Brevet FR2740545A1 — publié le 19970430

L'invention se rapporte au domaine de la sécurité automobile et concerne plus particulièrement des générateurs pyrotechniques de gaz pour gonfler des coussins de protection. Les générateurs de gaz actuels comme décrit dans de nombreux brevets présentent généralement une chambre de combustion contenant un propergol générateur de gaz qui peut être dans le cas de générateurs "hybrides" associé à une bouteille de gaz comprimé. Ces générateurs sont généralement initiés au moyen d'un initiateur électrique. Récemment de nouveaux générateurs sont apparus et permettent, au moyen de deux initiateurs électriques placés dans deux chambres de combustion séparées, d'adapter le débit du générateur en fonction de différents paramètres comme la température, la nature et l'intensité du choc, la taille et la position du passager. Le déclenchement des deux initiateurs est généralement décalé dans le temps de quelques millisecondes. Ce décalage se fait électroniquement et de façon programmée dans le temps de façon à optimiser le débit du générateur et donc le niveau de pression obtenu dans le sac. Ces systèmes présentent de nombreux inconvénients comme leur encombrement et leur coût, ce qui limite considérablement leur application et en particulier pour les systèmes "conducteur". Les générateurs aujourd'hui décrits dans les brevets et dans les publications concernent essentiellement des générateurs de gaz pour passager qui sont moins limités en taille et poids que les générateurs "conducteur". D'autre part l'utilisation de deux initiateurs indépendants et séparés nécessite des alimentations électriques elles aussi séparées qui augmentent les coûts et les encombrements. L'ensemble de ces problèmes fait que de telles technologies sont très difficilement transposables pour des générateurs à faible coût et à faible encombrement et donc en particulier pour des générateurs "conducteur". L'homme de métier a donc été amené à rechercher des solutions qui permettent d'obtenir les mêmes fonctions en utilisant des moyens plus adaptés à ces contraintes de coût et d'encombrement. L'invention concerne donc un générateur pyrotechnique de gaz comportant notamment un corps creux comprenant un couvercle et une paroi latérale présentant à son extrémité opposée au dit couvercle une ouverture dans laquelle est fixée une bague de fermeture, le dit corps creux étant pourvu d'orifices mettant en communication l'intérieur et l'extérieur du dit corps creux, caractérisé en ce que i) le dit corps creux comporte une cloison étanche aux gaz permettant de constituer à l'intérieur du dit corps deux chambres de combustion indépendantes contenant chacune un chargement pyrotechnique générateur de gaz distinct, ii) la dite bague de fermeture supporte un dispositif électrique d'allumage permettant d'allumer à des instants différents chacun des deux chargements pyrotechniques. Il est à noter que dans le cadre de la présente invention les deux chargements pyrotechniques peuvent être identiques ou différents. Selon une première variante préférée de l'invention le dit corps creux est un corps de révolution. Selon une seconde variante préférée le dit dispositif d'allumage est constitué par un initiateur électrique à double tête. Préférentiellement l'initiateur électrique ne comporte qu'une seule alimentation électrique et chacune de ses deux têtes présente une résistance différente. Dans cette réalisation la dite cloison enserre de manière étanche et maintient l'initiateur. Selon une troisième variante préférée de l'invention le dit générateur comporte autour des dits orifices une chambre annulaire de stabilisation et de diffusion des gaz. On décrit maintenant l'invention en se référant aux figures 1 à 3. La figure l est une vue de face, coupée selon AA, d'un générateur selon l'invention. La figure 2 est une vue partielle de dessous, coupée selon BB, du générateur représenté à la figure 1. La figure 3 est une vue de côté, coupée selon CC, du générateur représenté à la figure 1. Pour cela, on a donc mis au point un générateur à double chambre permettant d'obtenir le même effet que celui décrit ci-dessus. Ces deux chambres sont alors initiées de façon indépendante au moyen d'un seul initiateur possédant deux têtes. Ce double initiateur est alimenté normalement au moyen d'un seul circuit électrique venant d'un boîtier électronique de commande. Le retard entre l'initiation des deux têtes est alors assuré par leur configuration différente. Un moyen simple de faire varier le temps de réaction des têtes de l'initiateur est d'employer par exemple des filaments explosibles de résistances électriques différentes. Donc, pour un niveau d'intensité fourni par le boîtier électronique il sera possible de déclencher simultanément ou avec un décalage programmé dans le temps les deux têtes de l'initiateur.Ce principe peut aussi être transposé à des initiateurs se déclenchant pour des intensités ou des fréquences électriques variables générées par la centrale électronique. Ces générateurs présentent donc l'avantage de ne nécessiter qu'une arrivée électrique et peuvent par conséquent pratiquement être incorporés dans des configurations proches de celles classiquement employées aujourd'hui. Le fait de remplacer deux initiateurs comportant deux circuits indépendants permet aussi de diminuer considérablement le coût de ces systèmes. Ce type de technologie est particulièrement intéressant pour des applications ou l'encombrement et le poids du générateur sont des paramètres essentiels, ce qui est généralement le cas pour les systèmes "conducteur". Ce principe peut évidemment être avantageusement appliqué aux systèmes "passagers" et aux nouveaux générateurs pour protections latérales. Les générateurs pyrotechniques sont particulièrement adaptés à cette technologie où l'on recherche à priori des produits très simples et peu coûteux mais peuvent être aussi employés pour des générateurs hybrides ou tout autre type de générateurs comme ceux à gaz liquéfiés ou gaz réactifs. Un exemple de générateur ainsi obtenu est présenté aux figures 1 à 3. Ce générateur de type conducteur possède un encombrement géométrique interchangeable avec ceux aujourd'hui présents sur le marché. Sa masse totale est de l'ordre de 500g et compatible avec l'ensemble des systèmes existants. Ce générateur 10 "conducteur" est constitué de deux chambres de combustion indépendantes 1 et plus précisément la et lb séparées par une cloison 9 et contenant un propergol solide 2 se présentant sous forme de pastilles 2a ou sous forme monolithique 2b, à base de propergol composite ou double base ou à base d'azoture de sodium. Les masses de propergol contenues dans chaque chambre sont variables en fonction des effets désirés et peuvent par exemple correspondre au gonflement d'un sac de volume variant de 60 à 80 litres. Les deux chambres de combustion sont initiées par l'initiateur à double tête 3 par un même courant. Chaque tête 4 et 5 du double initiateur possédant une résistance différente permet donc d'obtenir un décalage pouvant atteindre par exemple lOms entre l'initiation des deux chambres. Cette temporisation peut aussi être réglée par le niveau d'intensité délivré par la centrale électronique.L'exemple suivant permettra de mieux comprendre le principe de fonctionnement de ce type d'initiateur Chambre lb: - Résistance = R1 - Courant de non feu = 200 mA - Courant de tout feu = 800 mA/2ms Chambre la: - Résistance = R2 - Courant de non feu = 1000 mA - Courant de tout feu =1600 mA/2ms Les différents fonctionnements accessibles sont donc les suivants en fonction de l'intensité de mise à feu délivrée par le boîtier électronique, les deux têtes étant montées en parallèle - Pour I > x mA, x correspondant à une valeur suffisante (de l'ordre de 3000 mA) pour initier en parallèle les résistances R1 et R2 : initiation simultanée des têtes 4 et 5 (t sante (de l'ordre de 1600 mA) pour initier uniquement les résistances R1 : initiation de la tête 4 seule (t des deux têtes avec un retard prédéfini pour la tête 2. Il est alors possible de facilement pouvoir soit initier simultanément les deux chambres pour obtenir un débit maximum pour gonfler un sac de 80 litres soit de déclencher uniquement une seule chambre pour obtenir un débit minimum permettant de gonfler uniquement le niveau 60 litres du sac. Suivant les applications et les besoins, il est possibles après étalonnage et si nécessaire de faire varier de façon continue la temporisation et donc le débit du générateur en fonction de l'intensité délivrée par la centrale électronique. Après initiation, le générateur fonctionne sur le même principe que les générateurs classiques, c'est-à-dire, claquage de l'opercule 6, passage des gaz dans une chambre de stabilisation comportant un diffuseur 7 et une sortie des gaz par des trous 8 répartis symétriquement. Revendications 1. Générateur pyrotechnique de gaz (10) comportant notamment un corps creux comprenant un couvercle et une paroi latérale présentant à son extrémité opposée au dit couvercle une ouverture dans laquelle est fixée une bague de fermeture, le dit corps creux étant pourvu d'orifices (12) mettant en communication l'intérieur et l'extérieur du dit corps creux, caractérisé en ce que i) le dit corps creux comporte une cloison (9) étanche aux gaz permettant de constituer à l'intérieur du dit corps deux chambres de combustion indépendantes (la,lb) contenant chacune un chargement pyrotechnique générateur de gaz distinct (2a,2b), ii) la dite bague de fermeture supporte un dispositif électrique d'allumage (3) permettant d'allumer à des instants différents chacun des deux chargements pyrotechniques. 2. Générateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dit corps creux est un corps de révolution. 3. Générateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif d'allumage (3) est constitué par un initiateur électrique à double tête (4,5). 4. Générateur selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'initiateur (3) ne comporte qu'une seule alimentation électrique (11). 5. Générateur selon la revendication 4 caractérisé en ce que chacune des deux têtes (4,5) présente une résistance différente (R1, R2). 6. Générateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cloison (9) enserre de manière étanche l'initiateur (3). 7. Générateur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte autour des orifices (12) une chambre annulaire (7) de stabilisation et de diffusion des gaz.