Brevet FR2824875A1 — publié le 20021122

dications 1 à 11. Le domaine technique de l' invention est celui des actionneurs pyrotechniques comprenant un piston et ayant pour fonction essentielle, soit d'exercer une poussée pour déplacer un objet en faisant émerger le piston, soit de libérer un objet par rétractation totale dudit piston dans l'actionneur, comme par exemple, dans le domaine de la sécurité automobile lors de l'amortissement modulable d'une colonne de direction o il s'agit de désolidariser de ladite colonne un ou plusieurs ressorts de retenue. Les actionneurs pyrotechniques munis d'un piston ont déjà fait l'objet de plusieurs brevets. Lorsque ces actionneurs sont concus pour libérer un piston au delà d'une pression seuil, ils font généralement intervenir des dispositifs de retenue de type goupille cisaillable ou bien des opercules placés sur le chemin des gaz en amont dudit piston. En revanche, des dispositifs de blocage d'un piston en bout de course et faisant intervenir un système d'arc-boutement existent déjà. En effet, le brevet FR 2 190 015 décrit un dispositif pyrotechnique de positionnement, impliquant un piston coulissant amené à se déplacer. Ledit piston est bloqué en bout de course par une rondelle de blocage emboutie en forme de cuvette et perforée de trous, ladite rondelle portant sur la tige de piston et agissant par arc-boutement sur la paroi interne d'un cylindre dans lequel a coulissé ledit piston. Les actionneurs pyrotechniques qui ont besoin de fonctionner au delà d'une pression seuil et qui sont destinés à être fabriqués en très grande série, doivent être de conception simple, faciles et rapides à mettre en oeuvre, et faire intervenir des pièces usuelles ne nécessitant pas un usinage complexe. Les actionneurs pyrotechniques selon l' invention présentent ces caractéristiques en impliquant notamment des pièces déjà existantes. L'objet de la présente invention concerne un actionneur pyrotechnique comprenant une charge pyrotechnique, un système d'allumage et au moins un piston à déplacement linéaire muni d'un corps cylindrique, caractérisé en ce que le piston est initialement bloqué dans l'actionneur au moyen d'un système d'arc-boutement, ledit système libérant le piston au delà d'une pression seuil pour permettre audit piston de se déplacer sous l'effet des gaz de combustion. De façon plus précise, la pièce d'arc- boutement qui retient le piston, peut, au-delà d'une sollicitation seuil engendrée par les gaz de combustion, soit se rompre en annulant les efforts qu'elle exerce sur le piston, soit accroitre sa déformation en relâchant sa contrainte sur ledit piston. Avantageusement le système d'arc-boutement est constitué par une rondelle. De façon préférentielle, l'actionneur possède au moins un canal dans lequel est logé le piston, la rondelle étant positionnée transversalement dans ledit canal et s'arc-boutant sur le corps cylindrique dudit piston. De façon avantageuse, le canal présente un épaulement interne et ladite rondelle vient en appui contre ledit épaulement. Préférentiellement, la rondelle possède une ouverture centrale et est traversée par le piston qui subit, de la part de ladite rondelle, une contrainte radiale par l'intermédiaire de son rebord interne défini par le contour de l'ouverture. De cette manière, la rondelle qui est en appui dans le canal vient fortement enserrer le piston pour exercer sur lui un effort de résistance important, afin de le bloquer dans ledit canal. Avantageusement, la rondelle présente un motif sensiblement étoilé de façon à former des pattes 3s radiales aptes à se plier élastiquement, notamment lorsque le piston est introduit à force dans ladite rondelle. De façon plus générale, le contour de l'ouverture centrale de la rondelle présente un profil favorisant la formation de pattes radiales, régulièrement espacées autour d'un cercle, de manière à pouvoir plus facilement se plier élastiquement et à favoriser ainsi l' effort d'appui sur le piston. De façon préférentielle, le canal possède un fond, et débouche sur l'extérieur dudit actionneur. Avantageusement, le système d'arc-boutement est bloqué au bord d'un épaulement du corps cylindrique du piston. Selon un mode de réalisation préféré de l' invention, le piston, émergeant initialement du canal, se déplace dans ledit canal sous l'effet des gaz de combustion, jusqu'à être totalement inclus dans ledit actionneur. De cette manière, le piston disparait entièrement de la surface de l'actionneur pour cesser toute interaction vis à vis d'un objet extérieur. De façon avantageuse, le canal se termine dans l'actionneur par une partie conique convergente de sorte que le piston, une fois qu'il s'est déplacé, finit sa course en venant s'encastrer dans ledit rétrécissement. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le piston qui est initialement inclus dans l'actionneur, émerge dudit actionneur pour exercer une action sur un objet extérieur. Avantageusement, l'actionneur possède plusieurs pistons pouvant être déplacés simultanément. Les actionneurs pyrotechniques selon l' invention présentent l'avantage d'être simples, fiables et performants. En raison des très fortes énergies libérées par les charges pyrotechniques de faible masse, ils peuvent également être d'encombrement réduit et donc s' adapter à un grand éventail de configuration. Enfin, les pièces impliquées existant déjà ou étant de géométrie simple ne nécessitant pas d'usinage trop complexe, lesdits actionneurs sont d'un coût très réduit. On donne ci-après, la description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'un actionneur pyrotechnique selon l' invention en se référant à la figure 1. La figure 1 est une vue en coupe axiale longitudinale d'un actionneur pyrotechnique selon l' invention. Un actionneur pyrotechnique 1 selon l' invention comprend une charge pyrotechnique 2, un système d'allumage 3 et un piston 4 constitué par un corps cylindrique 5 allongé dont l'une des deux extrémités se termine par une tête cylindrique 6 élargie. Ledit actionneur 1 a sensiblement une forme compacte et présente deux canaux 7, 8 communiquant entre eux et dont les axes font entre eux un angle obtus, l'un 8 des deux canaux servant à loger le système d'allumage 3 et la charge pyrotechnique 2, l'autre 7 enfermant partiellement le piston 4. Le canal 7 enfermant partiellement le piston 4 possède un fond 11 situé à l'intérieur de l'actionneur 1 et débouche sur l'extérieur dudit actionneur 1. L'autre canal 8 possède une extrémité débouchant dans le premier canal 7, son autre extrémité débouchant sur l'extérieur de l'actionneur 1. Le système d'allumage 3 comprend deux broches 9, 10 de connexion reliées entre elles par un élément résistif chauffant travereant la charge pyrotechnique 2. L' ensemble constitué par le système d'allumage 3 et la charge pyrotechnique 2 constitue un allumeur, ledit allumeur étant logé dans le canal 8 de manière à ce que la charge pyrotechnique 2 représente la s partie de l'allumeur la plus proche du canal 7 enfermant le piston 4, l'extrémité libre des deux broches 9, 10 affleurant la surface externe de l'actionneur 1. L'allumeur est posé sur une portée conique usinée dans l'actionneur 1. La tenue arrière est obtenue par vissage d'une pièce cylindrique filetée qui vient comprimer un joint torique portant sur la partie avant conique de l'allumeur. Le canal 7 logeant partiellement le piston 4, présente un épaulement interne permettant de lO distinguer une partie cylindrique élargie débouchant sur l'extérieur de l'actionneur 1 et une partie interne 12 de diamètre inférieur se terminant par le fond 11 du canal 7, ledit diamètre étant sensiblement égal au diamètre externe de la tête 6 du piston 4. Une rondelle 13 d'arc-boutement possédant une ouverture centrale dont le contour définit un motif étoilé, est traversée par le corps cylindrique 5 du piston 4 et se retrouve en appui contre l'épaulement interne du côté de la partie élargie du canal 7, en occupant une position transversale par rapport à l'axe dudit canal 7. Le corps 5 du piston 4 est séparé de la tête 6 par une partie cylindrique intermédiaire 17 dont le diamètre est compris entre celui dudit corps 5 et celui de ladite tête 6. Dans un premier temps, la rondelle 13 est passée autour du corps cylindrique 5 du piston 4 jusqu'à atteindre la partie intermédiaire 17. Dans un deuxième temps, elle est enfilée à force autour de ladite partie 17 intermédiaire en étant repoussée contre la tête 6 dudit piston 4. L' ensemble constitué par le piston 4 et la rondelle 13 est alors introduit dans le canal 7, la tête 6 dudit piston 4 en avant, jusqu'à ce que la rondelle 13 vienne en appui contre l'épaulement interne dudit canal 7. Le diamètre externe de ladite rondelle 13 étant supérieur au diamètre de la partie élargie du canal 7, le reLord périphérique de ladite rondelle 13 est replié à angle droit pour venir au contact de la surface latérale interne de la partie élargie dudit canal 7. Une pièce cylindrique creuse 14 est vissée dans la partie élargie du canal 7, autour du corps 5 du S piston 4 jusqu'à venir en appui contre la partie intermédiaire 17 dudit piston 4. La partie interne 12 du canal 7 présente une extrémité conique 15 convergente délimitée par le fond plan 11 dudit canal 7. La hauteur de la tête 6 du piston 4 est inférieure à la longueur de la partie interne 12 du canal 7 prise suivant son axe. Le piston 4 est positionné dans le canal 7 de sorte que son corps cylindrique 5 émerge de l'actionneur 1 et sa tête élargie 6 se retrouve logée dans la partie interne 12 dudit canal 7, dans la zone la plus proche de la partie élargie dudit canal 7. De cette manière, il subsiste un espace libre 16 annulaire situé entre la pièce creuse 14 vissée dans la partie élargie du canal 7 et la tête 6 du piston 4. Le mode de fonctionnement, d'un actionneur pyrotechnique 1 selon l' invention suit les étapes suivantes. La mise à feu de la charge pyrotechnique 2 engendre la formation de gaz de combustion qui envahissent directement l'espace annulaire libre 16. Lorsque la pression interne de cet espace libre 16 atteint une valeur seuil, la rondelle 13 ne peut plus retenir le piston 4 qui se déplace alors vers le fond 11 du canal 7, puisque la pièce cylindrique creuse 14 vissée dans la partie élargie du canal 7 empêche ledit piston 7 de se déplacer vers l'extérieur dudit canal 7. La tête élargie 6 du piston 4 vient alors s'encastrer dans l'extrémité convergente 15 du canal 7 La longueur du canal 7 et la longueur du piston 4 sont dimensionnés de sorte qu'en bout de course le piston n'émerge plus de l'actionneur 1. BeYed icat;ons 1. Actionneur pyrotechnique (1) comprenant une charge pyrotechnique (2), un système d'allumage (3) et au moins S un piston (4) à déplacement linéaire muni d'un corps cylindrique (5), caractérisé en ce que le piston (4) est initialement bloqué dans l'actionneur (1) au moyen d'un système d'arc- boutement (13), ledit système (13) libérant le piston (4) au delà d'une pression seuil pour lO permettre audit piston (4) de se déplacer sous l'effet des gaz de combustion. 2. Actionneur pyrotechnique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le système (13) d'arc-boutement est constitué par une rondelle. 3. Actionneur pyrotechnique selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il possède au moins un canal (7) dans lequel est logé le piston (4), la rondelle (13) étant positionnce transverealement dans ledit canal (7) et s'arc-boutant sur le corps cylindrique (5) dudit piston (4). 4. Actionneur pyrotechnique selon la revendication 3 caractérisé en ce que la rondelle (13) possède une ouverture centrale et est traversée par le piston (4) qui subit de la part de ladite rondelle (13) une contrainte radiale par l'intermédiaire de son reLord interne défini par le contour de l'ouverture. 5. Actionneur pyrotechnique selon l'une quelconque des revendicat ions 2 ou 4 caractérisé en ce que la rondel le (13) présente un motif sensiblement étoilé de fa,con à former des pattes radiales aptes à se plier 3s élastiquement. 6. Actionneur pyrotechnique selon lune quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le système d'arc-boutement (13) est bloqué au bord d'un épaulement (17) du corps cylindrique (5) du piston (4). S 7. Actionneur pyrotechnique selon la revendication 3 caractérisé en ce que le piston (4) émergeant initialement du canal (7), se déplace dans ledit canal (7) sous l'effet des gaz de combustion jusqu'à être lO totalement inclus dans ledit actionneur (1). 8. Actionneur pyrotechnique selon la revendication 7 caractérisé en ce que le canal (7) se termine dans l'actionneur (1) par une partie conique convergente (15) 1S de sorte que le piston (4) une fois qu'il s'est déplacé, finit sa course en venant s'encastrer dans ledit rétrécissement (15). 9. Actionneur pyrotechnique selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'actionneur (1) possède plusieurs pistons pouvant être déplacés simultanément. 2S