Brevet FR2890019A1 — publié le 20070302

L'invention concerne un module de coussin à gaz. Des coussins à gaz qui, lors d'un accident, sont remplis de gaz sous pression par un générateur de gaz pour préserver le contact entre les occupants d'un véhicule et des parties du véhicule, sont entre-temps courants dans des voitures particulières. Pour assurer que dans le cas d'un incendie de véhicule, un danger pour les occupants ou pour les sauveteurs ne puisse provenir du générateur de gaz, les générateurs de gaz doivent être soumis à un test dit Bonfire de l'Institut Fédéral Allemand pour essais de matériaux, au cours duquel un générateur de gaz est soumis pour une période prolongée à une température ambiante élevée d'environ 100 à 180 C. Le générateur de gaz doit être conçu de telle sorte que le matériau qu'il contient, produisant le gaz, s'allume automatiquement et brûle de façon contrôlée. L'invention permet de créer un module de coussin à gaz avec de bonnes caractéristiques de gonflage de coussin à gaz et peu complexe à réaliser et qui offre toutefois une grande sécurité dans des conditions de test Bonfire. Cet objectif est atteint par le fait que dans le module de coussin à gaz est prévu un boîtier de module et un générateur de gaz reçu dans le boîtier de module, lequel contient un combustible pyrotechnique et présente au moins un premier et un deuxième orifice d'échappement. Le deuxième orifice d'échappement est fermé en cas de déclenchement à température ambiante normale (donc lors d'un déclenchement normal en cas d'accident). Un tronçon de paroi du boîtier de module est réalisé de telle sorte que lorsqu'une température ambiante élevée prend effet (donc par exemple lors d'un test Bonfire), une ouverture prédéterminée se forme dans la région du tronçon de paroi lors d'un autoallumage du combustible et, de cette manière, le deuxième orifice d'échappement est dégagé. Ceci permet d'une part d'obtenir ou de rétablir totalement ou partiellement une neutralité vis-à-vis de la poussée, du générateur de gaz. Etant donné que le boîtier s'ouvre, une bonne partie du gaz produit est cependant aussi évacuée directement hors du module de coussin à gaz, de sorte qu'il ne doit pas nécessairement se produire de déploiement du coussin à gaz. Pour des raisons de simplification, il sera seulement toujours question ci-après d'un premier orifice d'échappement et d'un deuxième orifice d'échappement. Il va sans dire que l'on entend aussi par là plusieurs premiers et plusieurs deuxièmes orifices d'échappement respectifs ou d'une ou plusieurs régions avec plusieurs orifices d'échappement respectifs, comme on le connaît des générateurs de gaz classiques. De préférence, le tronçon de paroi est réalisée en matière plastique. Celle-ci peut être choisie, du point de vue matériau ou épaisseur, de telle sorte que dans les conditions d'un test Bonfire, il se produit un amollissement prédéterminé ou une fusion du tronçon de paroi. La pression de gaz dans le générateur de gaz lors de l'autoallumage du combustible est alors de préférence suffisante pour ouvrir la paroi par pression et pour réaliser l'ouverture. Si le tronçon de paroi est auparavant fondu, l'ouverture se forme de cette manière. Le tronçon de paroi peut se transformer en une région de paroi adjacente sans modification de l'épaisseur de paroi. Il ne faut donc pas prévoir de zones d'affaiblissement telles que des lignes de déchirement ou similaires qui augmenteraient les coûts de fabrication du boîtier de module. Avantageusement, le générateur de gaz présente un comportement d'échappement neutre vis-à-vis de la poussée. On peut donc utiliser un générateur de gaz qui, en soi, est neutre vis-à-vis de la poussée, dans lequel un ou plusieurs orifices d'échappement sont fermés lors du montage dans le boîtier de module. Il s'agit normalement des orifices d'échappement qui sont détournés du coussin à gaz. Pour gonfler le coussin à gaz, le gaz ne peut alors s'écouler qu'à travers le premier orifice d'échappement dans le coussin à gaz et il remplit celui-ci. C'est seulement dans des conditions de test Bonfire, lorsque le boîtier s'ouvre et le deuxième orifice d'échappement est dégagé, que le générateur de gaz retrouve sa neutralité vis-à-vis de la poussée Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'orifice d'échappement est fermé par un moyen de fermeture et le moyen de fermeture se détache du deuxième orifice d'échappement lors de la formation de l'ouverture dans le tronçon de paroi. Lors du déclenchement à des températures ambiantes normales, le gaz ne sort du générateur de gaz que par le premier orifice d'échappement. De préférence, le moyen de fermeture est un composant séparé du générateur de gaz et du module de coussin à gaz. Lorsque le moyen de fermeture est situé entre le générateur de gaz et le tronçon de paroi,, il n'est pas obligatoirement nécessaire de prévoir des fixations additionnelles pour le moyen de fermeture. Le moyen de fermeture peut être réalisé par exemple sous forme de plaque ou sous forme de bouchon. De façon similaire au tronçon de paroi, il est avantageux que le moyen de fermeture soit en matière plastique. Il peut alors, dans les conditions d'un test Bonfire, se produire un ramollissement ou une fusion du moyen de fermeture, grâce à quoi la pression de gaz se produisant lors de l'autoallumage du combustible dans le générateur de gaz ne rencontre que peu ou aucune résistance pour dégager le deuxième orifice d'échappement L'invention sera décrite plus en détail ci-après en faisant référence aux dessins annexés, à l'aide de deux modes de réalisation. Les dessins montrent - figure 1, une coupe schématique à travers un module de 35 coussin à gaz selon l'invention selon un premier mode de 2890019 4 réalisation lors de l'activation à une température ambiante normale; - figure 2, le module de coussin à gaz de la figure 1 lors de l'activation à température ambiante élevée; - figure 3, une vue schématique à travers un module de coussin à gaz selon l'invention selon un deuxième mode de réalisation lors de l'activation à une température ambiante normale; et - figure 4, le module de coussin à gaz de la figure 3 lors de l'activation à une température ambiante élevée. La figure 1 montre un module de coussin à gaz 10 selon un premier mode de réalisation. Dans le boîtier de module 12 en forme de cuve en matière plastique est reçu un coussin à gaz 14 qui est agencé plié dans le boîtier de module 12 avant l'activation du module de coussin à gaz 10. Dans le boîtier de module 12 et dans le coussin à gaz 14 est situé un générateur de gaz 16, ici un générateur de gaz tubulaire allongé qui présente un premier orifice d'échappement 18 et un deuxième orifice d'échappement 20 diamétralement opposés l'un à l'autre. Les termes "premier" et "deuxième" orifice d'échappement doivent être entendus de telle sorte qu'ils incluent aussi un ou plusieurs groupes d'orifices d'échappement qui sont agencés de manière correspondante au premier et au deuxième orifice d'échappement 18, 20. Le générateur de gaz 16 est en soi (c'est-à-dire avant son montage) neutre vis-à-vis de la poussée, c'est-à-dire que lors de l'allumage de combustible 22 pyrotechnique à l'intérieur de celui-ci (esquissé ici par les pastilles à la figure 1), le gaz qui se produit s'échappe ainsi à travers les orifices d'échappement 18, 20, de sorte que le générateur de gaz 16 ne reçoit aucune impulsion de mouvement. Avant que le générateur de gaz 16 soit mis en place dans le boîtier de module 12, le deuxième orifice d'échappement est toutefois fermé de manière étanche au gaz par un moyen de fermeture qui, dans ce mode de réalisation, a la forme d'un bouchon 24 en matière thermoplastique. Une saillie du bouchon 24 fait saillie à travers le deuxième orifice d'échappement 20 jusqu'à l'intérieur du générateur de gaz 16 et se coince dans l'orifice d'échappement 20. Une région du bouchon 24, qui entoure la saillie, est située entre le générateur de gaz 16 et un tronçon de paroi 26 du boîtier de module 12 et elle est en appui tant sur la paroi extérieure du générateur de gaz 16 que sur la paroi intérieure du boîtier de module 12, dans la région du tronçon de paroi 26. Le tronçon de paroi 26 décrit la région de la paroi du boîtier de module 12 qui est situé directement à proximité du deuxième orifice d'échappement 20. S'il existe plusieurs orifices d'échappement qui correspondent au deuxième orifice d'échappement 20, ceux ci sont ici tout d'abord tous fermés de manière correspondante par un ou plusieurs moyens de fermeture, même s'il n'est ici montré qu'un seul moyen de fermeture. Lors d'une activation du module de coussin à gaz 10 à une température ambiante normale (donc approximativement entre - 40 et + 80 C) lors d'un accident, comme ceci est montré à la figure 1, le combustible 22 est allumé par une amorce (non montrée) et il développe du gaz. Celui-ci quitte le générateur de gaz 16 par le premier orifice d'échappement 18 (voir flèche à la figure 1). Le deuxième orifice d'échappement 20 reste fermé de manière étanche au gaz par le bouchon 24 qui est maintenu par la paroi du boîtier de module 12. Le gaz qui s'échappe remplit le coussin à gaz 14 et déploie celui-ci de manière connue. La figure 2 montre le module de coussin à gaz 10 à des températures élevées (100 - 180 C), telles qu'elles apparaissent sur une période prolongée, par exemple lors d'un test Bonfire. Le boîtier de module 12 tout entier ou bien seulement le tronçon de paroi 26 sont constitués à partir d'une matière thermoplastique appropriée qui, dans de telles conditions, ramollit ou devient même liquide. A ces températures, il se produit après un certain temps un autoallumage du combustible 22 à l'intérieur du générateur de gaz 16. Etant donné que le tronçon de paroi 26, en raison du ramollissement ou de la liquéfaction, ne peut plus opposer de résistance notable à la pression de gaz, le bouchon 24 est poussé par la pression de gaz hors du deuxième orifice d'échappement 20, et le boîtier de module 12 est ouvert par pression dans la région du tronçon de paroi 26, de sorte qu'il se forme une ouverture 28 prédéterminée (là où se trouvait le tronçon de paroi 26 à la figure 1). Le deuxième orifice d'échappement 20 est ainsi dégagé, et le gaz peut s'échapper à travers celui-ci. Dans le mode de réalisation montré, le bouchon 24 est aussi en une matière thermoplastique possédant de telles qualités. Dans les conditions d'un test Bonfire, le matériau du bouchon 24 ramollit ou se liquéfie. Le bouchon 24 peut ainsi être enlevé du deuxième orifice d'échappement 20 par la pression de gaz sans résistance notable. Le générateur de gaz 16 est maintenant de nouveau neutre vis-à-vis de la poussée. Par ailleurs, une partie du gaz quitte le boîtier de module 12 sans s'écouler dans le coussin à gaz 14. (Pour des raisons de clarté, le coussin à gaz 14 n'est pas représenté à la figure 2). Dans le coussin à gaz 14, on peut prévoir dans la région du tronçon de paroi 26 par exemple une ligne de déchirement de telle sorte que le coussin à gaz 14 aussi s'ouvre pour faire sortir le bouchon 24. En alternative, le tissu de coussin à gaz peut aussi ramollir ou même fondre, de sorte que sa résistance peut être aisément surmontée par la pression de gaz à l'intérieur du générateur de gaz 16. Aux figures 3 et 4 est montré un deuxième mode de réalisation d'un module de coussin à gaz 110. La réalisation est très similaire au premier mode de réalisation que l'on vient de décrire. Toutefois, le moyen de fermeture est formé ici par une plaque 124 qui présente une saillie qui fait saillie dans le deuxième orifice d'échappement 20. La plaque 124 peut être en tôle métallique ou en matière plastique qui ramollit ou qui fond en partie. Le tronçon de paroi 126 est adapté à la forme du moyen de fermeture de telle sorte que la plaque 124 est bloquée entre le générateur de gaz 16 et le boîtier de module 12. De façon analogue au premier cas, la matière plastique du boîtier de module 12 ramollit ou fond sous l'effet d'une température ambiante élevée dans des conditions de test Bonfire, de sorte que lors d'un autoallumage ou d'un allumage ciblé du combustible 22 produisant du gaz (voir figure 1) , le tronçon de paroi 126 s'ouvre sous la pression de gaz régnant à l'intérieur du générateur de gaz 16, et il se forme une ouverture 128. La plaque 124 reste fixée au générateur de gaz 16, sur un côté 130, par exemple par l'intermédiaire d'une charnière et elle pivote maintenant vers l'extérieur de sorte que le deuxième orifice d'échappement 20 est dégagé. Les flux de gaz dans les cas montrés aux figures 3 et 4 sont analogues à ceux des figures 1 et 2. Dans les modes de réalisation montrés, il n'y a, du point de vue matériau et épaisseur de paroi, aucune différence entre le tronçon de paroi 26, 12E et les régions de paroi directement adjacentes du boîtier de module 12. I1 n'est en particulier prévu aucune ligne de déchirement ou autre zone d'affaiblissement, et l'épaisseur de paroi est la même. Il serait toutefois aussi concevable de mettre en oeuvre des zones d'affaiblissement connues ou de réaliser le tronçon de paroi 26, 126 plus mince que le reste du boîtier de module 12. Le boîtier de module 12 pourrait aussi être réalisé à partir de deux ou plusieurs matières plastiques différentes, en utilisant pour le tronçon de paroi 26, 126 un matériau qui ramollit ou qui fond à faible température, tandis que le reste du boîtier de module 12 garde encore sa stabilité dans les conditions du test Bonfire. Dans les deux modes de réalisation montrés, le moyen de fermeture est un composant séparé du générateur de gaz et du boîtier de module 12. Il serait toutefois aussi possible de former le tronçon de paroi 26, 126 de telle sorte qu'une saillie du tronçon de paroi 26, 126 s'engage tout d'abord elle-même dans un deuxième orifice d'échappement 20 et ferme celui-ci au moins en grande partie de manière étanche au gaz. On pourrait alors renoncer à un moyen de fermeture séparé. Le module de coussin à gaz 10, 110 montré peut être utilisé par exemple sur le côté passager d'un voiture particulière. D'autres possibilités d'utilisation sont bien entendu aussi concevables, et de la même façon, le principe de l'invention peut aussi être reporté sur d'autres modules de coussins à gaz avec des boîtiers et générateurs de gaz présentant d'autres formes. De même, l'homme de métier peut changer ou combiner librement les caractéristiques individuelles des deux modes de réalisation REVENDICATIONS 1. Module de coussin à gaz, comportant un boîtier de module (12) et un générateur de gaz (16) reçu dans le boîtier de module 5 (12), lequel contient un combustible pyrotechnique (22) et présente au moins un premier et un deuxième orifice d'échappement (18, 20), le deuxième orifice d'échappement (20) étant fermé à des températures ambiantes normales en cas de déclenchement, et un tronçon de paroi (26; 126) du boîtier de module (12) étant réalisé de telle sorte que lorsqu'une température ambiante élevée prend effet dans le cas d'un autoallumage du combustible (22), il se forme une ouverture (28) prédéterminée dans la région du tronçon de paroi (26; 126) et de cette manière, le deuxième orifice d'échappement est dégagé. 2. Module de coussin à gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tronçon de paroi (26; 126) est en matière plastique. 3. Module de coussin à gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans les conditions d'un test Bonfire, il se produit un ramollissement ou une fusion du tronçon de paroi (26; 126). 4. Module de coussin à gaz selon l'une des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce que le tronçon de paroi (26 126) se transforme en une région de paroi adjacente sans modification de l'épaisseur de paroi. 5. Module de coussin à gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque le deuxième orifice d'échappement est dégagé, le générateur de gaz (16) présente un comportement d'échappement neutre vis-à-vis de la poussée. 6. Module de coussin à gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième orifice d'échappement (20) est fermé par un moyen de fermeture et en ce que le moyen de fermeture se détache du deuxième orifice d'échappement (20) lors de la formation de l'ouverture (28) dans le tronçon de paroi {26; 126). 7. Module de coussin à gaz selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de fermeture est situé entre le générateur de gaz (16) et le tronçon de paroi (26; 126). 8. Module de coussin à gaz selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le moyen de fermeture est un composant séparé du générateur de gaz (16) et du module de coussin à gaz. 9. Module de coussin à gaz selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le moyen de fermeture est en forme de plaque. 10.Module de coussin à gaz selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le moyen de fermeture est réalisé sous forme de bouchon (24). 11.Module de coussin à gaz selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le moyen de fermeture est en une matière plastique. 12.Module de coussin à gaz selon l'une des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que dans les conditions d'un test Bonfire, il se produit un ramollissement ou une fusion du moyen de fermeture.