Brevet FR2624457A1 — publié le 19890616

2624457- Procédé et dispositif pour le déclenchement d'un générateur de gaz à partir d'un capteur extérieur. La présente invention concerne un nouveau procédé pour déclen- cher un générateur de gaz dans un coussin pneumatique de sécu- rité. De façon plus particulière, l'invention concerne un nou- veau procédé pour déclencher un générateur de gaz dans un cous- sin pneumatique de sécurité à partir d'un capteur extérieur. Les générateurs de gaz pour coussins pneumatiques sont des récipients de pression. Un problème rencontré dans la réali- sation de générateurs de gaz avec le capteur à l'intérieur concerne la résistance du générateur de gaz. Le générateur de gaz doit être réalisé de façon à encaisser plus de 7 MPa de pression. Lorsque le capteur est placé à l'intérieur du générateur de gaz, il est difficile de supporter le haut et le bas du géné- rateur de gaz, sauf au niveau de sa circonférence. Si le géné- rateur de gaz pouvait être supporté au voisinage de son centre, alors l'épaisseur des composants diminuerait et de ce fait le poids du gonfleur dans sa totalité serait moindre. La résistance du générateur de gaz devient encore plus criti- que lorsqu'on réalise des gonfleurs à courants radiaux du côté passager, lesquels gonfleurs ont, de façon caractéristique, au moins deux fois la dimension du gonfleur du côté conducteur. Lorsqu'on conçoit des gonfleurs du côté passager pour des au- tomobiles moyennes et petites, les limitations d'espace empê- chent l'utilisation de gonfleurs ayant une longueur accrue. De ce fait, on doit augmenter les diamètres et les moitiés supérieure et inférieure du gonfleur doivent être considéra- blement plus résistantes. Il en résulte que le gonfleur de- vient notablement plus lourd et plus coûteux. Partant de ce problème de poids, le concept le plus récent consiste à donner au gonfleur la forme d'un tore et à placer le capteur au centre du tore, à l'extérieur du générateur de gaz. Le problème associé à cette réalisation est de déterminer comment transmettre la sortie du capteur/déclencheur au gonfleur. Les présentes réalisations sous forme de tores présentent des inconvénients. Elles nécessitent un trou ou un passage pour la sortie de l'amorce pour déclencher les générateurs de gaz, trou aui permet au gaz de s'échapper du gonfleur pour pénétrer dans le boîtier du capteur. Ceci exige que le boîtier du cap- teur puisse résister aux pressions créées en fonctionnement par le gonfleur. Une autre réalisation sous forme de tore utilise des percu- teurs qui viennent frapper des amorces à percussion incorporées dans la paroi du générateur de gaz. Cette réalisation crée également un trou dans la paroi du gonfleur à travers lequel les gaz peuvent s'échapper du gonfleur. La présente invention propose un procédé pour déclencher une production de gaz dans un dispositif de gonflage d'un coussin pneumatique pour véhicule depuis un capteur extérieur,qui né nécessite pas de passage pour la sortie du capteur afin de déclencher la production de gaz. Le capteur actionne une amorce à percussion disposée dans un récipient de pression générateur de gaz lorsque le véhicule subit une collision nécessitant un coussin pneumatique, sans passage permettant au gaz de s'é- chapper du générateur de gaz pour revenir vers le capteur. Un but de l'invention est de procurer un procédé pour déclen- cher une production de gaz, qui ne nécessite pas que le bol- tier du capteur soit réalisé pour résister aux pressions créées par le gonfleur en fonctionnement. Tel quel, le capteur peut être logé dans un récipient léger peu coûteux. Un autre but de l'invention est de procurer un récipient de pression générateur de gaz léger pour un coussin pneumatique disposé du côté passager, lequel récipient est relativement peu coûteux à fabriquer. Un autre but de l'invention est de procurer une structure dans laquelle le capteur se trouve à l'extérieur du gonfleur, mais disposé axialement par rapport à ce dernier. Selon un premier aspect de l'invention, celle-ci procure un procédé pour déclencher une production de gaz dans- un dispo- sitif de gonflage d'un coussin pneumatique pour un véhicule, caractérisé en ce qu'il consiste à procurer un récipient de pression générateur de gaz ayant au moins un orifice conte- nant une amorce à percussion, et au moins un orifice de sortie pour libérer les gaz produits à l'intérieur du récipient, ce récipient contenant un matériau générateur de gaz, et à pro- curer un capteur adapté pour être monté sur le récipient de pression et ayant un équipement actionné en réponse à la colli- sion du véhicule, ce sur quoi cet équipement actionne l'amorce à percussion pour déclencher la production de gaz à l'intérieur du récipient sous pression sans que soit créé un passage du récipient de pression au capteur. Dans une réalisation préférée, cet équipement comporte un per- cuteur adapté pour détoner une amorce primaire alignée avec l'amorce à percussion. Selon une caractéristique de l'invention, ce récipient de pres- sion générateur de gaz a une forme toroidale, et le capteur est monté au centre du tore. Par ailleurs, le récipient géné- rateur de gaz contient un filtre à travers lequel le gaz doit passer avant de sortir par l'orifice de sortie. Selon un autre aspect de l'invention, celle-ci procure un dis- positif pour déclencher une production de gaz dans un disposi- tif de gonflage d'un coussin pneumatique pour véhicule, carac- térisé en ce qu'il comporte un récipient générateur de gaz ayant au moins un orifice contenant une amorce à percussion, et au moins un orifice de sortie pour libérer les gaz produits à l'intérieur du récipient, ce récipient contenant un matériau générateur de gaz, et un capteur monté sur le récipient de pression et ayant un équipement actionné en réponse à une col- lision du véhicule, cet équipement actionnant alors l'amorce à percussion pour déclencher la production de gaz à l'intérieur du récipient de pression que soit créé ait un passage du réci- pient de pression au capteur. L'équipement considéré comprend un percuteur adapté pour dé- toner une amorce alignée avec l'amorce à percussion. Par ail- leurs, le récipient de pression générateur de gaz a une forme toroidale et le capteur est monté au centre du tore. Selon une autre caractéristique, le récipient générateur de gaz con- tient également un filtre à travers lequel le gaz doit passer avant de sortir par l'orifice de sortie, et le matériau généra- teur de gaz contient du nitrure de sodium. Selon un autre aspect de l'invention, celle-ci procure un en- semble générateur de gaz et capteur pour gonfler un coussin pneumatique, caractérisé en ce qu'il comprend un générateur de gaz toroldal, un capteur ayant un équipement actionné'en réponse à une collision du véhicule dont la sévérité est su- périeure à une valeur prédéterminée, et des moyens pour monter le capteur au centre du générateur de gaz. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une réalisation préférée en liaison avec le dessin sur lequel: - la figure 1 est une vue du capteur et du générateur de gaz avant d'être monté pour le fonctionnement; une découpe révèle la forme toroidale du générateur de gaz et son intérieur; et - la figure 2 est une vue découpée montrant le capteur/déclen- cheur fixé sur le générateur de gaz. On se reporte maintenant aux dessins: le dispositif de gon- flage 20 est constitué par un générateur de gaz de forme toroi- dale 30 et par un capteur 50. Le-eapteur 50 est disposé au centre du générateur de gaz toroidal, à l'extérieur du carter du générateur de gaz. Le générateur de gaz 30 a une portion inférieure en forme de coupe 32 et un capuchon supérieur 31, qui s'ajustent ensemble pour former un carter toroidal creux. La paroi de la portion supérieure 31 contient un certain nombre (habituellement deux) d'orifices symétriques 33 pour recevoir des amorces à percus- sion. Le capteur 50 se fixe sur le générateur de gaz 30 par un bou- lon central 51 qui passe à travers un orifice 52 dans le géné- rateur de gaz et est boulonné en position. Le capteur contient des percuteurs 53 alignés pour détoner des amorces primaires 54, lesquelles sont alignées avec les amorces à percussion 55. Le capteur 50 est boulonné sur le générateur de gaz 30. Une collerette 56 sert à rendre étanche la chambre du généra- teur de gaz de façon que le gaz produit à plusieurs Mégapas- cals ne puisse s'échapper en revenant dans le capteur. Dans certains cas, les percuteurs peuvent frapper directement les amorces à percussion. Toutefois, dans la réalisation pré- férée représentée ici, les percuteurs viennent heurter des amorces primaires, qui, à leur tour, déclenchent les amorces à percussion. Les amorces primaires nécessitent considérable- ment moins d'énergie pour leur déclenchement que les amorces à percussion. En général, la quantité d'énergie nécessaire pour déclencher une amorce détermine la force exercée par le ressort du percuteur. Plus cette énergie est élevée, plus fort doit être le ressort. Toutefois, lorsque le ressort du per- cuteur devient plus fort, le frottement qui doit être surmon- té par le mécanisme de déclenchement augmente également et, par conséquent, la masse de détection dans le capteur doit augmenter. Du fait qu'il est hautement souhaitable de mainte- nir au minimum la dimension et le poids du système de coussin pneumatique, il est souhaitable d'utiliser des amorces pri- maires à faible énergie. Toutefois, ces amorces ne peuvent pas être placées dans la paroi du-gonfleur du fait que, lors- que l'amorce est déclenchée, le gaz s'échappe des deux extré- mités de l'amorce, créant un trou à travers lequel les gaz du gonfleur peuvent ultérieurement passer. Lors du fonctionnement, les percuteurs 53 sont libérés en ré- ponse à une décélération du véhicule supérieure à un seuil prédéterminé. Les percuteurs déclenchent les amorces 54, les- quelles, à leur tour, déclenchent les amorces à percussion disposées à l'intérieur du récipient de pression, ce qui déclenche la combustion du matériau générateur de gaz 37 à l'intérieur du récipient de pression 20. Un matériau généra- teur de gaz, couramment utilisé actuellement, est le nitrure de sodium qui, en liaison avec un oxyde métallique ou un autre oxydant, produit de l'azote gazeux. Le gaz passe à travers un filtre 39 et gonfle le coussin pneumatique par l'orifice de sortie 36. Cette invention prélève la sortie d'énergie relativement fai- ble d'un ressort de percuteur et amplifie cette énergie par l'utilisation d'une amorce primaire pour créer l'énergie beau- coup plus importante nécessaire pour déclencher l'amorce à percussion. Dans le déclenchement de l'amorce à percussion, la surface extérieure de l'amorce est déformée, mais elle n'est pas pénétrée et, de ce fait, les gaz provenant du gonfleur ne peuvent revenir dans le capteur. Dans la réalisation des générateurs de gaz ou gonfleurs, l'é- paisseur du matériau générateur de gaz est très importante. Si cette épaisseur dépasse une valeur critique, la réaction de production de gaz peut devenir instable. Ceci est dû au fait que la vitesse de génération des gaz dépend de la pres- sion locale dans laquelle la combustion s'effectue. Plus cette pression est élevée, plus rapide est la réaction. La pression locale dans le générateur-de gaz est quelque peu déterminée par la facilité avec laquelle les produits gazeux de la combus- tion peuvent s'évacuer du point o ils ont été créés. Ainsi, plus le trajet que les gaz doivent emprunter est grand, plus la résistance à l'écoulement est grande et, de ce fait, plus la pression est élevée au centre du générateur de gaz et, de ce fait, la vitesse de réaction à cet endroit augmentera. Ce procédé peut devenir instable si l'épaisseur du matériau géné- rateur de gaz dépasse la valeur critique mentionnée ci-dessus. Pour cette raison, comme la capacité totale du générateur de gaz augmente, la hauteur ou le diamètre du générateur de gaz doit également augmenter afin de ne pas augmenter l'épaisseur du matériau générateur de gaz. Ce fait a conduit d'autres con- cepteurs de gonfleurs à utiliser un gonfleur tubulaire pour le côté passager plutôt que la forme toroidaIe décrite ici. Normalement, une forme toroidale peut être considérée comme gaspillant de l'espace; toutefois, si le capteur est placé dans le passage au milieu du tore, comme représenté dans la présente application, l'espace jusqu'ici gaspillé est utilisé de façon appropriée. Un module autonome avec le capteur séparé du gonfleur présente l'avantage supplémentaire que le capteur qui contient les amorces pyrotechniques sensibles et le système d'allumage peut être maintenu séparé du générateur de gaz jus- qu'à leur installation dans l'automobile. Ceci simplifie gran- dement la fabrication,la manipulation et l'expédition du géné- rateur de gaz et augmente considérablement la sécurité du sys- tème jusqu'à ce qu'il soit monté dans le véhicule. Pour les buts de cette description, un gonfleur toroidal est un gonfleur dans lequel le matériau générateur de gaz entoure pratiquement un trou. Ainsi, un gonfleur toroidal peut inclure les géométries suivantes, entre autres: un tore elliptique, un fer à cheval, un demi-tore, ou la structure représentée sur la figure 1 dans laquelle une partie du matériau généra- teur de gaz s'étend en travers d'une extrémité du trou. Revendications. 1. Procédé pour déclencher une production de gaz dans un dis- positif de gonflage d'un coussin pneumatique pour véhicule, caractérisé en ce qu'il consiste à: procurer un récipient de pression générateur de gaz (30) ayant au moins un orifice (33) contenant une amorce à percussion (55), et au moins un orifice de sortie (36) pour libérer le gaz produit à l'intérieur du récipient, ce récipient conte- nant un matériau générateur de gaz; et procurer un capteur (50) adapté pour se monter sur le récipient de pression et ayant un équipement actionné en réponse à une collision du véhicule, ce sur quoi cet équipement actionne l'amorce à percussion pour déclencher la production de gaz à l'intérieur du récipient de pression sans qu'il soit créé un passage du récipient de pression vers le capteur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que cet équipement comporte un percuteur (53) adapté pour détoner une amorce primaire (54) alignée avec l'amorce à percussion (55). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient de pression générateur de gaz a une forme toroi- dale et en ce que le capteur (50) est monté au centre du tore. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient générateur de gaz contient également un filtre à travers lequel le gaz doit passer avant de sortir par l'ori- fice de sortie (36). 5. Dispositif de gonflage de coussin pneumatique, caractérisé en ce qu'il comporte: un récipient générateur de gaz (30) ayant au moins un orifice (33) contenant une amorce à percussion (55), et au moins un orifice de sortie (36) pour libérer le gaz produit à l'inté- rieur du récipient, ce récipient contenant un matériau géné- rateur de gaz (37); et un capteur (50) monté sur le récipient de pression ayant un équipement actionné en réponse à une collision du véhicule, ce sur quoi cet équipement actionne l'amorce à percussion pour déclencher la production de gaz à l'intérieur du récipient de pression sans que soit créé unpassage du récipient de pres- sion vers le capteur. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que cet équipement comporte un percuteur (53) adapté pour détoner une amorce (54) alignée avec l'amorce à percussion (55). 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le récipient de pression générateur de gaz a une forme toroi- dale et en ce que le capteur est monté au centre du tore. 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le récipient générateur de gaz contient également un filtre (39) à travers lequel le gaz doit passer avant de sortir par l'orifice de sortie (36). 9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau générateur de gaz contient du nitrure de sodium. 10. Ensemble de générateur de gaz et de capteur pour gonfler un coussin pneumatique, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur de gaz de forme torodale, un capteur ayant un équi- pement actionné en réponse à une collision du véhicule supé-_ rieure à un degré de sévérité prédéterminé, et des moyens pour monter le capteur au centre du générateur de gaz. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le récipient générateur de gaz contient également un filtre (39) à travers lequel le gaz doit passer avant de sortir par l'orifice de sortie (36). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le matériau générateur de gaz (37) contient du nitrure de sodium. 13. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'équipement comporte un percuteur (53) adapté pour déto- ner une amorce primaire (54) alignée avec l'amorce à percus- sion (55).