Brevet FR2134507A1 — publié le 19721208

La présente invention se rapporte à un dispositif pour gonfler des coussins de sécurité dans des véhicules, en particulier automobiles. Pour augmenter dans les véhicules la sécurité du conducteur 5 et des passagers, on élabore actuellement des systèmes grâce auxquels, en cas de choc contre un obstacle ou également dès que l'on dépasse une décélération fixée à l'avance, des sacs, ou coussins, installés à l'intérieur du véhicule se gonflent automatiquement et se déploient devant les personnes en question de façon à les proté-10 ger. On connaît à cet effet diverses méthodes d'obtention du fluide sous pression opérant le gonflage « On utilise par exemple des bouteilles contenant un gaz, entre autres de l'air, comprimé sous haute pression, qui, en cas d'entrée en action du système, s'échauffe fortement par suite de combustion d'une poudre ou de substances analo-15 gues et augmente donc fortement aussi de volume. On place la charge de poudre, sous forme de cartouche, en position axiale à l'une des extrémités de la bouteille de gaz comprimé et, après l'allumage de la cartouche, les gaz de combustion de la poudre découpent dans le fond de la bouteille par l'effet de leur pression une zone prédéter-20 minée par une amorce linéaire de rupture, si bien qu'ils pénètrent dans ladite bouteille et échauffent le gaz comprimé qu'elle renferme. A l'autre extrémité de celle-ci est disposée une autre charge de poudre destinée à y créer une seconde ouverture par laquelle le gaz comprimé afflue, à travers un diffuseur, à l'intérieur du sac. Mais 25 l'action conjuguée de deux charges de poudre présente toujours quelque incertitude, dont on ne peut s'accommoder dans le cas en question, car, dans certaines circonstances, la vie d'une ou de plusieurs personnes peut être en jeu. L'invention a pour objet un dispositif qui soit affranchi 30 d'une telle incertitude. Ce dispositif, comportant une bouteille allongée emplie d'un gaz fortement comprimé et, en position de préférence coaxiale à celle-ci, à l'une de ses extrémités, une cartouche comprenant une douille et une charge pyrotechnique de poudre, autant que possible exempte d'explosif brisant, allumablé électriquement, 35 est caractérisé par le fait qu'un élément mobile en translation axiale est placé entre la charge de poudre et l'autre extrémité de la bouteille de gaz comprimé, laquelle extrémité est agencée en obturateur de soupape, sous forme d'élément de rupture, actionnable 72 14690 2134507 par ledit élément mobile en translation. La disposition selon l'invention offre l'avantage que, même dans le cas de réservoirs, ou bouteilles, allongés, il suffit d'une seule charge propulsive pour créer les deux ouvertures nécessaires l'une à l'entrée des gaz de 5 la poudre dans la bouteille, l'autre à la sortie du gaz comprimé vers le diffuseur, puis le sac. L1influencement et la commande, dans le sens voulu, du déroulement des divers processus dans le temps, de la variation de la pression et d'autres paramètres ne sont plus ensuite qu'une question de réalisation constructive et de choix 10 des dimensions du dispositif. Dans un mode de réalisation préféré, la douille de la charge de poudre est prolongée vers l'autre extrémité de la bouteille de gaz comprimé et des ouvertures traversantes sont ménagées dans ce prolongement, sur son pourtour. Le plateau de soupape placé devant 15 la charge est guidé par ledit prolongement après avoir été découpé par les gaz de la poudre. Il en va bien entendu de même eh cas d'agencement de ce plateau de soupape en projectile, bien que, naturellement, l'on puisse aussi donner à ce dernier un calibre sensiblement inférieur au diamètre intérieur du prolongement de la douille. C'est 20 pour égaliser les pressions entre la chambre formée par ce dernier et le reste de l'intérieur du réservoir que l'on pratique dans ledit prolongement, de préférence sur son extrémité libre de l'avant, un certain nombre d'ouvertures, cela en particulier si, selon une autre particularité de l'invention, le prolongement en question 25 s'étend jusqu'à l'autre extrémité de la bouteille de gaz comprimé. Si l'on utilise un élément en genre de projectile, il y a intérêt à monter au-delà de l'autre extrémité de la bouteille un dispositif d'interception pour éviter que ledit élément ne fasse irruption dans le diffuseur ou le sac au risque de compromettre 3 0 ainsi le fonctionnement de tout le système. Un tel dispositif d'interception doit naturellement présenter, lui aussi, des ouvertures pour le passage des gaz et le plus simple est de disposer celles-ci sur son pourtour. L'élément provoquant l'ouverture de la bouteille en direc-35 tion du diffuseur ou du sac peut être constitué par une partie tubu-laire déplaçable en translation axiale entre la partie cylindrique de la bouteille et la douille, ou son prolongement, guidée dans la bouteille par des tétons en genre de chevilles tournés intérieurement 3 72 14690 2134507 vers le prolongement de la douille et/ou extérieurement vers la paroi de la bouteille et ayant son extrémité opposée à la charge de poudre, c'est-à-dire tournée vers le diffuseur ou le sac, fermée par un fond qui comporte, en direction dudit sac, unesaillie en 5 genre de poinçon cylindrique- Cette saillie peut être au contact direct du fond de la bouteille voisin du sac et formant de préférence un élément de rupture ou bien être placée à une certaine distance de ce même fond avec, en ce cas, interposition d'un ressort de compression. Pour être toujours assuré d'un bon écoulement de gaz com-10 primé vers le diffuseur ou le sac, on forme avantageusement sur le fond correspondant de la bouteille une bague intérieure de butée percée d'ouvertures sur son pourtour. Celle-ci pourrait aussi bien appartenir au fond de la partie tubulaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor-15 tiront de la description de plusieurs modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel : la figure 1 est une coupe axiale d'une bouteille de gaz comprimé comportant un tube intérieur; 20 la figure 1a correspond à une variante par rapport à la fi gure 1 ; la figure 2 est une coupe exiale d'une bouteille de gaz comprimé dont la douille contenant la charge de poudre est prolongée jusqu'au fond voisin du diffuseur; 25 les figures 2a et 2b représentent partiellement une variante par rapport à la figure 2, respectivement avant et après la rupture du fond de la bouteille par un élément en forme de projectile. Le réservoir, ou la bouteille, à gaz comprimé 10 est, comme on le voit sur la figure 1, fermé à l'une de ses extrémités par une 30 membrane de rupture 8 délimitée par une amorce de rupture 18 formant une ligne. A l'autre extrémité de ce réservoir 10 est fixée une douille 19 comportant un prolongement 20. La charge de poudre 4 logée dans la douille 19 est obturée vers la même extrémité du réservoir par un bouchon fileté 21 et vers l'autre par une membrane de 35 rupture 1 délimitée, elle aussi, par une ligne-amorce de rupture 22. La mise à feu de la charge de poudre 4 est réalisée au moyen d'une pastille d'allumage 23 reliée par des conducteurs 24 à une source électrique non représentée, L'extrémité libre du prolongement 20 72 14690 2134507 de la douille 19 est au contact du fond 3 d'un tube intérieur 5 guidé en translation axiale dans le réservoir 10 par des tétons 11 en forme de chevilles. Tout le volume intérieur du réservoir 10 est occupé par un gaz comprimé et l'équilibre de pression y est obtenu 5 au nioyen d'ouvertures 6 et 9 ménagées respectivement dans le prolongement 20 et dans le tube intérieur 5. Le fond 3 de ce dernier présente une saillie centrale 7, en forme de poinçon cylindrique, en appui par sa surface frontale contre la membrane de rupture 8. La bague de butée intérieure 12 est percée d'ouvertures 25 sur son pourtour. 10 En cas de dépassement d'une décélération du véhicule fixée à l'avance ou de choc contre un obstacle, un élément sensible émet un signal à la suite duquel la pastille 23 et la charge de poudre 4 sont allumées, à travers les conducteurs 24, par la tension d'une source électrique non représentée qui est, par exemple, la batterie 15 d'accumulateurs d'un véhicule automobile. La pression des gaz de la poudre, en s'établissant alors, provoque l'estampage de la membrane 1 le long de son amorce de rupture 22, puis la translation axiale du tube intérieur 5 jusqu'à l'appui de son fond 3 contre la bague de butée 12. En même temps, le poinçon fait sauter la membrane 8 le 20 long de son amorce de rupture 18, si bien que les gaz sous pression, traversant les ouvertures 25, s'écoulent, à travers l'ouverture libérée par la membrane 8, vers un diffuseur, puis un sac, non représentés, et remplissent ce dernier. Le fluide sous pression se trouvant dans la chambre 2 ainsi qu'entre le prolongement 20 et le tube inté-25 rieur 5 suit, à travers les ouvertures 6 et 9. La disposition et l'agencement des différentes ouvertures empêchent les gaz de s'échapper axialement du réservoir 10 sous une pression excessive, et, du fait de la déviation qui leur est imposée, la flamme produite par l'allumage de la charge de poudre ne peut en outre pas sortir de ce 30 même réservoir. Le fonctionnement reste en principe identique dans le cas de la variante selon la figure 1a. Le poinçon 7 n'étant cependant plus en appui contre la membrane 8, la course de l'ensemble du tube intérieur 5, de son fond 3 et de son poinçon 7 est plus longue. 35 D'autre part, le ressort de compression 17 maintient jusqu'au déclenchement de l'allumage le tube intérieur 5 à sa position arrière et l'y ramène aussi lorsque la pression des gaz consécutive audit allumage s'est dissipée. Il amortit enfin le choc du fond 3 sur la bague 72 14690 2134507 de butée 12. Dans le réservoir 10 selon la figure 2 est disposé d'une de ses faces frontales à l'autre, sans que le détail de sa fixation soit représenté, un tube formé, ici aussi, de la douille 19 et de son prolongement 20. On retrouve la membrane 1 à amorce de rupture 5 22 devant la charge de poudre 4 et aussi la pastille d'allumage 23 de cette dernière ainsi que les conducteurs d'amenée de courant 24. Les ouvertures 6 du prolongement 20 assurent l'égalisation des pressions entre la chambre 2 et le reste du réservoir 10. La membrane 1 est ici reliée à un élément 13, et un dispositif d'interception 14 10 percé d'ouvertures 26 pour la sortie des gaz et formant un logement à fond plein est porté extérieurement par la face frontale du réservoir 10 située à l'opposé de la charge de poudre 4. Après l'allumage de ladite charge de poudre 4, la membrane 1 se trouve découpée le long de son amorce de rupture 22 et projetée 15 par la pression des gaz de la poudre à travers le prolongement 20, conjointement avec l'élément 13, en sorte que la membrane 8 saute également et que les gaz de combustion ont la voie libre vers le sac à gonfler, à travers les ouvertures 26 et un diffuseur non représenté. Le dispositif d'interception 14 est établi de manière à 20 accueillir l'ensemble de l'élément 13 et de la membrane 1, sans que celui—ci entrave la sortie des gaz. Dans la variante selon la figure 2a, le défoncement de la membrane 8 munie d'amorces de rupture 16 est opérée par un projectile 15 de calibre inférieur au diamètre intérieur du prolongement 3. Ce 25 projectile 15 peut être placé, par rapport à la charge de poudre 4, en avant ou en arrière de la membrane 1 et affecter des formes très diverses. En la situation correspondant à la figure 2b, le projectile 15 a traversé et disjoint en forme d'étoile la membrane 8 avant 30 d'être recueilli dans le dispositif d'interception 14 de manière a ne pas gêner la sortie des gaz sous pression. La forme de réalisation selon les figures 2, 2a et 2b n'implique pas forcément que le prolongement 20 s'étende jusqu'à la membrane 8, mais il doit en tout cas avoir une longueur suffisante pour assurer un bon guidage des éléments propulsés par la charge de ^ poudre, en sorte qu'ils ne manquent pas de défoncer la membrane 8 de la façon prévue et voulue. Il est avantageux, au même effet, que la membrane 8 soit plus grande que la membrane 1. Dans cette forme d'exécution particulière, la disposition des ouvertures 6 peut être quelconque. 6 72 14690 2134507 BETOMICAIIONS 1. Dispositif de gonflage de coussins de sécurité à l'intérieur de véhicules, notamment automobiles, qui comporte une bouteille allongée emplie d'un gaz fortement comprimé et, en position 5 de pjéférence coaxiale à celle-ci, à l'une de ses extrémités, une cartouche comprenant une douille et une charge pyrotechnique de poudre, autant que possible exempte d'explosif brisant, allumable électriquement et est caractérisé par le fait qu'un élément mobile en translation axiale est placé entre la charge de poudre et l'autre 10 extrémité de la bouteille de gaz comprimé, laquelle extrémité est agencée en obturateur de soupape, sous forme d'élément de rupture, actionnable par ledit élément mobile en translation. 2.Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la douille est prolongée, au-delà de la charge de poudre, 15 vers l'autre extrémité de la bouteille et comporte, dans ce prolongement, des ouvertures traversantes sur son pourtour. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que la douille est prolongée jusqu'à l'autre extrémité de la bouteille. 20 4. Dipositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que l'élément mobile en translation axiale consiste en un plateau de soupape couvrant la charge de poudre en \ direction de l'autre extrémité de la bouteille et muni d'une amorce annulaire de rupture. 25 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par le fait qu'un élément en genre de projectile fait suite au plateau de soupape ou lui est assemblé. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5 caractérisé par le fait que l'élément en genre de projectile 30 a une section plus petite que la section libre du prolongement de la douille. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisé par le fait qu'un dispositif d'interception formant un logement à fond plein et percé latéralement d'ouvertures fait 35 suite à l'autre extrémité de la bouteille. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que l'élément mobile en translation axiale est constitué par un tube intérieur à translation limitée 72 14690 2134507 compris entre la paroi de la bouteille et celle de la douille ou de son prolongement, fermé vers l'autre extrémité de la bouteille par un fond, guidé dans la bouteille au moyen de bossages ou tétons de son pourtour, sur lequel sont ménagées des ouvertures, et comportant 5 sur son fond précité une saillie en genre de poinçon cylindrique dirigée vers l'autre extrémité de la bouteille. 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé par le fait qu'un ressort de compression inséré entre le fond du tube intérieur et la bouteille est passé autour de la saillie en genre de 10 poinçon dudit fond. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9 caractérisé par le fait que la bouteille forme, en face du fond du tube intérieur et dans le prolongement de la paroi de ce dernier, une bague de butée percée d'ouvertures sur son pourtour.