montants ou sous le toit, permet une mise en place très rapide et dans un mouvement plutôt orienté de l' extérieur vers l 'intérieur. Au moyen des sacs gonflables latéraux et du sac gonflable situé sur la face supérieure, le conducteur de l ' engin est retenu à l 'intérieur de la cabine et on réduit la sévérité d ' éventuels chocs contre un élément de l ' armature de la cabine, au niveau des faces latérales ou de la face supérieure ou contre le so l.
Dans le cas de la chute depuis une surface surélevée, la protection est assurée par le déploiement de la première structure gonflable logée sous la co lonne de direction. Celle-ci vient se positionner au-dessus des cuisses du conducteur en position assise, pour le maintenir sur son siège. Sa résistance mécanique et sa fixation sous le vo lant sont suffisantes pour limiter les mouvements du conducteur vers le haut et vers l ' extérieur de la cabine. Le déploiement de la première structure gonflable se fait suffisamment rapidement pour réduire fortement les possibilités d'une éj ection vo lontaire. Dans un second temps, la deuxième structure gonflable limite la sévérité des chocs contre le toit de la cabine. Dans le même temps ou très peu de temps après, la deuxième structure gonflable et la troisième structure gonflable sont déployées. Les sacs gonflables latéraux jouent le rôle de rideaux obstruant complètement chaque face latérale de la cabine . Le pliage en accordéon dans les logements situés de chaque côté, en partie haute de la cabine dans les montants ou sous la face supérieure, permet une mise en place très rapide et dans un mouvement orienté de l ' extérieur vers l 'intérieur. Au moyen des sacs gonflables latéraux et du sac gonflable supérieur, le conducteur de l ' engin est retenu à l' intérieur de la cabine. Cela réduit la sévérité d' éventuels chocs de la tête du conducteur contre un élément de l ' armature de la cabine, au niveau des faces latérales ou de la face supérieure et contre le sol. Le sac gonflable frontal vient obstruer la face avant du véhicule en se positionnant devant le pare-brise, s 'il est présent, ou en remplacement, s 'il n' a pas été prévu dans la conception de l ' engin. Cette structure gonflable est suffisamment rigide et solide pour éviter que le conducteur de l ' engin ne soit projeté hors de sa cabine et permet d' atténuer de manière significative la sévérité des chocs vio lents sur la tête du conducteur. Le pliage en accordéon dans le logement situé entre la face supérieure de la cabine et la partie supérieure de la face avant permet une mise en place très rapide et dans un mouvement plutôt orienté de l ' extérieur vers l 'intérieur. Le conducteur voit sa sécurité d ' autant plus améliorée que la pression dans le sac gonflable reste sensiblement constante pendant au moins 2 s à compter du gonflage, c'est-à-dire jusqu' à une immobilisation complète de l ' engin industriel motorisé.
II apparaît donc qu'un tel système de sécurité diminue la probabilité que le conducteur soit balloté, heurté, proj eté, éjecté de la cabine, et par la suite écrasé sous l ' engin industriel motorisé . Il en résulte une moindre occurrence d' accident grave ou mortel dû à l 'utilisation d'un engin industriel motorisé.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système de sécurité pour cabine d' engin industriel motorisé, caractérisé en ce qu' il comprend :
un ensemble de capteurs conçus pour mesurer un ensemble d' au moins un paramètre représentatif de la stabilité de l ' engin,
une unité de gestion électronique (21 ) capable de recueillir et d' interpréter le contenu des signaux issus des capteurs, de détecter une situation critique d' accident et d' émettre un signal d' alerte en cas de détection d'une situation critique d' accident,
- des moyens de protection à structure gonflable comprenant une première structure gonflable (22) destinée à se gonfler au-dessus de l ' assise d'un siège ( 17) de la cabine et comprenant des liaisons (24, 25 , 26, 27) aptes à maintenir ladite structure gonflable (22) par rapport à l ' assise, et
- un système de gonflage (53) apte à déclencher le gonflage des moyens de protection à structure gonflable (22) en fonction du signal d ' alerte.
2. Système de sécurité selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la première structure gonflable comprend un premier sac gonflable (22) destiné à être disposé dans un logement (23 ) au niveau de la co lonne de direction (20) de l ' engin industriel motorisé, et prévu pour être gonflé sensiblement dans le plan horizontal au-dessus de l ' assise du siège ( 17) .
3. Système de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier sac gonflable (22) comprend un dispositif de fixation
(27) du premier sac (22) à l ' armature ( 1 ) de la cabine et au moins une sangle (24, 25 , 26) de fixation du premier sac au plancher (2) de la cabine.
4. Système de sécurité selon l 'une des revendications 2 et 3 , caractérisé en ce que le premier sac (22) comprend, à l ' état gonflé, une section horizontale de forme sensiblement rectangulaire dont un côté comprend une courbure concave (20a) prévue pour épouser la forme du ventre d'un utilisateur.
5. Système de sécurité selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le premier sac gonflable (22) est conçu de manière à supporter une pression interne allant jusqu'à 1 bar, le système de gonflage (53) étant conçu pour que la pression reste sensiblement constante pendant au moins 2 secondes et pour que le temps de gonflage du premier sac (22) soit inférieur à 180 ms.
6. Système de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'ensemble de paramètres comprend au moins un paramètre choisi parmi l'inclinaison de l'engin motorisé par rapport à l'horizontale selon l'axe longitudinal et selon l'axe transversal, l'accélération centrifuge de l'engin motorisé et l'accélération verticale de l'engin motorisé.
7. Système de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de protection comprennent une deuxième structure gonflable dotée d'un premier sac gonflable latéral (43) et d'un deuxième sac gonflable latéral (43') destinés à être gonflés latéralement de part et d'autre de la cabine de pilotage de l'engin, et un sac gonflable supérieur (45) destiné à être gonflé au-dessus du poste de pilotage.
8. Système de sécurité selon la revendication 7, caractérisé en ce que le sac gonflable supérieur (45) est par défaut déployé mais non gonflé.
9. Système de sécurité selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comprend une première équerre (49) en toile et une deuxième équerre (50) en toile fixées d'un côté au premier sac gonflable latéral (43) et de l'autre côté au sac gonflable supérieur (45), une troisième équerre en toile et une quatrième équerre en toile fixées d'un côté au deuxième sac gonflable latéral (43') et de l'autre côté au sac gonflable supérieur (45), chacune des équerres (49, 49', 50, 50') étant renforcée par une sangle de renfort (51, 51', 52, 52').
10. Système de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une troisième structure gonflable dotée d'un sac gonflable frontal (100) destiné à être à être gonflé à l'avant du poste de pilotage de l'engin.
11. Système de sécurité selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que chacun des sacs gonflables (22, 43, 43', 45, 100) est conçu de manière à supporter une pression interne allant jusqu'à 1 bar, le système de gonflage (53) étant conçu pour que la pression reste sensiblement constante pendant au moins 2 secondes et pour que le temps de gonflage de l'ensemble soit inférieur à 400 ms.
12. Système de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les sacs gonflables (22, 43, 43', 45, 100) sont par défaut pliés en accordéon.
13. Système de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le système de gonflage (53) est constitué d'un bloc de gonflage incorporant, pour chaque structure gonflable (22, 43, 43', 45), une réserve de gaz (56, 57), un mécanisme de libération des gaz (59, 60) et un moyen d'acheminement (61, 62, 63, 64, 65, 66) du gaz vers la structure gonflable (22, 43, 43', 45, 100) associée.
14. Système de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le système de gonflage comprend, pour chaque structure gonflable, une unité de gonflage implantée sur la structure gonflable associée, chaque unité de gonflage comprenant une réserve de gaz et un mécanisme de libération des gaz.
15. Cabine pour engin industriel motorisé équipée d'un système de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.
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