Brevet FR2852388A1 — publié le 20040917

Le domaine technique de l'invention est celui des allumeurs électro-pyrotechniques utilisés en sécurité automobile et notamment celui des allumeurs destinés à initier des rétracteurs de ceintures de sécurité ou des générateurs pyrotechniques de gaz pour coussins de protection. 5 L'invention concerne plus particulièrement le capuchon utilisé dans un allumeur électro-pyrotechnique. Un allumeur électro-pyrotechnique utilisé en sécurité automobile est composé de manière courante d'un corps isolant de l'électricité, prolongé par un capuchon cylindrique métallique fragmentable et traversé par deux 10 électrodes. Ces électrodes sont reliées entre elles par un filament suspendu résistif chauffant ou, par l'intermédiaire de deux nappes conductrices, par un pont semi-conducteur. Ce filament ou ce pont semiconducteur est entouré par une composition explosive d'amorçage ou par un mélange oxydoréducteur enfermé dans le capuchon métallique. Lors du fonctionnement de l'allumeur, il y a montée en pression à l'intérieur du capuchon et sous cette pression des gaz issus de la combustion de la composition pyrotechnique contenue dans le capuchon, le capuchon métallique se fragmente et l'ouverture ainsi formée permet de libérer la flamme et les gaz chauds destinés à l'allumage de la chaîne pyrotechnique. 20 La fragmentation du capuchon est souvent réalisée suivant une zone de fragilisation formée sur le capuchon. Cette zone de fragilisation est par exemple une amorce de rupture formée par estampage et dessinée par exemple sur la face supérieure plane du capuchon métallique lorsque la sortie des gaz doit être axiale. L'amorce de rupture peut prendre différentes formes suivant les besoins envisagés ou les problèmes à résoudre. La demande de brevet n0 DE 40 26 655 divulgue un allumeur comportant un capuchon en matière plastique, pour permettre notamment d'éviter les problèmes liés à la corrosion. L'amorce de rupture formée sur ce 30 capuchon a la forme de deux cercles concentriques. Dans cette configuration, l'ouverture du capuchon varie donc en fonction du cercle suivant lequel la découpe est effectuée. Toutefois, sous la pression des gaz, l'utilisation de cette configuration entraîne forcément la projection du disque délimité par l'amorce de rupture ce qui peut perturber le fonctionnement de l'allumeur. De manière courante et comme décrit dans le brevet n' US 5 6,168,202, l'amorce de rupture peut prendre la forme d'une sorte d'astérisque. La découpe se produit alors suivant les différentes branches de l'astérisque depuis le centre de l'astérisque jusqu'à sa périphérie pour, après la rupture, former des pétales. Dans la demande de brevet n' WO 02/08028, l'allumeur divulgué comporte un capuchon dont l'amorce de rupture a la 10 forme d'un S dessiné sur la face supérieure plane du capuchon. Cette configuration en S permet un gain de place dans le générateur dans lequel est intégré ce type d'allumeur. En effet, après rupture, l'ouverture du capuchon suivant ce S est suffisante pour obtenir un débit important de gaz sans accroître de manière substantielle la taille de l'allumeur. Dans les 15 configurations du brevet n0 US 6,168,202 et de la demande de brevet n0WO 02/08028, si l'ouverture du capuchon est violente, la découpe suivant l'amorce de rupture peut se poursuivre au-delà des lignes de rupture formées, c'est-à-dire jusqu'au bord délimitant la face supérieure du capuchon. La face supérieure du capuchon étant alors presque 20 complètement ouverte, les différents composants internes de l'allumeur ne sont plus retenus à l'intérieur du capuchon, ils sont alors susceptibles de se projeter vers l'extérieur de l'allumeur et risquent de perturber la combustion de la composition pyrotechnique. Le but de l'invention est donc de proposer un allumeur électro25 pyrotechnique permettant de pallier les inconvénients de l'art antérieur et notamment d'éviter la projection de ses composants internes. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, ce but est atteint par un capuchon métallique pour allumeur électro-pyrotechnique, destiné à recevoir une composition pyrotechnique et comportant une paroi 30 supérieure dont la face extérieure est sensiblement plane et sur laquelle est formée une amorce de rupture suivant laquelle, sous la pression des gaz issus de la combustion de la composition pyrotechnique, la paroi supérieure du capuchon se découpe, ce capuchon étant caractérisé en ce que l'amorce de rupture a un dessin spécifique comportant au moins une ligne dite principale passant sensiblement par le centre de la face extérieure de la paroi supérieure, la ligne principale comportant au moins une de ses 5 extrémités située à proximité du bord délimitant la paroi supérieure et à cette extrémité, la ligne principale se séparant en deux lignes dites secondaires, distinctes entre elles et distinctes de la ligne principale. Le problème posé ci-dessus est donc résolu directement par le capuchon et notamment grâce à un dessin spécifique de l'amorce de rupture 10 formée sur le capuchon. Le centre de la face extérieure est défini ci-dessus comme le centre de gravité. Celui-ci pourra donc différer suivant la forme du capuchon qui est utilisée. Par l'expression "à proximité du bord délimitant la paroi supérieure", on entendra dans la description et les revendications que 15 l'extrémité de la ligne principale n'est pas située sur le bord de la paroi supérieure, ni au centre de la face extérieure de la paroi supérieure mais entre le centre de la face extérieure de la paroi et le bord délimitant la paroi supérieure. Selon une particularité, la ligne principale est droite. Selon un second mode de réalisation préféré de l'invention, présenté cidessus, le dessin de l'amorce de rupture comporte deux lignes principales droites se coupant sensiblement au centre de la paroi supérieure du capuchon et formant entre elles un angle déterminé, chacune de ces lignes principales se séparant à chacune de leurs extrémités située à 25 proximité du bord délimitant la paroi supérieure, en deux lignes secondaires, distinctes entre elles et distinctes de la ligne principale à laquelle elles sont rattachées. Selon une particularité de ce second mode de réalisation de l'invention, les deux lignes principales droites forment entre elles un angle 30 sensiblement égal à 900. Selon une particularité de ces deux modes de réalisation, la paroi supérieure du capuchon est circulaire. En règle générale les capuchons utilisés dans les allumeurs électro-pyrotechniques sont cylindriques et présentent donc une paroi latérale et une paroi supérieure plane située à l'opposée de leur extrémité ouverte. En disposant d'un capuchon cylindrique et de lignes principales droites passant par le centre de la face extérieure de la paroi supérieure du capuchon, cela permet notamment d'obtenir une ouverture sensiblement symétrique et donc une libération relativement homogène des gaz issus de la combustion de la composition pyrotechnique. Selon une autre particularité de ces deux modes de réalisation, l'amorce de rupture consiste en un amincissement de la paroi du capuchon. Selon une autre particularité de ces deux modes de réalisation, l'amorce de rupture est obtenue par estampage. Selon une autre particularité de ces deux modes de réalisation, 15 les lignes secondaires sont droites. Selon une autre particularité de ces deux modes de réalisation, les lignes secondaires sont symétriques entre elles par rapport à un axe qui est confondu avec la ligne principale à laquelle les lignes secondaires sont reliées. Selon une autre particularité, à chaque extrémité de la ligne principale, les lignes secondaires forment entre elles un angle déterminé compris entre 45 et 1000. L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins 25 annexés dans lesquels: - la figure 1 représente en coupe transversale un exemple d'allumeur électro-pyrotechnique, - la figure 2A représente en vue de dessus la paroi supérieure du capuchon avant rupture sur laquelle est formée une amorce de rupture selon 30 l'art antérieur, - la figure 2B représente en coupe transversale la partie supérieure du capuchon après rupture de sa paroi supérieure suivant l'amorce de rupture représentée en figure 2A, - la figure 2C représente en vue de dessus la paroi supérieure du 5 capuchon après sa rupture suivant l'amorce de rupture représentée en figure 2A, - la figure 3 représente en perspective le capuchon métallique sur lequel est formée l'amorce de rupture selon l'invention, - la figure 4 représente en vue de dessus la paroi supérieure du 10 capuchon sur laquelle est formée l'amorce de rupture selon l'invention. En référence à la figure 1, un initiateur électro-pyrotechnique 1 tel que divulgué dans la demande de brevet FR 2 790 078 est construit à partir d'un corps 2 d'allumeur. Ce corps 2 d'allumeur a la forme d'un cylindre 15 de révolution comportant une face supérieure plane 3, une face inférieure plane 4 ainsi qu'une paroi latérale 5 présentant un épaulement circulaire externe. Le corps 2 est traversé sur toute sa hauteur par deux gaines axiales 7 et 8 en verre dans lesquelles sont disposées deux électrodes conductrices 9 et 10 ayant chacune une longueur supérieure à la hauteur du corps 2. Les 20 électrodes 9, 10 sont disposées de manière à dépasser légèrement de la face supérieure plane 3 du corps 2 et à se prolonger bien en dessous de la face inférieure plane 4 du corps 2. Le corps 2 d'allumeur est coiffé par un capuchon fragmentable 11 cylindrique. Ce capuchon 11 dispose donc d'une extrémité ouverte par 25 laquelle il prend appui sur l'épaulement 6 externe formé sur le corps 2. Il présente une paroi latérale 110 et à l'opposé de son extrémité ouverte, une paroi dite supérieure 111 dont la face extérieure est plane. Ce capuchon 11 est avantageusement fabriqué dans un métal léger et fin comme l'aluminium. La paroi supérieure 111 plane du capuchon 11 comporte une zone de 30 fragilisation suivant laquelle elle peut s'ouvrir sous l'effet d'une augmentation de la pression régnant à l'intérieur du capuchon. Ce capuchon 11 contient une charge pyrotechnique d'allumage 12 et est maintenu solidaire du corps 2 par un surmoulage isolant 13, par exemple un surmoulage en résine époxy. Le surmoulage 13 laisse libres les extrémités inférieures des électrodes 9 et 10 de manière à ce que ces dernières puissent être reliées à une source de courant électrique. La face supérieure plane 3 du corps 2 est recouverte d'un support isolant également traversé par les électrodes et destiné à supporter le dispositif d'initiation. La zone de fragilisation formée sur la paroi supérieure 111 du capuchon 11 est une amorce de rupture 22, 23 suivant laquelle, sous la 10 pression des gaz, la paroi supérieure 111 du capuchon Il va se découper pour s'ouvrir afin de laisser s'échapper les gaz issus de la combustion de la charge pyrotechnique 12. Dans l'art antérieur tel que représenté en figures 2A à 2C, cette amorce de rupture 22 a souvent la forme de quatre segments identiques concourants au centre de la paroi supérieure 111 du capuchon 11 15 et divisant la surface en huit secteurs identiques. La découpe se produit depuis le centre de la paroi supérieure 111 suivant chaque demi-segment, pour, après la rupture, former des pétales 220, comme représenté en figures 2B et 2C. Ce type de forme utilisé pour l'amorce de rupture 22 ne permet 20 pas d'éviter la projection vers l'extérieur des composants internes de l'allumeur 1 électro-pyrotechnique lorsque, dû à un éclatement violent, la découpe suivant l'amorce de rupture se produit jusqu'au bord délimitant la paroi supérieure 111 du capuchon 11. Selon l'invention, l'amorce de rupture a une forme spécifique 25 permettant d'assurer après la rupture de la paroi supérieure 111 la retenue des composants internes de l'allumeur 1. Selon l'invention, cette amorce de rupture 23 représentée en figures 3 et 4 a la forme d'un flocon de neige et se compose donc de deux segments 230, 231, dits principaux, identiques, concourants en leur milieu au 30 centre de la paroi supérieure 111 du capuchon 11. Ces segments principaux 230, 231 font entre eux un angle ax déterminé, par exemple égal à 900, et ont leur extrémité située à une distance déterminée du bord délimitant la paroi supérieure 111 du capuchon 11. A chacune de leurs extrémités, chacun des segments principaux 230, 231 se divise en deux petits segments dits segments secondaires 240, 241. A chaque extrémité des segments principaux 230, 231, ces deux petits segments secondaires 240, 241 sont 5 symétriques entre eux par rapport à l'axe qui est confondu avec le segment principal 230, 231 auquel ils sont rattachés. Les petits segments secondaires 240, 241, à chaque extrémité du segment principal 230, 231 auquel ils sont rattachés, font entre eux un angle p par exemple compris entre 450 et 100 . La découpe de la paroi supérieure 111 du capuchon 11 10 provoquée sous la pression des gaz suivant cette forme en flocon de neige se produit depuis le centre de la paroi 111, suivant chaque demi-segment principal et à chaque extrémité de chaque segment principal 230, 231, suivant chaque segment secondaire 240, 241. Ainsi, la languette délimitée par chaque ensemble de deux segments secondaires 240, 241, après la 15 rupture et l'ouverture en pétales de la paroi supérieure 111 du capuchon 11, reste sensiblement dans le plan défini initialement par la paroi supérieure 111 du capuchon 11. Ainsi, même si sous la pression des gaz, la découpe se produit jusqu'au bord délimitant la paroi supérieure 111 du capuchon 11, les quatre languettes restant dans le plan permettent d'assurer la retenue des 20 composants internes de l'allumeur 1. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de 25 réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci- dessus. REVENDICATIONS 1. Capuchon (11) métallique pour allumeur (1) électropyrotechnique, destiné à recevoir une composition pyrotechnique (12) et 5 comportant une paroi supérieure (111) dont la face extérieure est sensiblement plane et sur laquelle est formée une amorce de rupture (23) suivant laquelle, sous la pression des gaz issus de la combustion de la composition pyrotechnique, la paroi supérieure (111) du capuchon (11) se découpe, caractérisé en ce que l'amorce de rupture (23) a un dessin 10 spécifique comportant au moins une ligne dite principale (230, 231) passant par le centre de la face extérieure de la paroi supérieure (111), la ligne principale (230, 231) comportant au moins une de ses extrémités située à proximité du bord délimitant la paroi supérieure (111) et à cette extrémité, la ligne principale (230, 231) se séparant en deux lignes dites secondaires 15 (240, 241), distinctes entre elles et distinctes de la ligne principale. 2. Capuchon (11) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amorce de rupture (23) consiste en un amincissement de la paroi supérieure (111) du capuchon (11). 3. Capuchon (11) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en 20 ce que l'amorce de rupture (23) est obtenue par estampage. 4. Capuchon (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la paroi supérieure (111) du capuchon (11) est circulaire. 5. Capuchon (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 25 4, caractérisé en ce que la ligne principale (230, 231) est droite. 6. Capuchon (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les lignes secondaires (240, 241) sont droites. 7. Capuchon (11) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les lignes secondaires (240, 241) situées à chaque extrémité de chaque 30 ligne principale (230, 231) sont symétriques entre elles par rapport à un axe qui est confondu avec la ligne principale (230, 231) à laquelle les lignes secondaires (240, 241) sont reliées. 8. Capuchon (11) selon la revendication 7, caractérisé en ce que, à l'extrémité à laquelle elles sont reliées, les lignes secondaires (240, 241) forment entre elles un angle (D) déterminé compris entre 45 et 100 . 9. Capuchon (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 8, caractérisé en ce que le dessin de l'amorce de rupture (23) comporte deux lignes principales (230, 231) droites se coupant sensiblement au centre de la paroi supérieure (111) du capuchon (11) et formant entre elles un angle (aE) déterminé, chacune de ces lignes principales (230, 231) se séparant à chacune de leurs extrémités située à proximité du bord délimitant la paroi 10 supérieure (111), en deux lignes secondaires (240, 241), distinctes entre elles et distinctes de la ligne principale (230, 231) à laquelle elles sont rattachées. 1O.Capuchon (11) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux lignes principales (230, 231) droites forment entre elles un 15 angle ((x) sensiblement égal à 900.