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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2515606A1
Family ID 4784984
Probable Assignee Eng Patents And Equip
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title INSTALLATION D'ABSORPTION D'ENERGIE POUR SIEGE, ENGIN AERIEN,
VEHICULE OU AUTRE APPAREIL DE TRANSPORT POURVU D'UNE TELLE
INSTALLATION
Abstract
_________________________________________________________________
DANS DES CONDITIONS NORMALES, LE CHASSIS NE PEUT COULISSER VERS LE BAS
DU FAIT DE LA PRESENCE DE BARRES 36 FIXES PAR RAPPORT AUX COLONNES ET
TRAVERSANT DES MATRICES D'ETIRAGE 40 RELIEES RIGIDEMENT AU CHASSIS DU
SIEGE. SELON UNE VARIANTE, LES BARRES ET MATRICES SONT REMPLACEES PAR
UN TUBE DEFORMABLE ET UN MANDRIN TRAVERSANT LE TUBE. EN CAS
D'ECRASEMENT AU SOL, LE SIEGE ET LE CHASSIS DE SIEGE CONTINUENT LEUR
DEPLACEMENT VERS LE BAS EN COULISSANT LE LONG DES COLONNES, CE QUI
PROVOQUE L'ETIRAGE DES BARRES 36 AU TRAVERS DES MATRICES 40 OU LA
DEFORMATION DU TUBE DEFORMABLE PAR LE MANDRIN, CE QUI, DANS LES DEUX
CAS, DISSIPE L'ENERGIE CINETIQUE DU SIEGE ET DE SON OCCUPANT D'UNE
FACON RELATIVEMENT PROGRESSIVE. BARRES ET TUBES SONT PAR EXEMPLE
METALLIQUES.
Description
_________________________________________________________________
Installation d'absorption d'energie Pour siege.
La presente invention concerne une installation d'absorption d'energie
pour siege destinee a minimiser pour l'occupant du siege les
consequences possibles d'un accident d'un appareil de transport,par
exemple un engin
aerien tel qu'un helicoptere, dans lequel ladite instal-
lation est agencee.
On connait l'importance considerable des problemes rencontres lors de
l'elaboration de moyens permettant
au pilote ou autre occupant d'un helicoptere de s'echap-
per en toute securite de l'engin en cas d'urgence, ceci en particulier
compte tenu du fait que ce type d'engin aerien est generalement
utilise a basse altitude; en
consequence, il est tres interessant de tenter d'elabo-
rer des installations de siege du type a absorption d'energie,
c'est-adire specialement prevuespour assurer la securite en cas
d'ecrasement au sol et agencees de maniere a minimiser les
consequences possibles, pour une
personne restant a l'interieur de l'helicoptere ou ana-
logue au moment du choc, de l'ecrasement de cet engin au
moins a partir d'une altitude relativement faible.
Le but de la presente invention est, par consequent, d'elaborer une
telle installation d'absorption d'energie
pour siege qui soit de conception simple et particulie-
rement fiable au cours du fonctionnement, sans impliquer aucun risque
d'accident pour des conditions d'utilisation normales.
A cet effet, la presente invention concerne une ins-
tallation d'absorption d'energie pour siege, comportant une premiere
structure comprenant un baquet de siege et une seconde structure
adaptee a etre fixee a l'interieur
d'un engin aerien, vehicule ou analogue, cette installa-
tion etant caracterisee en ce que ladite premiere struc-
ture est reliee a ladite seconde structure par des iroyens comprenant
au moins un organe deformable, par exemple metallique,
agence pour pouvoir etre soumis a une deformation plas-
tic predeterminee et controlee,dans le cas d'une force agissant entre
lesdites premiere et seconde structures dans au moins une direction
predeterminee et depassant une valeur predeterminee, ceci de maniere a
permettre un deplacement controle et absorbeur d'energie entre les-
dites structures sous l'action de ladite force.
Selon un mode d'execution de l'invention, onprevoit des organes
deformables se presentant sous la forme de barres allongees, par
exemple metalliques, pouvant etre etirees au travers de matrices
d'etirage sous l'effet de la tension laquelle elles sont soumises lors
de l'impact, due aux forces d'inertie apparaissant en cas d'ecrasement
au sol,
cet etirage desdites barres au travers des matrices ser-
vant alors a absorber l'energie de cet ecrasement d'une
facon relativement progressive.
Selon un autre mode d'execution de l'invention, les barres et matrices
sont remplacees par des mandrins qui sont tires au travers d'organes
tubulaires deformables,
ceux-ci etant alors dilates en cas d'impact au sol.
Ces deux modes d'execution de l'invention vont maintenant etre
decrits, a titre d'exemples nullement limitatifs, avec reference aux
figures du dessin annexe dans lequel: la figure 1 est une vue de cote
en elevation d'une installation d'absorption d'energie pour siege,
realisee conformement a l'invention; la figure 2 est une vue en
elevation de l'arriere d'une partie de l'installation de la figure 1;
la figure 2 A est une vue en coupe verticale d'un detail de
l'installation et correspondant a la partie IIA entouree d'un cercle
sur la figure 2;
la figure 3 est une vue en -coupe schematique se-
lon la ligne III-III de la figure 2; et
la figure 4 est une vue en coupe partielle mon-
trant une variante de realisation de l'installation.
L'installation d'absorption d'energie pour siege
15606
representee aux figures 1 a 3 comprend une premiere structure
comprenant un baquet de siege 10 et un chassis 12 fixe a la partie de
support du dossier du baquet de
siege 10, cette installation comportant en outre une se-
conde structure, laquelle comprend deux colonnes 14 et des consoles 16
au moyen desquelles les colonnes 14 sont fixees a une ossature 18 du
vehicule, cette ossature
etant seulement schematisee par un trait mixte.
Les colonnes 14 qui peuvent, comme represente,
avoir une section transversale carree, sont montees paral-
lelement l'une a l'autre et s'etendent respectivement
dans deux plans verticaux et paralleles Dans l'instal-
lation representee, ces colonnes 14 sont aussi essen-
tiellement paralleles au dossier du siege 10 (quoique 1 'on comprenne
que ceci ne soit pas essentiel), etainsi,
dans cette installation, elles sont, tout comme ce dos-
sier du siege 10, inclinees legerement par rapport a la
verticale, comme ceci est visible sur la vue en eleva-
tion de la figure 1 Le chassis 12 est monte de sorte a pouvoir se
deplacer par coulissement longitudinal sur
les colonnes 14, et il comprend a cet effet deux man-
chons 20 dont chacun est de section transversale essen-
tiellement carree et recoit a ajustement coulissant serre l'une des
colonnes 14, chacun de ces manchons 20 comportant par ailleurs une
lumiere 22 s'etendant le long de sa paroi arriere au milieu de
celle-ci, d'une
extremite a l'autre du manchon, a travers laquelle lu-
miere 22 s'etendent les ailes de fixation des consoles 16 auxquelles
les colonnes 14 respectives s'etendant au travers des manchons 20
correspondants sont fixees, ceci par exemple au moyen de broches
transversales se situant a l'interieur des colonnes respectives 14
Chaque manchon comporte a ses extremites superieure et inferieure un
collier elargi, respectivement 24,26, chacun traverse
par la lumiere 22, les deux manchons 20 etant intercon-
nectes au moyen de traverses superieure et inferieure, respectivement
28 et 30, chaque traverse etant fixee a chacune de ses extremites au
collier correspondant 24 ou
26 du manchon respectif 20 Les colliers 24,26 sont ega-
lement pourvus de facon appropriee d'ailes verticales 32 faisant
saillie vers l'avant et s'etendant devant les parois laterales du
baquet de siege, auxquelles elles
peuvent etre boulonnees.
Quoique le chassis 12,eten meme temps que lui le ba-
quet de siege 10, soit en principe longitudinalement coulissable le
long des colonnes 14, il est normalement empeche de coulisser ainsi
par des barres 36 qui, comme cela sera explique de facon plus
detaillee cidessous,
sont fixees par leurs extremites superieures a des cha-
piteaux 38 fixes aux extremites superieures des colonnes respectives
14, lesdites barres 36 traversant des matrices
d'etirage portees par les colliers 24 des extremites su-
perieures des manchons 20.
Comme ceci a ete represente a la figure 2 A, chaque barre 36 traverse
un passage d'etirage prevu dans une matrice d'etirage correspondante
40, chacuneajusteea l'interieur d'un alesage 42 elabore
longitudinalement au travers du collier respectif 24, la matrice 40
presentant a son extremite inferieure une bride 44 qui porte contre
la face inferieure du collier 24 et empeche ainsi la ma-
trice 40 d'etre tiree vers le haut au travers de l'ale-
sage 42.
Chaque barre 36 presente la forme d'une tige allon-
gee comportant une partie Cylindrique de grand diametre 36 a et une
partie cylindrique coaxiale de plus petit diametre 36 b reliees l'une
a l'autre par une partie tronconique 36 c egalement coaxiale aux deux
parties 36 a et 36 b et etant a ses extremites axiales correspondantes
du meme diametre respectivement que lesdites parties 36 a et 36 b La
partie de grand diametre 36 a de chaque barre 36 s'etend au-dessous de
la matrice correspondante 40, tandis que sa partie de diametre plus
petit 36 b s'etend
15606
au travers de cette matrice, jusqu'au chapiteau corres-
pondant 38.
Le passage d'etirage ou d'extrusion qui s'etend
longitudinalement au travers de chaque matrice 40 pre-
sente une partie cylindrique superieure de diametre plus petit 40 a
qui recoit a ajustement serre la partie 36 b de la barre
correspondante 36, et une partie tronconique inferieure coaxiale 40 b
qui est de forme complementaire et recoit a ajustement serre la partie
tronconique 36 c
de la barre respective 36.
Comme cela est visible sur la figure 3, quatre barres 36 sont
associees a chaque colonne 14 et a chaque manchon 20, deux barres 36
etant disposees cote a cote sur une face laterale de chaque manchon 20
qui fait face a l'autre manchon 20 et sur la face opposee a cette
face,
les barres 36 s'etendant parallelement l'une a l'autre.
Ainsi, chaque collier superieur 24 porte de facon corres-
pondante quatre matrices 40 (non representees sur la fi-
gure 3), chacune d'elles recevant l'une des quatre
barres 36.
Le fonctionnement d'une installation telle que de-
crite avec reference aux figures 1 a 3 est le suivant: On supposera
que l'agencement de siege est installe dans un helicoptere et que sa
descente rapide est stoppee
du fait que l'appareil heurte le sol Dans ce cas, l'oc-
cupant du siege, en meme temps que le baquet de siege, le chassis 12
et autres, exerceront, du fait de leur inertie, une force descendante
substantielle sur les matrices 40 du fait des barres 36, ce qui
soumettra les parties 36 b de ces barres a une tension importante Du
fait de cette force, les parties 36 c et les parties ad-
jacentes des parties 36 a des barres 36 seront attirees
vers le haut au travers des passages d'etirage corres-
pondants, les barres 36 subissant de ce fait une defor-
mation plastique durant leur traversee des parties tronconiques 40 b
des matrices 40, tandis que les parties
respectives 36 a et 36 c subiront une reduction de dia-
metre Une quantite d'energie importante sera ainsi ab-
sorbee du fait de cette deformation des barres, cette energie
provenant bien entendu de l'energie cinetique du siege et de son
occupant, de sorte qu'en comparaison avec la deceleration brutale de
la partie de l'appareil
a laquelle les consoles 16 sont fixees, en cas d'ecra-
sement au sol, l'occupant du siege sera soumis a une
deceleration notablement reduite La forme et les dimen-
sions des barres 36 sont choisies de telle maniere que
leur etirage au travers des matrices respectives 40 com-
mencera par une force agissant entre le chassis 12 et les colonnes 14
qui corresponde a une deceleration de l'occupant du siege qui soit
plus faible que celle qui
serait capable de lui causer de serieuses blessures.
L'amplitude du mouvement descendant du baquet de siege par rapport a
l'ossature 18 de l'appareil dependra
naturellement de la force de l'impact et on laisse au-
dessous du baquet 10 autant d'espace qu'il est pratique-
ment possible pour permettre un deplacement correspon-
dant. On peut envisager bien entendu d'autres facons de deformer un
orgaoe metallique ou autre dans des variantes de l'agencement de siege
qui vient d'etre decrit, ceci
pour absorber l'energie cinetique d'une personne occu-
pant le siege dans le cas d'un ecrasement au sol Ainsi, par exemple,
en se referant a la figure 4, on voit qu'a
la place des barres 36 on peut utiliser des moyens ab-
sorbeurs d'energie comprenant au moins un tube metallique deformable
50 (dont seulement une partie est representee
a la figure 4), chacun de ces tubes 50 recevant un man-
drin correspondant 52, lequel est egalement represente
seulement de facon partielle a la figure 4.
Selon cette variante, le tube 5 comporte une partie 50 a de diametre
interieur et exterieur relativement grand, une partie 50 b de diametre
interieur et exterieur
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plus petit et une partie tronconique 50 _ par l'interme-
diaire de laquelle les diametres interieur et exterieur
du tube s'accroissent progressivement depuis ceux de la-
dite partie 50 b,a lajonction entre lesparties 50 b et 50 c, jusqu'a
ceux de la partie 50 a,a la jonction des parties a et 50 c Le mandrin
52 comprend une tete 54 ayant la forme d'une bille ou d'un bulbe dont
la partie la plus large est recue dans la partie de tube 50 a et une
partie
tronconique 56 coincide exactement a la partie tronco-
nique 50 c du tube et s'etend jusqu'a une partie plus etroite 56 a du
mandrin, recue dans la partie 50 b du tube
adjacente a la jonction entre les parties 50 b et 50 c.
Le mandrin 52 comporte une tige 58 qui s'etend depuis la tete du
mandrin, coaxialement a la partie 50 b de tube, jusqu 'a une monture
de fixation (non representee), la tige
58 etant de diametre reduit par rapport a la section in-
terieure de la partie 50 b du tube La tige de mandrin 58 peut etre
fixee, a son extremite opposee a la tete 54, a
une monture appropriee, par exemple un chapiteau sem-
blable aux chapiteaux 38 fixes par rapport aux colonnes 14, tandis que
l'extremite de la partie de plus grand
diametre 50 a du tube 50, eloignee de la partie tronco-
nique 50 cpeut etre assujettie de facon appropriee au chassis 12
Ainsi, dans le cas d'un impact par suite du quel le mouvement
descendant de l'agencement de siege est stoppe brutalement, le tube 50
est soumis a une traction descendante par rapport au mandrin 52,de
sorte que la partie tronconique 50 c et la portion adjacente de la
partie de plus petit diametre 50 b sont etirees sur la
tete de mandrin 54 en etant dilatees radialement, subis-
sant de ce fait une deformation plastique et absorbant l'energie
cinetique du siege et de l'occupant, le tout d'une facon pratiquement
semblable a celle decrite plus haut avec reference au mode de
realisation des figures
1 A 3.
Naturellement, de nombreuses variantes des modes de realisation
susdecrits sont possibles Par exemple,dans lesmodesde realisation
mettant en oeuvre des barres et des matrices telles que celles
decrites en relation avec les figures 1 a 3, les barres pourraient
tout aussi-bien etre fixees au chassis 12 et les matrices d'etirage
por- tees par les colonnes 14, par exemple par les chapiteaux 38, les
matrices etant alors inversees et la partie de plus fort diametre des
barres s'etendant alors au-dessus
des matrices De facon semblable, dans la variante de-
crite avec reference a la figure 4, la combinaison du mandrin et du
tube representes pourrait etre inversee avec la partie de diametre
superieur de chaque tube fixe par rapport aux colonnes 14,et la tige
52 s'etendant
vers le bas du mandrin etant fixee au chassis 12.
Dans encore une autre variante, une tete de mandrin pourrait etre
formee a l'extremite superieure de chaque colonne 14, chaque manchon
20 ayant un prolongement vers le haut-correspondant au tube 50 et
propre a etre etire vers le bas et deplace par la colonne 14 dans le
cas
d'un impact.
Dans d'autres agencements, la deformation utilisee pour l'absorption
de l'energie peut etre concue sous la
forme d'un pliage ou d'un ecrasement d'organes metal-
lic ou en un autre materiau.
Il est a noter que l'agencement de siege decrit
avec reference au dessin est adapte a des cas dans les-
quels l'impact se produirait a partir du bas, comme cela
est le cas le plus courant lorsqu'il s'agit d'helicop-
teres, et que, par consequent, l'agencement de siege en question est
particulierement destine a etre utilise
dans un helicoptere Cependant, on comprendra qu'un agen-
cement de siege semblable pourrait etre utilise dans d'autres formes
de transport et autres, dans lesquelles la direction probable de
l'impact serait differente, par exemple horizontale,et que, dans de
tels cas, les organes correspondants aux colonnes 14 et aux manchons
,ou autres organes de guidage analogues,seraient agen-
ces pour permettre, par deformation des organes defor-
mables correspondants, un mouvement relatif entre la structure
comprenant le baquet de siege et la structure fixee a l'appareil,
engin aerien ou autre vehicule, le
long de la direction attendue de l'impact.
Comme il va de soi et comme il resulte d'ailleurs
deja de ce qui precede, l'invention ne se limite nulle-
ment a ceux de ses modes d'application et de realisa-
tion qui ont ete plus particulierement envisages: elle
en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Installation d'absorption d'energie pour siege, comportant une
premiere structure comprenant un baquet de siege et une seconde
structure propre a etre fixee a un engin aerien, vehicule ou analogue,
caracterisee en
ce que ladite premiere structure ( 10) est reliee a la-
dite seconde structure ( 14) par des moyens comprenant au moins un
organe d e f o r m a b l e (-36) agence pour pouvoir etre soumis a une
deformation plastique
predeterminee et controlee dans le cas d'une force agis-
sant entre lesdites premiere et seconde structures dans au moins une
direction predeterminee et depassant une valeur predeterminee, ceci de
maniere a permettre un
deplacement controle et absorbeur d'energie entre les-
dites structures sous l'action de ladite force.
2 Installation selon la revendication 1, caracte-
risee en ce qu'elle comprend des moyens de guidage ( 12) de ladite
premiere structure ( 10), lui permettant un deplacement le long d'un
cheminement predetermine par
rapport a ladite seconde structure ( 14), le ou chaque or-
gane d ef or ma b l e ( 36) etant agence pour empe-
cher un tel deplacement de ladite premiere structure ( 10)
sauf moyennant une telle deformation de l'organe defor-
mable ( 36).
3 Installation selon la revendication 1, caracte-
risee en ce qu'au moins un organe deformable ( 36) est fixe a l'une
desdites structures et coopere avec des moyens ( 40) portes par
l'autre structure et
adaptes a assurer ladite deformation de l'organe defor-
mable dans le cas o une force agissant entre lesdites
structures depasserait ladite valeur predeterminee.
4 Installation selon la revendication 1 ou 2, ca-
racterisee en ce qu'au moins un organe deformable com-
prend une barre allongee ( 36) presentant une section de
diametre superieur ( 36 a) et une section de diametre in-
ferieur ( 36 b) reliees par une section tronconique ( 36 c), il
l'extremite de la barre qui est plus proche de l'ex-
tremite la plus petite de la section tronconique que de
son extremite la plus grosse etant fixee a l'une des-
dites structures, tandis que ladite section tronconique ( 36 c)
s'etend au travers d'un passage ( 40 b) de forme
tronconique correspondante prevu a l'entree d'une ma-
trice d'etirage ( 40) fixee a l'autre desdites structures, grace a
quoi une force agissant entre celles-ci dans une direction telle que
ladite barre ( 36) se trouve mise sous tension provoquera, si elle
depasse ladite valeur predeterminee, un etirage de ladite barre au
travers de ladite matrice, cette barre etant alors soumise a une
deformation absorbant de l'energie.
Installation selon la revendication 1 ou 2, ca-
racterisee en ce qu'au moins un organe deformable com-
prend un tube allonge ( 50) ayant une section ( 50 a) de diametre
interieur plus grand et une section ( 50 b) de diametre interieur plus
petit, reliees par une section ( 50 c) presentant interieurement une
forme tronconique, ladite section ( 50 a) de diametre interieur plus
grand etant fixe par rapport a l'une desdites structures, et un
mandrin ( 52) s'etendant au travers de la section de diametre
interieur plus petit etant fixe par rapport a l'autre desdites
structures, ce mandrin comportant une tete ( 54) logee dans ladite
section de tube de diametre interieur plus grand et reliee,par un col
tronconique ( 56) s'etendant a travers ladite section tronconique du
tube, a une tige ( 58) s'etendant au travers de ladite section ( 50 b)
de tube de diametre interieur plus petit jusqu'a un organe fixe par
rapport a l'autre structure, grace a quoi une force a g i r a entre
lesdites structures
dans une direction telle que ladite tige mise sous ten-
sion produira, si cette force depasse ladite valeur pre-
determinee,la traction du mandrin ( 52) au travers dudit tube ( 50) en
produisant l'elargissement de la section tronconique ( 50 c) et de la
section de diametre interieur plus petit ( 50 b) de ce tube, cette
deformation du tube
( 50) absorbant de l'energie.
6 Installation selon la revendication 4 ou 5, adaptee a un
helicoptere, caracterisee en ce que ladite premiere structure qui
comprend ledit baquet de siege ( 10) est montee de sorte a pouvoir se
deplacer selon un mouvement de coulissement approximativement vertical
le long des deux colonnes ( 14) approximativement verticales
et formant au ihoins une partie de ladite seconde struc-
ture, ladite barre ( 36) ou ladite tige ( 38) s'etendant d'une facon
generale parallelement auxdites colonnes ( 14) et etant agencees de
sorte a etre mises sous tension par une force sollicitant ledit baquet
de siege ( 10) vers le
bas par rapport auxdites colonnes.
7 Engin aerien, vehicule ou autre appareil de
transport, caracterise en ce qu'il est pourvu d'une ins-
tallation d'absorption d'energie pour siege conforme a
l'une quelconque des revendications precedentes.
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